lib/Target/SparcV9/SparcV9TargetMachine.cpp

   1 //===-- SparcV9TargetMachine.cpp - SparcV9 Target Machine Implementation --===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // Primary interface to machine description for the UltraSPARC.  Primarily just
  11 // initializes machine-dependent parameters in class TargetMachine, and creates
  12 // machine-dependent subclasses for classes such as TargetInstrInfo.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "llvm/Function.h"
  17 #include "llvm/PassManager.h"
  18 #include "llvm/Assembly/PrintModulePass.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/InstrScheduling.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  23 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  24 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
  25 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  26 #include "MappingInfo.h"
  27 #include "MachineFunctionInfo.h"
  28 #include "MachineCodeForInstruction.h"
  29 #include "SparcV9Internals.h"
  30 #include "SparcV9TargetMachine.h"
  31 #include "SparcV9BurgISel.h"
  32 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  33 using namespace llvm;
  34
  35 static const unsigned ImplicitRegUseList[] = { 0 }; /* not used yet */
  36 // Build the MachineInstruction Description Array...
  37 const TargetInstrDescriptor llvm::SparcV9MachineInstrDesc[] = {
  38 #define I(ENUM, OPCODESTRING, NUMOPERANDS, RESULTPOS, MAXIMM, IMMSE, \
  39           NUMDELAYSLOTS, LATENCY, SCHEDCLASS, INSTFLAGS)             \
  40   { OPCODESTRING, NUMOPERANDS, RESULTPOS, MAXIMM, IMMSE,             \
  41           NUMDELAYSLOTS, LATENCY, SCHEDCLASS, INSTFLAGS, 0,          \
  42           ImplicitRegUseList, ImplicitRegUseList },
  43 #include "SparcV9Instr.def"
  44 };
  45
  46 //---------------------------------------------------------------------------
  47 // Command line options to control choice of code generation passes.
  48 //---------------------------------------------------------------------------
  49
  50 namespace llvm {
  51   bool EmitMappingInfo = false;
  52 }
  53
  54 namespace {
  55   cl::opt<bool> DisableSched("disable-sched",
  56                              cl::desc("Disable local scheduling pass"));
  57
  58   cl::opt<bool> DisablePeephole("disable-peephole",
  59                                 cl::desc("Disable peephole optimization pass"));
  60
  61   cl::opt<bool, true> EmitMappingInfoOpt("enable-maps",
  62                  cl::location(EmitMappingInfo),
  63                  cl::init(false),
  64                  cl::desc("Emit LLVM-to-MachineCode mapping info to assembly"));
  65
  66   cl::opt<bool> DisableStrip("disable-strip",
  67                       cl::desc("Do not strip the LLVM bytecode in executable"));
  68
  69   // Register the target.
  70   RegisterTarget<SparcV9TargetMachine> X("sparcv9", "  SPARC V9");
  71 }
  72
  73 unsigned SparcV9TargetMachine::getJITMatchQuality() {
  74 #if defined(__sparcv9)
  75   return 10;
  76 #else
  77   return 0;
  78 #endif
  79 }
  80
  81 unsigned SparcV9TargetMachine::getModuleMatchQuality(const Module &M) {
  82   if (M.getEndianness()  == Module::BigEndian &&
  83       M.getPointerSize() == Module::Pointer64)
  84     return 10;                                   // Direct match
  85   else if (M.getEndianness() != Module::AnyEndianness ||
  86            M.getPointerSize() != Module::AnyPointerSize)
  87     return 0;                                    // Match for some other target
  88
  89   return getJITMatchQuality()/2;
  90 }
  91
  92 //===---------------------------------------------------------------------===//
  93 // Code generation/destruction passes
  94 //===---------------------------------------------------------------------===//
  95
  96 namespace {
  97   class ConstructMachineFunction : public FunctionPass {
  98     TargetMachine &Target;
  99   public:
 100     ConstructMachineFunction(TargetMachine &T) : Target(T) {}
 101
 102     const char *getPassName() const {
 103       return "ConstructMachineFunction";
 104     }
 105
 106     bool runOnFunction(Function &F) {
 107       MachineFunction::construct(&F, Target).getInfo<SparcV9FunctionInfo>()->CalculateArgSize();
 108       return false;
 109     }
 110   };
 111
 112   struct DestroyMachineFunction : public FunctionPass {
 113     const char *getPassName() const { return "DestroyMachineFunction"; }
 114
 115     static void freeMachineCode(Instruction &I) {
 116       MachineCodeForInstruction::destroy(&I);
 117     }
 118
 119     bool runOnFunction(Function &F) {
 120       for (Function::iterator FI = F.begin(), FE = F.end(); FI != FE; ++FI)
 121         for (BasicBlock::iterator I = FI->begin(), E = FI->end(); I != E; ++I)
 122           MachineCodeForInstruction::get(I).dropAllReferences();
 123
 124       for (Function::iterator FI = F.begin(), FE = F.end(); FI != FE; ++FI)
 125         for_each(FI->begin(), FI->end(), freeMachineCode);
 126
 127       MachineFunction::destruct(&F);
 128       return false;
 129     }
 130   };
 131
 132   FunctionPass *createMachineCodeConstructionPass(TargetMachine &Target) {
 133     return new ConstructMachineFunction(Target);
 134   }
 135 }
 136
 137 FunctionPass *llvm::createSparcV9MachineCodeDestructionPass() {
 138   return new DestroyMachineFunction();
 139 }
 140
 141
 142 SparcV9TargetMachine::SparcV9TargetMachine(const Module &M,
 143                                            IntrinsicLowering *il)
 144   : TargetMachine("UltraSparcV9-Native", il, false),
 145     schedInfo(*this),
 146     regInfo(*this),
 147     frameInfo(*this),
 148     jitInfo(*this) {
 149 }
 150
 151 /// addPassesToEmitAssembly - This method controls the entire code generation
 152 /// process for the ultra sparc.
 153 ///
 154 bool
 155 SparcV9TargetMachine::addPassesToEmitAssembly(PassManager &PM, std::ostream &Out)
 156 {
 157   // FIXME: Implement efficient support for garbage collection intrinsics.
 158   PM.add(createLowerGCPass());
 159
 160   // Replace malloc and free instructions with library calls.
 161   PM.add(createLowerAllocationsPass());
 162
 163   // FIXME: implement the switch instruction in the instruction selector.
 164   PM.add(createLowerSwitchPass());
 165
 166   // FIXME: implement the invoke/unwind instructions!
 167   PM.add(createLowerInvokePass());
 168
 169   // decompose multi-dimensional array references into single-dim refs
 170   PM.add(createDecomposeMultiDimRefsPass());
 171
 172   // Lower LLVM code to the form expected by the SPARCv9 instruction selector.
 173   PM.add(createPreSelectionPass(*this));
 174   PM.add(createLowerSelectPass());
 175
 176   // Run basic LLVM dataflow optimizations, to clean up after pre-selection.
 177   PM.add(createReassociatePass());
 178   PM.add(createLICMPass());
 179   PM.add(createGCSEPass());
 180
 181   // If the user's trying to read the generated code, they'll need to see the
 182   // transformed input.
 183   if (PrintMachineCode)
 184     PM.add(new PrintModulePass());
 185
 186   // Construct and initialize the MachineFunction object for this fn.
 187   PM.add(createMachineCodeConstructionPass(*this));
 188
 189   // Insert empty stackslots in the stack frame of each function
 190   // so %fp+offset-8 and %fp+offset-16 are empty slots now!
 191   PM.add(createStackSlotsPass(*this));
 192
 193   PM.add(createSparcV9BurgInstSelector(*this));
 194
 195   if (!DisableSched)
 196     PM.add(createInstructionSchedulingWithSSAPass(*this));
 197
 198   if (PrintMachineCode)
 199     PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr, "Before reg alloc:\n"));
 200
 201   PM.add(getRegisterAllocator(*this));
 202
 203   if (PrintMachineCode)
 204     PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr, "After reg alloc:\n"));
 205
 206   PM.add(createPrologEpilogInsertionPass());
 207
 208   if (!DisablePeephole)
 209     PM.add(createPeepholeOptsPass(*this));
 210
 211   if (PrintMachineCode)
 212     PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr, "Final code:\n"));
 213
 214   if (EmitMappingInfo) {
 215     PM.add(createInternalGlobalMapperPass());
 216     PM.add(getMappingInfoAsmPrinterPass(Out));
 217   }
 218
 219   // Output assembly language to the .s file.  Assembly emission is split into
 220   // two parts: Function output and Global value output.  This is because
 221   // function output is pipelined with all of the rest of code generation stuff,
 222   // allowing machine code representations for functions to be free'd after the
 223   // function has been emitted.
 224   PM.add(createAsmPrinterPass(Out, *this));
 225
 226   // Free machine-code IR which is no longer needed:
 227   PM.add(createSparcV9MachineCodeDestructionPass());
 228
 229   // Emit bytecode to the assembly file into its special section next
 230   if (EmitMappingInfo) {
 231     // Strip all of the symbols from the bytecode so that it will be smaller...
 232     if (!DisableStrip)
 233       PM.add(createSymbolStrippingPass());
 234     PM.add(createBytecodeAsmPrinterPass(Out));
 235   }
 236
 237   return false;
 238 }
 239
 240 /// addPassesToJITCompile - This method controls the JIT method of code
 241 /// generation for the UltraSparcV9.
 242 ///
 243 void SparcV9JITInfo::addPassesToJITCompile(FunctionPassManager &PM) {
 244   // FIXME: Implement efficient support for garbage collection intrinsics.
 245   PM.add(createLowerGCPass());
 246
 247   // Replace malloc and free instructions with library calls.
 248   PM.add(createLowerAllocationsPass());
 249
 250   // FIXME: implement the switch instruction in the instruction selector.
 251   PM.add(createLowerSwitchPass());
 252
 253   // FIXME: implement the invoke/unwind instructions!
 254   PM.add(createLowerInvokePass());
 255
 256   // decompose multi-dimensional array references into single-dim refs
 257   PM.add(createDecomposeMultiDimRefsPass());
 258
 259   // Lower LLVM code to the form expected by the SPARCv9 instruction selector.
 260   PM.add(createPreSelectionPass(TM));
 261   PM.add(createLowerSelectPass());
 262
 263   // Run basic LLVM dataflow optimizations, to clean up after pre-selection.
 264   PM.add(createReassociatePass());
 265   // FIXME: these passes crash the FunctionPassManager when being added...
 266   //PM.add(createLICMPass());
 267   //PM.add(createGCSEPass());
 268
 269   // If the user's trying to read the generated code, they'll need to see the
 270   // transformed input.
 271   if (PrintMachineCode)
 272     PM.add(new PrintFunctionPass());
 273
 274   // Construct and initialize the MachineFunction object for this fn.
 275   PM.add(createMachineCodeConstructionPass(TM));
 276
 277   PM.add(createSparcV9BurgInstSelector(TM));
 278
 279   if (PrintMachineCode)
 280     PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr, "Before reg alloc:\n"));
 281
 282   PM.add(getRegisterAllocator(TM));
 283
 284   if (PrintMachineCode)
 285     PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr, "After reg alloc:\n"));
 286
 287   PM.add(createPrologEpilogInsertionPass());
 288
 289   if (!DisablePeephole)
 290     PM.add(createPeepholeOptsPass(TM));
 291
 292   if (PrintMachineCode)
 293     PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr, "Final code:\n"));
 294 }
 295