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 sparcv9 local scheduling pass"));
  57
  58   cl::opt<bool> DisablePeephole("disable-peephole",
  59                                 cl::desc("Disable sparcv9 peephole optimization pass"));
  60
  61   cl::opt<bool, true> EmitMappingInfoOpt("enable-maps", cl::ReallyHidden,
  62                  cl::location(EmitMappingInfo),
  63                  cl::init(false),
  64                  cl::desc("Emit LLVM-to-MachineCode mapping info to assembly"));
  65
  66   cl::opt<bool> EnableModSched("enable-modsched",
  67          cl::desc("Enable sparcv9 modulo scheduling pass instead of local scheduling"), cl::Hidden);
  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   // We strongly match "sparcv9-*".
  83   std::string TT = M.getTargetTriple();
  84   if (TT.size() >= 8 && std::string(TT.begin(), TT.begin()+8) == "sparcv9-")
  85     return 20;
  86
  87   if (M.getEndianness()  == Module::BigEndian &&
  88       M.getPointerSize() == Module::Pointer64)
  89     return 10;                                   // Weak match
  90   else if (M.getEndianness() != Module::AnyEndianness ||
  91            M.getPointerSize() != Module::AnyPointerSize)
  92     return 0;                                    // Match for some other target
  93
  94   return getJITMatchQuality()/2;
  95 }
  96
  97 //===---------------------------------------------------------------------===//
  98 // Code generation/destruction passes
  99 //===---------------------------------------------------------------------===//
 100
 101 namespace {
 102   class ConstructMachineFunction : public FunctionPass {
 103     TargetMachine &Target;
 104   public:
 105     ConstructMachineFunction(TargetMachine &T) : Target(T) {}
 106
 107     const char *getPassName() const {
 108       return "ConstructMachineFunction";
 109     }
 110
 111     bool runOnFunction(Function &F) {
 112       MachineFunction::construct(&F, Target).getInfo<SparcV9FunctionInfo>()->CalculateArgSize();
 113       return false;
 114     }
 115   };
 116
 117   struct DestroyMachineFunction : public FunctionPass {
 118     const char *getPassName() const { return "DestroyMachineFunction"; }
 119
 120     static void freeMachineCode(Instruction &I) {
 121       MachineCodeForInstruction::destroy(&I);
 122     }
 123
 124     bool runOnFunction(Function &F) {
 125       for (Function::iterator FI = F.begin(), FE = F.end(); FI != FE; ++FI)
 126         for (BasicBlock::iterator I = FI->begin(), E = FI->end(); I != E; ++I)
 127           MachineCodeForInstruction::get(I).dropAllReferences();
 128
 129       for (Function::iterator FI = F.begin(), FE = F.end(); FI != FE; ++FI)
 130         for_each(FI->begin(), FI->end(), freeMachineCode);
 131
 132       MachineFunction::destruct(&F);
 133       return false;
 134     }
 135   };
 136
 137   FunctionPass *createMachineCodeConstructionPass(TargetMachine &Target) {
 138     return new ConstructMachineFunction(Target);
 139   }
 140 }
 141
 142 FunctionPass *llvm::createSparcV9MachineCodeDestructionPass() {
 143   return new DestroyMachineFunction();
 144 }
 145
 146
 147 SparcV9TargetMachine::SparcV9TargetMachine(const Module &M,
 148                                            IntrinsicLowering *il)
 149   : TargetMachine("UltraSparcV9-Native", il, false),
 150     schedInfo(*this),
 151     regInfo(*this),
 152     frameInfo(*this),
 153     jitInfo(*this) {
 154 }
 155
 156 /// addPassesToEmitAssembly - This method controls the entire code generation
 157 /// process for the ultra sparc.
 158 ///
 159 bool
 160 SparcV9TargetMachine::addPassesToEmitAssembly(PassManager &PM, std::ostream &Out)
 161 {
 162   // FIXME: Implement efficient support for garbage collection intrinsics.
 163   PM.add(createLowerGCPass());
 164
 165   // Replace malloc and free instructions with library calls.
 166   PM.add(createLowerAllocationsPass());
 167
 168   // FIXME: implement the switch instruction in the instruction selector.
 169   PM.add(createLowerSwitchPass());
 170
 171   // FIXME: implement the invoke/unwind instructions!
 172   PM.add(createLowerInvokePass());
 173
 174   // decompose multi-dimensional array references into single-dim refs
 175   PM.add(createDecomposeMultiDimRefsPass());
 176
 177   // Lower LLVM code to the form expected by the SPARCv9 instruction selector.
 178   PM.add(createPreSelectionPass(*this));
 179   PM.add(createLowerSelectPass());
 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 && EnableModSched)
 199     PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr, "Before modulo scheduling:\n"));
 200
 201   //Use ModuloScheduling if enabled, otherwise use local scheduling if not disabled.
 202   if(EnableModSched)
 203     PM.add(createModuloSchedulingPass(*this));
 204
 205   if (PrintMachineCode)
 206     PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr, "Before reg alloc:\n"));
 207
 208   PM.add(getRegisterAllocator(*this));
 209
 210   if (PrintMachineCode)
 211     PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr, "After reg alloc:\n"));
 212
 213   PM.add(createPrologEpilogInsertionPass());
 214
 215   if (!DisablePeephole)
 216     PM.add(createPeepholeOptsPass(*this));
 217
 218   if (PrintMachineCode)
 219     PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr, "Final code:\n"));
 220
 221   if (EmitMappingInfo) {
 222     PM.add(createInternalGlobalMapperPass());
 223     PM.add(getMappingInfoAsmPrinterPass(Out));
 224   }
 225
 226   // Output assembly language to the .s file.  Assembly emission is split into
 227   // two parts: Function output and Global value output.  This is because
 228   // function output is pipelined with all of the rest of code generation stuff,
 229   // allowing machine code representations for functions to be free'd after the
 230   // function has been emitted.
 231   PM.add(createAsmPrinterPass(Out, *this));
 232
 233   // Free machine-code IR which is no longer needed:
 234   PM.add(createSparcV9MachineCodeDestructionPass());
 235
 236   // Emit bytecode to the assembly file into its special section next
 237   if (EmitMappingInfo)
 238     PM.add(createBytecodeAsmPrinterPass(Out));
 239
 240   return false;
 241 }
 242
 243 /// addPassesToJITCompile - This method controls the JIT method of code
 244 /// generation for the UltraSparcV9.
 245 ///
 246 void SparcV9JITInfo::addPassesToJITCompile(FunctionPassManager &PM) {
 247   // FIXME: Implement efficient support for garbage collection intrinsics.
 248   PM.add(createLowerGCPass());
 249
 250   // Replace malloc and free instructions with library calls.
 251   PM.add(createLowerAllocationsPass());
 252
 253   // FIXME: implement the switch instruction in the instruction selector.
 254   PM.add(createLowerSwitchPass());
 255
 256   // FIXME: implement the invoke/unwind instructions!
 257   PM.add(createLowerInvokePass());
 258
 259   // decompose multi-dimensional array references into single-dim refs
 260   PM.add(createDecomposeMultiDimRefsPass());
 261
 262   // Lower LLVM code to the form expected by the SPARCv9 instruction selector.
 263   PM.add(createPreSelectionPass(TM));
 264   PM.add(createLowerSelectPass());
 265
 266   // If the user's trying to read the generated code, they'll need to see the
 267   // transformed input.
 268   if (PrintMachineCode)
 269     PM.add(new PrintFunctionPass());
 270
 271   // Construct and initialize the MachineFunction object for this fn.
 272   PM.add(createMachineCodeConstructionPass(TM));
 273
 274   PM.add(createSparcV9BurgInstSelector(TM));
 275
 276   if (PrintMachineCode)
 277     PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr, "Before reg alloc:\n"));
 278
 279   PM.add(getRegisterAllocator(TM));
 280
 281   if (PrintMachineCode)
 282     PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr, "After reg alloc:\n"));
 283
 284   PM.add(createPrologEpilogInsertionPass());
 285
 286   if (!DisablePeephole)
 287     PM.add(createPeepholeOptsPass(TM));
 288
 289   if (PrintMachineCode)
 290     PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr, "Final code:\n"));
 291 }
 292