Make ToolExecutionError inherit std::exception and implement its
[oota-llvm.git] / tools / llc / llc.cpp
index 391fe279ce2d8d75bd79fd3d172ebcafb9c5db40..959bdbe36cbec178841434e50e51f5070177db30 100644 (file)
-//===-- llc.cpp - Implement the LLVM Compiler -----------------------------===//
+//===-- llc.cpp - Implement the LLVM Native Code Generator ----------------===//
+// 
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
+// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// This is the llc compiler driver.
+// This is the llc code generator.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "llvm/Bytecode/Reader.h"
-#include "llvm/Target/Sparc.h"
+#include "llvm/Target/TargetMachineImpls.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
-#include "llvm/Transforms/Instrumentation/TraceValues.h"
-#include "llvm/Transforms/ChangeAllocations.h"
 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
-#include "llvm/Transforms/Utils/Linker.h"
-#include "llvm/Assembly/PrintModulePass.h"
-#include "llvm/Bytecode/WriteBytecodePass.h"
-#include "llvm/Transforms/ConstantMerge.h"
 #include "llvm/Module.h"
-#include "llvm/Function.h"
 #include "llvm/PassManager.h"
+#include "llvm/Pass.h"
 #include "Support/CommandLine.h"
 #include "Support/Signals.h"
 #include <memory>
 #include <fstream>
-using std::string;
 
-static cl::String InputFilename ("", "Input filename", cl::NoFlags, "-");
-static cl::String OutputFilename("o", "Output filename", cl::NoFlags, "");
-static cl::Flag   Force         ("f", "Overwrite output files");
-static cl::Flag   DumpAsm       ("d", "Print bytecode before native code generation", cl::Hidden);
-static cl::String TraceLibPath  ("tracelibpath", "Path to libinstr for trace code", cl::Hidden, "");
+using namespace llvm;
 
-enum TraceLevel {
-  TraceOff, TraceFunctions, TraceBasicBlocks
-};
+// General options for llc.  Other pass-specific options are specified
+// within the corresponding llc passes, and target-specific options
+// and back-end code generation options are specified with the target machine.
+// 
+static cl::opt<std::string>
+InputFilename(cl::Positional, cl::desc("<input bytecode>"), cl::init("-"));
+
+static cl::opt<std::string>
+OutputFilename("o", cl::desc("Output filename"), cl::value_desc("filename"));
 
-static cl::Enum<enum TraceLevel> TraceValues("trace", cl::NoFlags,
-  "Trace values through functions or basic blocks",
-  clEnumValN(TraceOff        , "off",        "Disable trace code"),
-  clEnumValN(TraceFunctions  , "function",   "Trace each function"),
-  clEnumValN(TraceBasicBlocks, "basicblock", "Trace each basic block"), 0);
+static cl::opt<bool> Force("f", cl::desc("Overwrite output files"));
 
+enum ArchName { noarch, X86, Sparc, PowerPC, CBackend };
+
+static cl::opt<ArchName>
+Arch("march", cl::desc("Architecture to generate assembly for:"), cl::Prefix,
+     cl::values(clEnumValN(X86,      "x86",     "  IA-32 (Pentium and above)"),
+                clEnumValN(Sparc,    "sparc",   "  SPARC V9"),
+                clEnumValN(PowerPC,  "powerpc", "  PowerPC"),
+                clEnumValN(CBackend, "c",       "  C backend"),
+               0),
+     cl::init(noarch));
 
 // GetFileNameRoot - Helper function to get the basename of a filename...
-static inline string GetFileNameRoot(const string &InputFilename) {
-  string IFN = InputFilename;
-  string outputFilename;
+static inline std::string
+GetFileNameRoot(const std::string &InputFilename)
+{
+  std::string IFN = InputFilename;
+  std::string outputFilename;
   int Len = IFN.length();
-  if (IFN[Len-3] == '.' && IFN[Len-2] == 'b' && IFN[Len-1] == 'c') {
-    outputFilename = string(IFN.begin(), IFN.end()-3); // s/.bc/.s/
+  if ((Len > 2) &&
+      IFN[Len-3] == '.' && IFN[Len-2] == 'b' && IFN[Len-1] == 'c') {
+    outputFilename = std::string(IFN.begin(), IFN.end()-3); // s/.bc/.s/
   } else {
     outputFilename = IFN;
   }
   return outputFilename;
 }
 
-static void insertTraceCodeFor(Module *M) {
-  PassManager Passes;
-
-  // Insert trace code in all functions in the module
-  switch (TraceValues) {
-  case TraceBasicBlocks:
-    Passes.add(createTraceValuesPassForBasicBlocks());
-    break;
-  case TraceFunctions:
-    Passes.add(createTraceValuesPassForFunction());
-    break;
-  default:
-    assert(0 && "Bad value for TraceValues!");
-    abort();
-  }
-  
-  // Eliminate duplication in constant pool
-  Passes.add(createDynamicConstantMergePass());
-
-  // Run passes to insert and clean up trace code...
-  Passes.run(M);
-
-  std::string ErrorMessage;
-
-  // Load the module that contains the runtime helper routines neccesary for
-  // pointer hashing and stuff...  link this module into the program if possible
-  //
-  Module *TraceModule = ParseBytecodeFile(TraceLibPath+"libinstr.bc");
-
-  // Ok, the TraceLibPath didn't contain a valid module.  Try to load the module
-  // from the current LLVM-GCC install directory.  This is kindof a hack, but
-  // allows people to not HAVE to have built the library.
-  //
-  if (TraceModule == 0)
-    TraceModule = ParseBytecodeFile("/home/vadve/lattner/cvs/gcc_install/lib/"
-                                    "gcc-lib/llvm/3.1/libinstr.bc");
-
-  // If we still didn't get it, cancel trying to link it in...
-  if (TraceModule == 0) {
-    cerr << "Warning, could not load trace routines to link into program!\n";
-  } else {
-
-    // Link in the trace routines... if the link fails, don't panic, because the
-    // compile should still succeed, just the native linker will probably fail.
-    //
-    std::auto_ptr<Module> TraceRoutines(TraceModule);
-    if (LinkModules(M, TraceRoutines.get(), &ErrorMessage))
-      cerr << "Warning: Error linking in trace routines: "
-           << ErrorMessage << "\n";
-  }
-
-
-  // Write out the module with tracing code just before code generation
-  if (InputFilename != "-") {
-    string TraceFilename = GetFileNameRoot(InputFilename) + ".trace.bc";
-
-    std::ofstream Out(TraceFilename.c_str());
-    if (!Out.good()) {
-      cerr << "Error opening '" << TraceFilename
-           << "'!: Skipping output of trace code as bytecode\n";
-    } else {
-      cerr << "Emitting trace code to '" << TraceFilename
-           << "' for comparison...\n";
-      WriteBytecodeToFile(M, Out);
-    }
-  }
-
-}
-  
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-// Function main()
-// 
-// Entry point for the llc compiler.
-//===---------------------------------------------------------------------===//
 
+// main - Entry point for the llc compiler.
+//
 int main(int argc, char **argv) {
   cl::ParseCommandLineOptions(argc, argv, " llvm system compiler\n");
   
-  // Allocate a target... in the future this will be controllable on the
-  // command line.
-  std::auto_ptr<TargetMachine> target(allocateSparcTargetMachine());
-  assert(target.get() && "Could not allocate target machine!");
-
-  TargetMachine &Target = *target.get();
-  
   // Load the module to be compiled...
   std::auto_ptr<Module> M(ParseBytecodeFile(InputFilename));
   if (M.get() == 0) {
-    cerr << "bytecode didn't read correctly.\n";
+    std::cerr << argv[0] << ": bytecode didn't read correctly.\n";
     return 1;
   }
-
-  if (TraceValues != TraceOff)    // If tracing enabled...
-    insertTraceCodeFor(M.get());  // Hack up module before using passmanager...
+  Module &mod = *M.get();
+
+  // Allocate target machine.  First, check whether the user has
+  // explicitly specified an architecture to compile for.
+  TargetMachine* (*TargetMachineAllocator)(const Module&,
+                                           IntrinsicLowering *) = 0;
+  switch (Arch) {
+  case CBackend:
+    TargetMachineAllocator = allocateCTargetMachine;
+    break;
+  case X86:
+    TargetMachineAllocator = allocateX86TargetMachine;
+    break;
+  case Sparc:
+    TargetMachineAllocator = allocateSparcTargetMachine;
+    break;
+  case PowerPC:
+    TargetMachineAllocator = allocatePowerPCTargetMachine;
+    break;
+  default:
+    // Decide what the default target machine should be, by looking at
+    // the module. This heuristic (ILP32, LE -> IA32; LP64, BE ->
+    // SPARCV9) is kind of gross, but it will work until we have more
+    // sophisticated target information to work from.
+    if (mod.getEndianness()  == Module::LittleEndian &&
+        mod.getPointerSize() == Module::Pointer32) { 
+      TargetMachineAllocator = allocateX86TargetMachine;
+    } else if (mod.getEndianness() == Module::BigEndian &&
+        mod.getPointerSize() == Module::Pointer32) { 
+      TargetMachineAllocator = allocatePowerPCTargetMachine;
+    } else if (mod.getEndianness()  == Module::BigEndian &&
+               mod.getPointerSize() == Module::Pointer64) { 
+      TargetMachineAllocator = allocateSparcTargetMachine;
+    } else {
+      // If the module is target independent, favor a target which matches the
+      // current build system.
+#if defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__)
+      TargetMachineAllocator = allocateX86TargetMachine;
+#elif defined(sparc) || defined(__sparc__) || defined(__sparcv9)
+      TargetMachineAllocator = allocateSparcTargetMachine;
+#elif defined(__POWERPC__) || defined(__ppc__) || defined(__APPLE__)
+      TargetMachineAllocator = allocatePowerPCTargetMachine;
+#else
+      std::cerr << argv[0] << ": module does not specify a target to use.  "
+                << "You must use the -march option.  If no native target is "
+                << "available, use -march=c to emit C code.\n";
+      return 1;
+#endif
+    } 
+    break;
+  }
+  std::auto_ptr<TargetMachine> target(TargetMachineAllocator(mod, 0));
+  assert(target.get() && "Could not allocate target machine!");
+  TargetMachine &Target = *target.get();
+  const TargetData &TD = Target.getTargetData();
 
   // Build up all of the passes that we want to do to the module...
   PassManager Passes;
 
-  // Decompose multi-dimensional refs into a sequence of 1D refs
-  Passes.add(createDecomposeMultiDimRefsPass());
-  
-  // Replace malloc and free instructions with library calls.
-  // Do this after tracing until lli implements these lib calls.
-  // For now, it will emulate malloc and free internally.
-  Passes.add(createLowerAllocationsPass(Target.DataLayout));
-  
-  // If LLVM dumping after transformations is requested, add it to the pipeline
-  if (DumpAsm)
-    Passes.add(new PrintFunctionPass("Code after xformations: \n", &cerr));
+  Passes.add(new TargetData("llc", TD.isLittleEndian(), TD.getPointerSize(),
+                            TD.getPointerAlignment(), TD.getDoubleAlignment()));
 
   // Figure out where we are going to send the output...
   std::ostream *Out = 0;
-  if (OutputFilename != "") {   // Specified an output filename?
-    if (!Force && std::ifstream(OutputFilename.c_str())) {
-      // If force is not specified, make sure not to overwrite a file!
-      cerr << "Error opening '" << OutputFilename << "': File exists!\n"
-           << "Use -f command line argument to force output\n";
-      return 1;
-    }
-    Out = new std::ofstream(OutputFilename.c_str());
+  if (OutputFilename != "") {
+    if (OutputFilename != "-") {
+      // Specified an output filename?
+      if (!Force && std::ifstream(OutputFilename.c_str())) {
+       // If force is not specified, make sure not to overwrite a file!
+       std::cerr << argv[0] << ": error opening '" << OutputFilename
+                 << "': file exists!\n"
+                 << "Use -f command line argument to force output\n";
+       return 1;
+      }
+      Out = new std::ofstream(OutputFilename.c_str());
 
-    // Make sure that the Out file gets unlink'd from the disk if we get a
-    // SIGINT
-    RemoveFileOnSignal(OutputFilename);
+      // Make sure that the Out file gets unlinked from the disk if we get a
+      // SIGINT
+      RemoveFileOnSignal(OutputFilename);
+    } else {
+      Out = &std::cout;
+    }
   } else {
     if (InputFilename == "-") {
       OutputFilename = "-";
       Out = &std::cout;
     } else {
-      string OutputFilename = GetFileNameRoot(InputFilename); 
-      OutputFilename += ".s";
+      OutputFilename = GetFileNameRoot(InputFilename); 
 
+      if (Arch != CBackend)
+        OutputFilename += ".s";
+      else
+        OutputFilename += ".cbe.c";
+      
       if (!Force && std::ifstream(OutputFilename.c_str())) {
         // If force is not specified, make sure not to overwrite a file!
-        cerr << "Error opening '" << OutputFilename << "': File exists!\n"
-             << "Use -f command line argument to force output\n";
+        std::cerr << argv[0] << ": error opening '" << OutputFilename
+                  << "': file exists!\n"
+                  << "Use -f command line argument to force output\n";
         return 1;
       }
-
+      
       Out = new std::ofstream(OutputFilename.c_str());
       if (!Out->good()) {
-        cerr << "Error opening " << OutputFilename << "!\n";
+        std::cerr << argv[0] << ": error opening " << OutputFilename << "!\n";
         delete Out;
         return 1;
       }
-      // Make sure that the Out file gets unlink'd from the disk if we get a
+      
+      // Make sure that the Out file gets unlinked from the disk if we get a
       // SIGINT
       RemoveFileOnSignal(OutputFilename);
     }
   }
-  
-  Target.addPassesToEmitAssembly(Passes, *Out);
-  
-  // Run our queue of passes all at once now, efficiently.
-  Passes.run(M.get());
 
+  // Ask the target to add backend passes as necessary
+  if (Target.addPassesToEmitAssembly(Passes, *Out)) {
+    std::cerr << argv[0] << ": target '" << Target.getName()
+              << "' does not support static compilation!\n";
+    if (Out != &std::cout) delete Out;
+    // And the Out file is empty and useless, so remove it now.
+    std::remove(OutputFilename.c_str());
+    return 1;
+  } else {
+    // Run our queue of passes all at once now, efficiently.
+    Passes.run(*M.get());
+  }
+
+  // Delete the ostream if it's not a stdout stream
   if (Out != &std::cout) delete Out;
 
   return 0;