Remove the TargetMachine forwards for TargetSubtargetInfo based
[oota-llvm.git] / include / llvm / Target / TargetMachine.h
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 #ifndef LLVM_TARGET_TARGETMACHINE_H
 #define LLVM_TARGET_TARGETMACHINE_H
 
+#include "llvm/ADT/StringRef.h"
+#include "llvm/Pass.h"
+#include "llvm/Support/CodeGen.h"
+#include "llvm/Target/TargetOptions.h"
 #include <cassert>
 #include <string>
 
@@ -21,65 +25,33 @@ namespace llvm {
 
 class InstrItineraryData;
 class JITCodeEmitter;
+class GlobalValue;
+class Mangler;
 class MCAsmInfo;
+class MCCodeGenInfo;
 class MCContext;
-class Pass;
-class PassManager;
-class PassManagerBase;
+class MCSymbol;
 class Target;
-class TargetData;
-class TargetELFWriterInfo;
+class DataLayout;
+class TargetLibraryInfo;
 class TargetFrameLowering;
-class TargetInstrInfo;
 class TargetIntrinsicInfo;
 class TargetJITInfo;
 class TargetLowering;
+class TargetPassConfig;
 class TargetRegisterInfo;
 class TargetSelectionDAGInfo;
 class TargetSubtargetInfo;
+class ScalarTargetTransformInfo;
+class VectorTargetTransformInfo;
 class formatted_raw_ostream;
 class raw_ostream;
 
-// Relocation model types.
-namespace Reloc {
-  enum Model {
-    Default,
-    Static,
-    PIC_,         // Cannot be named PIC due to collision with -DPIC
-    DynamicNoPIC
-  };
-}
-
-// Code model types.
-namespace CodeModel {
-  enum Model {
-    Default,
-    Small,
-    Kernel,
-    Medium,
-    Large
-  };
-}
-
-// Code generation optimization level.
-namespace CodeGenOpt {
-  enum Level {
-    None,        // -O0
-    Less,        // -O1
-    Default,     // -O2, -Os
-    Aggressive   // -O3
-  };
-}
-
-namespace Sched {
-  enum Preference {
-    None,             // No preference
-    Latency,          // Scheduling for shortest total latency.
-    RegPressure,      // Scheduling for lowest register pressure.
-    Hybrid,           // Scheduling for both latency and register pressure.
-    ILP               // Scheduling for ILP in low register pressure mode.
-  };
+// The old pass manager infrastructure is hidden in a legacy namespace now.
+namespace legacy {
+class PassManagerBase;
 }
+using legacy::PassManagerBase;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 ///
@@ -88,44 +60,54 @@ namespace Sched {
 /// through this interface.
 ///
 class TargetMachine {
-  TargetMachine(const TargetMachine &);   // DO NOT IMPLEMENT
-  void operator=(const TargetMachine &);  // DO NOT IMPLEMENT
+  TargetMachine(const TargetMachine &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
+  void operator=(const TargetMachine &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
 protected: // Can only create subclasses.
-  TargetMachine(const Target &);
-
-  /// getSubtargetImpl - virtual method implemented by subclasses that returns
-  /// a reference to that target's TargetSubtargetInfo-derived member variable.
-  virtual const TargetSubtargetInfo *getSubtargetImpl() const { return 0; }
+  TargetMachine(const Target &T, StringRef TargetTriple,
+                StringRef CPU, StringRef FS, const TargetOptions &Options);
 
   /// TheTarget - The Target that this machine was created for.
   const Target &TheTarget;
 
+  /// TargetTriple, TargetCPU, TargetFS - Triple string, CPU name, and target
+  /// feature strings the TargetMachine instance is created with.
+  std::string TargetTriple;
+  std::string TargetCPU;
+  std::string TargetFS;
+
+  /// CodeGenInfo - Low level target information such as relocation model.
+  /// Non-const to allow resetting optimization level per-function.
+  MCCodeGenInfo *CodeGenInfo;
+
   /// AsmInfo - Contains target specific asm information.
   ///
   const MCAsmInfo *AsmInfo;
 
-  unsigned MCRelaxAll : 1;
-  unsigned MCNoExecStack : 1;
-  unsigned MCSaveTempLabels : 1;
-  unsigned MCUseLoc : 1;
-  unsigned MCUseCFI : 1;
+  unsigned RequireStructuredCFG : 1;
 
 public:
   virtual ~TargetMachine();
 
   const Target &getTarget() const { return TheTarget; }
 
-  // Interfaces to the major aspects of target machine information:
-  // -- Instruction opcode and operand information
-  // -- Pipelines and scheduling information
-  // -- Stack frame information
-  // -- Selection DAG lowering information
-  //
-  virtual const TargetInstrInfo         *getInstrInfo() const { return 0; }
-  virtual const TargetFrameLowering *getFrameLowering() const { return 0; }
-  virtual const TargetLowering    *getTargetLowering() const { return 0; }
-  virtual const TargetSelectionDAGInfo *getSelectionDAGInfo() const{ return 0; }
-  virtual const TargetData             *getTargetData() const { return 0; }
+  const StringRef getTargetTriple() const { return TargetTriple; }
+  const StringRef getTargetCPU() const { return TargetCPU; }
+  const StringRef getTargetFeatureString() const { return TargetFS; }
+
+  /// getSubtargetImpl - virtual method implemented by subclasses that returns
+  /// a reference to that target's TargetSubtargetInfo-derived member variable.
+  virtual const TargetSubtargetInfo *getSubtargetImpl() const {
+    return nullptr;
+  }
+  virtual TargetSubtargetInfo *getSubtargetImpl() {
+    const TargetMachine *TM = this;
+    return const_cast<TargetSubtargetInfo *>(TM->getSubtargetImpl());
+  }
+
+  mutable TargetOptions Options;
+
+  /// \brief Reset the target options based on the function's attributes.
+  void resetTargetOptions(const MachineFunction *MF) const;
 
   /// getMCAsmInfo - Return target specific asm information.
   ///
@@ -138,106 +120,64 @@ public:
     return *static_cast<const STC*>(getSubtargetImpl());
   }
 
-  /// getRegisterInfo - If register information is available, return it.  If
-  /// not, return null.  This is kept separate from RegInfo until RegInfo has
-  /// details of graph coloring register allocation removed from it.
-  ///
-  virtual const TargetRegisterInfo *getRegisterInfo() const { return 0; }
-
   /// getIntrinsicInfo - If intrinsic information is available, return it.  If
   /// not, return null.
   ///
-  virtual const TargetIntrinsicInfo *getIntrinsicInfo() const { return 0; }
-
-  /// getJITInfo - If this target supports a JIT, return information for it,
-  /// otherwise return null.
-  ///
-  virtual TargetJITInfo *getJITInfo() { return 0; }
-
-  /// getInstrItineraryData - Returns instruction itinerary data for the target
-  /// or specific subtarget.
-  ///
-  virtual const InstrItineraryData *getInstrItineraryData() const {
-    return 0;
+  virtual const TargetIntrinsicInfo *getIntrinsicInfo() const {
+    return nullptr;
   }
 
-  /// getELFWriterInfo - If this target supports an ELF writer, return
-  /// information for it, otherwise return null.
-  ///
-  virtual const TargetELFWriterInfo *getELFWriterInfo() const { return 0; }
-
-  /// hasMCRelaxAll - Check whether all machine code instructions should be
-  /// relaxed.
-  bool hasMCRelaxAll() const { return MCRelaxAll; }
-
-  /// setMCRelaxAll - Set whether all machine code instructions should be
-  /// relaxed.
-  void setMCRelaxAll(bool Value) { MCRelaxAll = Value; }
-
-  /// hasMCSaveTempLabels - Check whether temporary labels will be preserved
-  /// (i.e., not treated as temporary).
-  bool hasMCSaveTempLabels() const { return MCSaveTempLabels; }
-
-  /// setMCSaveTempLabels - Set whether temporary labels will be preserved
-  /// (i.e., not treated as temporary).
-  void setMCSaveTempLabels(bool Value) { MCSaveTempLabels = Value; }
-
-  /// hasMCNoExecStack - Check whether an executable stack is not needed.
-  bool hasMCNoExecStack() const { return MCNoExecStack; }
-
-  /// setMCNoExecStack - Set whether an executabel stack is not needed.
-  void setMCNoExecStack(bool Value) { MCNoExecStack = Value; }
-
-  /// hasMCUseLoc - Check whether we should use dwarf's .loc directive.
-  bool hasMCUseLoc() const { return MCUseLoc; }
-
-  /// setMCUseLoc - Set whether all we should use dwarf's .loc directive.
-  void setMCUseLoc(bool Value) { MCUseLoc = Value; }
-
-  /// hasMCUseCFI - Check whether we should use dwarf's .cfi_* directives.
-  bool hasMCUseCFI() const { return MCUseCFI; }
-
-  /// setMCUseCFI - Set whether all we should use dwarf's .cfi_* directives.
-  void setMCUseCFI(bool Value) { MCUseCFI = Value; }
+  bool requiresStructuredCFG() const { return RequireStructuredCFG; }
+  void setRequiresStructuredCFG(bool Value) { RequireStructuredCFG = Value; }
 
   /// getRelocationModel - Returns the code generation relocation model. The
   /// choices are static, PIC, and dynamic-no-pic, and target default.
-  static Reloc::Model getRelocationModel();
-
-  /// setRelocationModel - Sets the code generation relocation model.
-  ///
-  static void setRelocationModel(Reloc::Model Model);
+  Reloc::Model getRelocationModel() const;
 
   /// getCodeModel - Returns the code model. The choices are small, kernel,
   /// medium, large, and target default.
-  static CodeModel::Model getCodeModel();
+  CodeModel::Model getCodeModel() const;
 
-  /// setCodeModel - Sets the code model.
-  ///
-  static void setCodeModel(CodeModel::Model Model);
+  /// getTLSModel - Returns the TLS model which should be used for the given
+  /// global variable.
+  TLSModel::Model getTLSModel(const GlobalValue *GV) const;
+
+  /// getOptLevel - Returns the optimization level: None, Less,
+  /// Default, or Aggressive.
+  CodeGenOpt::Level getOptLevel() const;
+
+  /// \brief Overrides the optimization level.
+  void setOptLevel(CodeGenOpt::Level Level) const;
+
+  void setFastISel(bool Enable) { Options.EnableFastISel = Enable; }
+
+  bool shouldPrintMachineCode() const { return Options.PrintMachineCode; }
 
   /// getAsmVerbosityDefault - Returns the default value of asm verbosity.
   ///
-  static bool getAsmVerbosityDefault();
+  bool getAsmVerbosityDefault() const ;
 
   /// setAsmVerbosityDefault - Set the default value of asm verbosity. Default
   /// is false.
-  static void setAsmVerbosityDefault(bool);
+  void setAsmVerbosityDefault(bool);
 
   /// getDataSections - Return true if data objects should be emitted into their
   /// own section, corresponds to -fdata-sections.
-  static bool getDataSections();
+  bool getDataSections() const;
 
   /// getFunctionSections - Return true if functions should be emitted into
   /// their own section, corresponding to -ffunction-sections.
-  static bool getFunctionSections();
+  bool getFunctionSections() const;
 
   /// setDataSections - Set if the data are emit into separate sections.
-  static void setDataSections(bool);
+  void setDataSections(bool);
 
   /// setFunctionSections - Set if the functions are emit into separate
   /// sections.
-  static void setFunctionSections(bool);
+  void setFunctionSections(bool);
+
+  /// \brief Register analysis passes for this target with a pass manager.
+  virtual void addAnalysisPasses(PassManagerBase &) {}
 
   /// CodeGenFileType - These enums are meant to be passed into
   /// addPassesToEmitFile to indicate what type of file to emit, and returned by
@@ -248,10 +188,6 @@ public:
     CGFT_Null         // Do not emit any output.
   };
 
-  /// getEnableTailMergeDefault - the default setting for -enable-tail-merge
-  /// on this target.  User flag overrides.
-  virtual bool getEnableTailMergeDefault() const { return true; }
-
   /// addPassesToEmitFile - Add passes to the specified pass manager to get the
   /// specified file emitted.  Typically this will involve several steps of code
   /// generation.  This method should return true if emission of this file type
@@ -259,8 +195,9 @@ public:
   virtual bool addPassesToEmitFile(PassManagerBase &,
                                    formatted_raw_ostream &,
                                    CodeGenFileType,
-                                   CodeGenOpt::Level,
-                                   bool = true) {
+                                   bool /*DisableVerify*/ = true,
+                                   AnalysisID /*StartAfter*/ = nullptr,
+                                   AnalysisID /*StopAfter*/ = nullptr) {
     return true;
   }
 
@@ -272,8 +209,7 @@ public:
   ///
   virtual bool addPassesToEmitMachineCode(PassManagerBase &,
                                           JITCodeEmitter &,
-                                          CodeGenOpt::Level,
-                                          bool = true) {
+                                          bool /*DisableVerify*/ = true) {
     return true;
   }
 
@@ -285,44 +221,43 @@ public:
   virtual bool addPassesToEmitMC(PassManagerBase &,
                                  MCContext *&,
                                  raw_ostream &,
-                                 CodeGenOpt::Level,
-                                 bool = true) {
+                                 bool /*DisableVerify*/ = true) {
     return true;
   }
+
+  void getNameWithPrefix(SmallVectorImpl<char> &Name, const GlobalValue *GV,
+                         Mangler &Mang, bool MayAlwaysUsePrivate = false) const;
+  MCSymbol *getSymbol(const GlobalValue *GV, Mangler &Mang) const;
 };
 
 /// LLVMTargetMachine - This class describes a target machine that is
 /// implemented with the LLVM target-independent code generator.
 ///
 class LLVMTargetMachine : public TargetMachine {
-  std::string TargetTriple;
-
 protected: // Can only create subclasses.
-  LLVMTargetMachine(const Target &T, const std::string &TargetTriple);
-
-private:
-  /// addCommonCodeGenPasses - Add standard LLVM codegen passes used for
-  /// both emitting to assembly files or machine code output.
-  ///
-  bool addCommonCodeGenPasses(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level,
-                              bool DisableVerify, MCContext *&OutCtx);
-
-  virtual void setCodeModelForJIT();
-  virtual void setCodeModelForStatic();
+  LLVMTargetMachine(const Target &T, StringRef TargetTriple,
+                    StringRef CPU, StringRef FS, TargetOptions Options,
+                    Reloc::Model RM, CodeModel::Model CM,
+                    CodeGenOpt::Level OL);
 
+  void initAsmInfo();
 public:
+  /// \brief Register analysis passes for this target with a pass manager.
+  ///
+  /// This registers target independent analysis passes.
+  void addAnalysisPasses(PassManagerBase &PM) override;
 
-  const std::string &getTargetTriple() const { return TargetTriple; }
+  /// createPassConfig - Create a pass configuration object to be used by
+  /// addPassToEmitX methods for generating a pipeline of CodeGen passes.
+  virtual TargetPassConfig *createPassConfig(PassManagerBase &PM);
 
   /// addPassesToEmitFile - Add passes to the specified pass manager to get the
   /// specified file emitted.  Typically this will involve several steps of code
-  /// generation.  If OptLevel is None, the code generator should emit code as
-  /// fast as possible, though the generated code may be less efficient.
-  virtual bool addPassesToEmitFile(PassManagerBase &PM,
-                                   formatted_raw_ostream &Out,
-                                   CodeGenFileType FileType,
-                                   CodeGenOpt::Level,
-                                   bool DisableVerify = true);
+  /// generation.
+  bool addPassesToEmitFile(PassManagerBase &PM, formatted_raw_ostream &Out,
+                           CodeGenFileType FileType, bool DisableVerify = true,
+                           AnalysisID StartAfter = nullptr,
+                           AnalysisID StopAfter = nullptr) override;
 
   /// addPassesToEmitMachineCode - Add passes to the specified pass manager to
   /// get machine code emitted.  This uses a JITCodeEmitter object to handle
@@ -330,78 +265,24 @@ public:
   /// of functions.  This method returns true if machine code emission is
   /// not supported.
   ///
-  virtual bool addPassesToEmitMachineCode(PassManagerBase &PM,
-                                          JITCodeEmitter &MCE,
-                                          CodeGenOpt::Level,
-                                          bool DisableVerify = true);
+  bool addPassesToEmitMachineCode(PassManagerBase &PM, JITCodeEmitter &MCE,
+                                  bool DisableVerify = true) override;
 
   /// addPassesToEmitMC - Add passes to the specified pass manager to get
   /// machine code emitted with the MCJIT. This method returns true if machine
   /// code is not supported. It fills the MCContext Ctx pointer which can be
   /// used to build custom MCStreamer.
   ///
-  virtual bool addPassesToEmitMC(PassManagerBase &PM,
-                                 MCContext *&Ctx,
-                                 raw_ostream &OS,
-                                 CodeGenOpt::Level OptLevel,
-                                 bool DisableVerify = true);
-
-  /// Target-Independent Code Generator Pass Configuration Options.
-
-  /// addPreISelPasses - This method should add any "last minute" LLVM->LLVM
-  /// passes (which are run just before instruction selector).
-  virtual bool addPreISel(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level) {
-    return true;
-  }
-
-  /// addInstSelector - This method should install an instruction selector pass,
-  /// which converts from LLVM code to machine instructions.
-  virtual bool addInstSelector(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level) {
-    return true;
-  }
-
-  /// addPreRegAlloc - This method may be implemented by targets that want to
-  /// run passes immediately before register allocation. This should return
-  /// true if -print-machineinstrs should print after these passes.
-  virtual bool addPreRegAlloc(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level) {
-    return false;
-  }
-
-  /// addPostRegAlloc - This method may be implemented by targets that want
-  /// to run passes after register allocation but before prolog-epilog
-  /// insertion.  This should return true if -print-machineinstrs should print
-  /// after these passes.
-  virtual bool addPostRegAlloc(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level) {
-    return false;
-  }
-
-  /// addPreSched2 - This method may be implemented by targets that want to
-  /// run passes after prolog-epilog insertion and before the second instruction
-  /// scheduling pass.  This should return true if -print-machineinstrs should
-  /// print after these passes.
-  virtual bool addPreSched2(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level) {
-    return false;
-  }
-
-  /// addPreEmitPass - This pass may be implemented by targets that want to run
-  /// passes immediately before machine code is emitted.  This should return
-  /// true if -print-machineinstrs should print out the code after the passes.
-  virtual bool addPreEmitPass(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level) {
-    return false;
-  }
-
+  bool addPassesToEmitMC(PassManagerBase &PM, MCContext *&Ctx,
+                         raw_ostream &OS, bool DisableVerify = true) override;
 
   /// addCodeEmitter - This pass should be overridden by the target to add a
   /// code emitter, if supported.  If this is not supported, 'true' should be
   /// returned.
-  virtual bool addCodeEmitter(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level,
+  virtual bool addCodeEmitter(PassManagerBase &,
                               JITCodeEmitter &) {
     return true;
   }
-
-  /// getEnableTailMergeDefault - the default setting for -enable-tail-merge
-  /// on this target.  User flag overrides.
-  virtual bool getEnableTailMergeDefault() const { return true; }
 };
 
 } // End llvm namespace