include/llvm/Target/TargetMachine.h

   1 //===-- llvm/Target/TargetMachine.h - Target Information --------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the TargetMachine and LLVMTargetMachine classes.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef LLVM_TARGET_TARGETMACHINE_H
  15 #define LLVM_TARGET_TARGETMACHINE_H
  16
  17 #include "llvm/Target/TargetInstrItineraries.h"
  18 #include <cassert>
  19
  20 namespace llvm {
  21
  22 class TargetAsmInfo;
  23 class TargetData;
  24 class TargetSubtarget;
  25 class TargetInstrInfo;
  26 class TargetJITInfo;
  27 class TargetLowering;
  28 class TargetFrameInfo;
  29 class MachineCodeEmitter;
  30 class TargetRegisterInfo;
  31 class Module;
  32 class PassManagerBase;
  33 class PassManager;
  34 class Pass;
  35 class TargetMachOWriterInfo;
  36 class TargetELFWriterInfo;
  37 class raw_ostream;
  38
  39 // Relocation model types.
  40 namespace Reloc {
  41   enum Model {
  42     Default,
  43     Static,
  44     PIC_,         // Cannot be named PIC due to collision with -DPIC
  45     DynamicNoPIC
  46   };
  47 }
  48
  49 // Code model types.
  50 namespace CodeModel {
  51   enum Model {
  52     Default,
  53     Small,
  54     Kernel,
  55     Medium,
  56     Large
  57   };
  58 }
  59
  60 namespace FileModel {
  61   enum Model {
  62     Error,
  63     None,
  64     AsmFile,
  65     MachOFile,
  66     ElfFile
  67   };
  68 }
  69
  70 //===----------------------------------------------------------------------===//
  71 ///
  72 /// TargetMachine - Primary interface to the complete machine description for
  73 /// the target machine.  All target-specific information should be accessible
  74 /// through this interface.
  75 ///
  76 class TargetMachine {
  77   TargetMachine(const TargetMachine &);   // DO NOT IMPLEMENT
  78   void operator=(const TargetMachine &);  // DO NOT IMPLEMENT
  79 protected: // Can only create subclasses.
  80   TargetMachine() : AsmInfo(0) { }
  81
  82   /// getSubtargetImpl - virtual method implemented by subclasses that returns
  83   /// a reference to that target's TargetSubtarget-derived member variable.
  84   virtual const TargetSubtarget *getSubtargetImpl() const { return 0; }
  85
  86   /// AsmInfo - Contains target specific asm information.
  87   ///
  88   mutable const TargetAsmInfo *AsmInfo;
  89
  90   /// createTargetAsmInfo - Create a new instance of target specific asm
  91   /// information.
  92   virtual const TargetAsmInfo *createTargetAsmInfo() const { return 0; }
  93
  94 public:
  95   virtual ~TargetMachine();
  96
  97   /// getModuleMatchQuality - This static method should be implemented by
  98   /// targets to indicate how closely they match the specified module.  This is
  99   /// used by the LLC tool to determine which target to use when an explicit
 100   /// -march option is not specified.  If a target returns zero, it will never
 101   /// be chosen without an explicit -march option.
 102   static unsigned getModuleMatchQuality(const Module &) { return 0; }
 103
 104   /// getJITMatchQuality - This static method should be implemented by targets
 105   /// that provide JIT capabilities to indicate how suitable they are for
 106   /// execution on the current host.  If a value of 0 is returned, the target
 107   /// will not be used unless an explicit -march option is used.
 108   static unsigned getJITMatchQuality() { return 0; }
 109
 110   // Interfaces to the major aspects of target machine information:
 111   // -- Instruction opcode and operand information
 112   // -- Pipelines and scheduling information
 113   // -- Stack frame information
 114   // -- Selection DAG lowering information
 115   //
 116   virtual const TargetInstrInfo        *getInstrInfo() const { return 0; }
 117   virtual const TargetFrameInfo        *getFrameInfo() const { return 0; }
 118   virtual       TargetLowering    *getTargetLowering() const { return 0; }
 119   virtual const TargetData            *getTargetData() const { return 0; }
 120
 121
 122   /// getTargetAsmInfo - Return target specific asm information.
 123   ///
 124   const TargetAsmInfo *getTargetAsmInfo() const {
 125     if (!AsmInfo) AsmInfo = createTargetAsmInfo();
 126     return AsmInfo;
 127   }
 128
 129   /// getSubtarget - This method returns a pointer to the specified type of
 130   /// TargetSubtarget.  In debug builds, it verifies that the object being
 131   /// returned is of the correct type.
 132   template<typename STC> const STC &getSubtarget() const {
 133     const TargetSubtarget *TST = getSubtargetImpl();
 134     assert(TST && dynamic_cast<const STC*>(TST) &&
 135            "Not the right kind of subtarget!");
 136     return *static_cast<const STC*>(TST);
 137   }
 138
 139   /// getRegisterInfo - If register information is available, return it.  If
 140   /// not, return null.  This is kept separate from RegInfo until RegInfo has
 141   /// details of graph coloring register allocation removed from it.
 142   ///
 143   virtual const TargetRegisterInfo *getRegisterInfo() const { return 0; }
 144
 145   /// getJITInfo - If this target supports a JIT, return information for it,
 146   /// otherwise return null.
 147   ///
 148   virtual TargetJITInfo *getJITInfo() { return 0; }
 149
 150   /// getInstrItineraryData - Returns instruction itinerary data for the target
 151   /// or specific subtarget.
 152   ///
 153   virtual const InstrItineraryData getInstrItineraryData() const {
 154     return InstrItineraryData();
 155   }
 156
 157   /// getMachOWriterInfo - If this target supports a Mach-O writer, return
 158   /// information for it, otherwise return null.
 159   ///
 160   virtual const TargetMachOWriterInfo *getMachOWriterInfo() const { return 0; }
 161
 162   /// getELFWriterInfo - If this target supports an ELF writer, return
 163   /// information for it, otherwise return null.
 164   ///
 165   virtual const TargetELFWriterInfo *getELFWriterInfo() const { return 0; }
 166
 167   /// getRelocationModel - Returns the code generation relocation model. The
 168   /// choices are static, PIC, and dynamic-no-pic, and target default.
 169   static Reloc::Model getRelocationModel();
 170
 171   /// setRelocationModel - Sets the code generation relocation model.
 172   static void setRelocationModel(Reloc::Model Model);
 173
 174   /// getCodeModel - Returns the code model. The choices are small, kernel,
 175   /// medium, large, and target default.
 176   static CodeModel::Model getCodeModel();
 177
 178   /// setCodeModel - Sets the code model.
 179   static void setCodeModel(CodeModel::Model Model);
 180
 181   /// CodeGenFileType - These enums are meant to be passed into
 182   /// addPassesToEmitFile to indicate what type of file to emit.
 183   enum CodeGenFileType {
 184     AssemblyFile, ObjectFile, DynamicLibrary
 185   };
 186
 187   /// getEnableTailMergeDefault - the default setting for -enable-tail-merge
 188   /// on this target.  User flag overrides.
 189   virtual bool getEnableTailMergeDefault() const { return true; }
 190
 191   /// addPassesToEmitFile - Add passes to the specified pass manager to get the
 192   /// specified file emitted.  Typically this will involve several steps of code
 193   /// generation.  If Fast is set to true, the code generator should emit code
 194   /// as fast as possible, though the generated code may be less efficient.
 195   /// This method should return FileModel::Error if emission of this file type
 196   /// is not supported.
 197   ///
 198   virtual FileModel::Model addPassesToEmitFile(PassManagerBase &,
 199                                                raw_ostream &,
 200                                                CodeGenFileType,
 201                                                bool /*Fast*/) {
 202     return FileModel::None;
 203   }
 204
 205   /// addPassesToEmitFileFinish - If the passes to emit the specified file had
 206   /// to be split up (e.g., to add an object writer pass), this method can be
 207   /// used to finish up adding passes to emit the file, if necessary.
 208   ///
 209   virtual bool addPassesToEmitFileFinish(PassManagerBase &,
 210                                          MachineCodeEmitter *, bool /*Fast*/) {
 211     return true;
 212   }
 213
 214   /// addPassesToEmitMachineCode - Add passes to the specified pass manager to
 215   /// get machine code emitted.  This uses a MachineCodeEmitter object to handle
 216   /// actually outputting the machine code and resolving things like the address
 217   /// of functions.  This method returns true if machine code emission is
 218   /// not supported.
 219   ///
 220   virtual bool addPassesToEmitMachineCode(PassManagerBase &,
 221                                           MachineCodeEmitter &,
 222                                           bool /*Fast*/) {
 223     return true;
 224   }
 225
 226   /// addPassesToEmitWholeFile - This method can be implemented by targets that
 227   /// require having the entire module at once.  This is not recommended, do not
 228   /// use this.
 229   virtual bool WantsWholeFile() const { return false; }
 230   virtual bool addPassesToEmitWholeFile(PassManager &, raw_ostream &,
 231                                         CodeGenFileType, bool /*Fast*/) {
 232     return true;
 233   }
 234 };
 235
 236 /// LLVMTargetMachine - This class describes a target machine that is
 237 /// implemented with the LLVM target-independent code generator.
 238 ///
 239 class LLVMTargetMachine : public TargetMachine {
 240 protected: // Can only create subclasses.
 241   LLVMTargetMachine() { }
 242
 243   /// addCommonCodeGenPasses - Add standard LLVM codegen passes used for
 244   /// both emitting to assembly files or machine code output.
 245   ///
 246   bool addCommonCodeGenPasses(PassManagerBase &, bool /*Fast*/);
 247
 248 public:
 249
 250   /// addPassesToEmitFile - Add passes to the specified pass manager to get the
 251   /// specified file emitted.  Typically this will involve several steps of code
 252   /// generation.  If Fast is set to true, the code generator should emit code
 253   /// as fast as possible, though the generated code may be less efficient.
 254   /// This method should return FileModel::Error if emission of this file type
 255   /// is not supported.
 256   ///
 257   /// The default implementation of this method adds components from the
 258   /// LLVM retargetable code generator, invoking the methods below to get
 259   /// target-specific passes in standard locations.
 260   ///
 261   virtual FileModel::Model addPassesToEmitFile(PassManagerBase &PM,
 262                                                raw_ostream &Out,
 263                                                CodeGenFileType FileType,
 264                                                bool Fast);
 265
 266   /// addPassesToEmitFileFinish - If the passes to emit the specified file had
 267   /// to be split up (e.g., to add an object writer pass), this method can be
 268   /// used to finish up adding passes to emit the file, if necessary.
 269   ///
 270   virtual bool addPassesToEmitFileFinish(PassManagerBase &PM,
 271                                          MachineCodeEmitter *MCE, bool Fast);
 272
 273   /// addPassesToEmitMachineCode - Add passes to the specified pass manager to
 274   /// get machine code emitted.  This uses a MachineCodeEmitter object to handle
 275   /// actually outputting the machine code and resolving things like the address
 276   /// of functions.  This method returns true if machine code emission is
 277   /// not supported.
 278   ///
 279   virtual bool addPassesToEmitMachineCode(PassManagerBase &PM,
 280                                           MachineCodeEmitter &MCE, bool Fast);
 281
 282   /// Target-Independent Code Generator Pass Configuration Options.
 283
 284   /// addInstSelector - This method should add any "last minute" LLVM->LLVM
 285   /// passes, then install an instruction selector pass, which converts from
 286   /// LLVM code to machine instructions.
 287   virtual bool addInstSelector(PassManagerBase &, bool /*Fast*/) {
 288     return true;
 289   }
 290
 291   /// addPreRegAllocPasses - This method may be implemented by targets that want
 292   /// to run passes immediately before register allocation. This should return
 293   /// true if -print-machineinstrs should print after these passes.
 294   virtual bool addPreRegAlloc(PassManagerBase &, bool /*Fast*/) {
 295     return false;
 296   }
 297
 298   /// addPostRegAllocPasses - This method may be implemented by targets that
 299   /// want to run passes after register allocation but before prolog-epilog
 300   /// insertion.  This should return true if -print-machineinstrs should print
 301   /// after these passes.
 302   virtual bool addPostRegAlloc(PassManagerBase &, bool /*Fast*/) {
 303     return false;
 304   }
 305
 306   /// addPreEmitPass - This pass may be implemented by targets that want to run
 307   /// passes immediately before machine code is emitted.  This should return
 308   /// true if -print-machineinstrs should print out the code after the passes.
 309   virtual bool addPreEmitPass(PassManagerBase &, bool /*Fast*/) {
 310     return false;
 311   }
 312
 313
 314   /// addAssemblyEmitter - This pass should be overridden by the target to add
 315   /// the asmprinter, if asm emission is supported.  If this is not supported,
 316   /// 'true' should be returned.
 317   virtual bool addAssemblyEmitter(PassManagerBase &, bool /*Fast*/,
 318                                   raw_ostream &) {
 319     return true;
 320   }
 321
 322   /// addCodeEmitter - This pass should be overridden by the target to add a
 323   /// code emitter, if supported.  If this is not supported, 'true' should be
 324   /// returned. If DumpAsm is true, the generated assembly is printed to cerr.
 325   virtual bool addCodeEmitter(PassManagerBase &, bool /*Fast*/,
 326                               bool /*DumpAsm*/, MachineCodeEmitter &) {
 327     return true;
 328   }
 329
 330   /// addSimpleCodeEmitter - This pass should be overridden by the target to add
 331   /// a code emitter (without setting flags), if supported.  If this is not
 332   /// supported, 'true' should be returned.  If DumpAsm is true, the generated
 333   /// assembly is printed to cerr.
 334   virtual bool addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &, bool /*Fast*/,
 335                                     bool /*DumpAsm*/, MachineCodeEmitter &) {
 336     return true;
 337   }
 338
 339   /// getEnableTailMergeDefault - the default setting for -enable-tail-merge
 340   /// on this target.  User flag overrides.
 341   virtual bool getEnableTailMergeDefault() const { return true; }
 342 };
 343
 344 } // End llvm namespace
 345
 346 #endif