lib/Target/ARM/ARMTargetMachine.cpp

   1 //===-- ARMTargetMachine.cpp - Define TargetMachine for ARM ---------------===//
   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 //
  11 //===----------------------------------------------------------------------===//
  12
  13 #include "ARM.h"
  14 #include "ARMTargetMachine.h"
  15 #include "ARMFrameLowering.h"
  16 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  17 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  18 #include "llvm/PassManager.h"
  19 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  20 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  21 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  22 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  23 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  24 using namespace llvm;
  25
  26 static cl::opt<bool>
  27 DisableA15SDOptimization("disable-a15-sd-optimization", cl::Hidden,
  28                    cl::desc("Inhibit optimization of S->D register accesses on A15"),
  29                    cl::init(false));
  30
  31 static cl::opt<bool>
  32 EnableAtomicTidy("arm-atomic-cfg-tidy", cl::Hidden,
  33                  cl::desc("Run SimplifyCFG after expanding atomic operations"
  34                           " to make use of cmpxchg flow-based information"),
  35                  cl::init(true));
  36
  37 extern "C" void LLVMInitializeARMTarget() {
  38   // Register the target.
  39   RegisterTargetMachine<ARMLETargetMachine> X(TheARMLETarget);
  40   RegisterTargetMachine<ARMBETargetMachine> Y(TheARMBETarget);
  41   RegisterTargetMachine<ThumbLETargetMachine> A(TheThumbLETarget);
  42   RegisterTargetMachine<ThumbBETargetMachine> B(TheThumbBETarget);
  43 }
  44
  45
  46 /// TargetMachine ctor - Create an ARM architecture model.
  47 ///
  48 ARMBaseTargetMachine::ARMBaseTargetMachine(const Target &T, StringRef TT,
  49                                            StringRef CPU, StringRef FS,
  50                                            const TargetOptions &Options,
  51                                            Reloc::Model RM, CodeModel::Model CM,
  52                                            CodeGenOpt::Level OL, bool isLittle)
  53     : LLVMTargetMachine(T, TT, CPU, FS, Options, RM, CM, OL),
  54       Subtarget(TT, CPU, FS, *this, isLittle, Options) {
  55
  56   // Default to triple-appropriate float ABI
  57   if (Options.FloatABIType == FloatABI::Default)
  58     this->Options.FloatABIType =
  59         Subtarget.isTargetHardFloat() ? FloatABI::Hard : FloatABI::Soft;
  60 }
  61
  62 void ARMBaseTargetMachine::addAnalysisPasses(PassManagerBase &PM) {
  63   // Add first the target-independent BasicTTI pass, then our ARM pass. This
  64   // allows the ARM pass to delegate to the target independent layer when
  65   // appropriate.
  66   PM.add(createBasicTargetTransformInfoPass(this));
  67   PM.add(createARMTargetTransformInfoPass(this));
  68 }
  69
  70
  71 void ARMTargetMachine::anchor() { }
  72
  73 ARMTargetMachine::ARMTargetMachine(const Target &T, StringRef TT, StringRef CPU,
  74                                    StringRef FS, const TargetOptions &Options,
  75                                    Reloc::Model RM, CodeModel::Model CM,
  76                                    CodeGenOpt::Level OL, bool isLittle)
  77     : ARMBaseTargetMachine(T, TT, CPU, FS, Options, RM, CM, OL, isLittle) {
  78   initAsmInfo();
  79   if (!Subtarget.hasARMOps())
  80     report_fatal_error("CPU: '" + Subtarget.getCPUString() + "' does not "
  81                        "support ARM mode execution!");
  82 }
  83
  84 void ARMLETargetMachine::anchor() { }
  85
  86 ARMLETargetMachine::ARMLETargetMachine(const Target &T, StringRef TT,
  87                                        StringRef CPU, StringRef FS,
  88                                        const TargetOptions &Options,
  89                                        Reloc::Model RM, CodeModel::Model CM,
  90                                        CodeGenOpt::Level OL)
  91     : ARMTargetMachine(T, TT, CPU, FS, Options, RM, CM, OL, true) {}
  92
  93 void ARMBETargetMachine::anchor() { }
  94
  95 ARMBETargetMachine::ARMBETargetMachine(const Target &T, StringRef TT,
  96                                        StringRef CPU, StringRef FS,
  97                                        const TargetOptions &Options,
  98                                        Reloc::Model RM, CodeModel::Model CM,
  99                                        CodeGenOpt::Level OL)
 100     : ARMTargetMachine(T, TT, CPU, FS, Options, RM, CM, OL, false) {}
 101
 102 void ThumbTargetMachine::anchor() { }
 103
 104 ThumbTargetMachine::ThumbTargetMachine(const Target &T, StringRef TT,
 105                                        StringRef CPU, StringRef FS,
 106                                        const TargetOptions &Options,
 107                                        Reloc::Model RM, CodeModel::Model CM,
 108                                        CodeGenOpt::Level OL, bool isLittle)
 109     : ARMBaseTargetMachine(T, TT, CPU, FS, Options, RM, CM, OL,
 110                            isLittle) {
 111   initAsmInfo();
 112 }
 113
 114 void ThumbLETargetMachine::anchor() { }
 115
 116 ThumbLETargetMachine::ThumbLETargetMachine(const Target &T, StringRef TT,
 117                                            StringRef CPU, StringRef FS,
 118                                            const TargetOptions &Options,
 119                                            Reloc::Model RM, CodeModel::Model CM,
 120                                            CodeGenOpt::Level OL)
 121     : ThumbTargetMachine(T, TT, CPU, FS, Options, RM, CM, OL, true) {}
 122
 123 void ThumbBETargetMachine::anchor() { }
 124
 125 ThumbBETargetMachine::ThumbBETargetMachine(const Target &T, StringRef TT,
 126                                            StringRef CPU, StringRef FS,
 127                                            const TargetOptions &Options,
 128                                            Reloc::Model RM, CodeModel::Model CM,
 129                                            CodeGenOpt::Level OL)
 130     : ThumbTargetMachine(T, TT, CPU, FS, Options, RM, CM, OL, false) {}
 131
 132 namespace {
 133 /// ARM Code Generator Pass Configuration Options.
 134 class ARMPassConfig : public TargetPassConfig {
 135 public:
 136   ARMPassConfig(ARMBaseTargetMachine *TM, PassManagerBase &PM)
 137     : TargetPassConfig(TM, PM) {}
 138
 139   ARMBaseTargetMachine &getARMTargetMachine() const {
 140     return getTM<ARMBaseTargetMachine>();
 141   }
 142
 143   const ARMSubtarget &getARMSubtarget() const {
 144     return *getARMTargetMachine().getSubtargetImpl();
 145   }
 146
 147   void addIRPasses() override;
 148   bool addPreISel() override;
 149   bool addInstSelector() override;
 150   bool addPreRegAlloc() override;
 151   bool addPreSched2() override;
 152   bool addPreEmitPass() override;
 153 };
 154 } // namespace
 155
 156 TargetPassConfig *ARMBaseTargetMachine::createPassConfig(PassManagerBase &PM) {
 157   return new ARMPassConfig(this, PM);
 158 }
 159
 160 void ARMPassConfig::addIRPasses() {
 161   if (TM->Options.ThreadModel == ThreadModel::Single)
 162     addPass(createLowerAtomicPass());
 163   else
 164     addPass(createAtomicExpandPass(TM));
 165
 166   // Cmpxchg instructions are often used with a subsequent comparison to
 167   // determine whether it succeeded. We can exploit existing control-flow in
 168   // ldrex/strex loops to simplify this, but it needs tidying up.
 169   const ARMSubtarget *Subtarget = &getARMSubtarget();
 170   if (Subtarget->hasAnyDataBarrier() && !Subtarget->isThumb1Only())
 171     if (TM->getOptLevel() != CodeGenOpt::None && EnableAtomicTidy)
 172       addPass(createCFGSimplificationPass());
 173
 174   TargetPassConfig::addIRPasses();
 175 }
 176
 177 bool ARMPassConfig::addPreISel() {
 178   if (TM->getOptLevel() != CodeGenOpt::None)
 179     addPass(createGlobalMergePass(TM));
 180
 181   return false;
 182 }
 183
 184 bool ARMPassConfig::addInstSelector() {
 185   addPass(createARMISelDag(getARMTargetMachine(), getOptLevel()));
 186
 187   const ARMSubtarget *Subtarget = &getARMSubtarget();
 188   if (Subtarget->isTargetELF() && !Subtarget->isThumb1Only() &&
 189       TM->Options.EnableFastISel)
 190     addPass(createARMGlobalBaseRegPass());
 191   return false;
 192 }
 193
 194 bool ARMPassConfig::addPreRegAlloc() {
 195   if (getOptLevel() != CodeGenOpt::None)
 196     addPass(createARMLoadStoreOptimizationPass(true));
 197   if (getOptLevel() != CodeGenOpt::None && getARMSubtarget().isCortexA9())
 198     addPass(createMLxExpansionPass());
 199   // Since the A15SDOptimizer pass can insert VDUP instructions, it can only be
 200   // enabled when NEON is available.
 201   if (getOptLevel() != CodeGenOpt::None && getARMSubtarget().isCortexA15() &&
 202     getARMSubtarget().hasNEON() && !DisableA15SDOptimization) {
 203     addPass(createA15SDOptimizerPass());
 204   }
 205   return true;
 206 }
 207
 208 bool ARMPassConfig::addPreSched2() {
 209   if (getOptLevel() != CodeGenOpt::None) {
 210     addPass(createARMLoadStoreOptimizationPass());
 211     printAndVerify("After ARM load / store optimizer");
 212
 213     if (getARMSubtarget().hasNEON())
 214       addPass(createExecutionDependencyFixPass(&ARM::DPRRegClass));
 215   }
 216
 217   // Expand some pseudo instructions into multiple instructions to allow
 218   // proper scheduling.
 219   addPass(createARMExpandPseudoPass());
 220
 221   if (getOptLevel() != CodeGenOpt::None) {
 222     if (!getARMSubtarget().isThumb1Only()) {
 223       // in v8, IfConversion depends on Thumb instruction widths
 224       if (getARMSubtarget().restrictIT() &&
 225           !getARMSubtarget().prefers32BitThumb())
 226         addPass(createThumb2SizeReductionPass());
 227       addPass(&IfConverterID);
 228     }
 229   }
 230   if (getARMSubtarget().isThumb2())
 231     addPass(createThumb2ITBlockPass());
 232
 233   return true;
 234 }
 235
 236 bool ARMPassConfig::addPreEmitPass() {
 237   if (getARMSubtarget().isThumb2()) {
 238     if (!getARMSubtarget().prefers32BitThumb())
 239       addPass(createThumb2SizeReductionPass());
 240
 241     // Constant island pass work on unbundled instructions.
 242     addPass(&UnpackMachineBundlesID);
 243   }
 244
 245   addPass(createARMOptimizeBarriersPass());
 246   addPass(createARMConstantIslandPass());
 247
 248   return true;
 249 }