lib/CodeGen/LLVMTargetMachine.cpp

   1 //===-- LLVMTargetMachine.cpp - Implement the LLVMTargetMachine class -----===//
   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 // This file implements the LLVMTargetMachine class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  15 #include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
  16 #include "llvm/Assembly/PrintModulePass.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/AsmPrinter.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionAnalysis.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  21 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  22 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  23 #include "llvm/MC/MCInstrInfo.h"
  24 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  25 #include "llvm/MC/MCSubtargetInfo.h"
  26 #include "llvm/PassManager.h"
  27 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  28 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  29 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  30 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  31 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetLoweringObjectFile.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
  37 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  38 using namespace llvm;
  39
  40 // Enable or disable FastISel. Both options are needed, because
  41 // FastISel is enabled by default with -fast, and we wish to be
  42 // able to enable or disable fast-isel independently from -O0.
  43 static cl::opt<cl::boolOrDefault>
  44 EnableFastISelOption("fast-isel", cl::Hidden,
  45   cl::desc("Enable the \"fast\" instruction selector"));
  46
  47 static cl::opt<bool> ShowMCEncoding("show-mc-encoding", cl::Hidden,
  48     cl::desc("Show encoding in .s output"));
  49 static cl::opt<bool> ShowMCInst("show-mc-inst", cl::Hidden,
  50     cl::desc("Show instruction structure in .s output"));
  51
  52 static cl::opt<cl::boolOrDefault>
  53 AsmVerbose("asm-verbose", cl::desc("Add comments to directives."),
  54            cl::init(cl::BOU_UNSET));
  55
  56 static bool getVerboseAsm() {
  57   switch (AsmVerbose) {
  58   case cl::BOU_UNSET: return TargetMachine::getAsmVerbosityDefault();
  59   case cl::BOU_TRUE:  return true;
  60   case cl::BOU_FALSE: return false;
  61   }
  62   llvm_unreachable("Invalid verbose asm state");
  63 }
  64
  65 void LLVMTargetMachine::initAsmInfo() {
  66   AsmInfo = TheTarget.createMCAsmInfo(*getRegisterInfo(), TargetTriple);
  67   // TargetSelect.h moved to a different directory between LLVM 2.9 and 3.0,
  68   // and if the old one gets included then MCAsmInfo will be NULL and
  69   // we'll crash later.
  70   // Provide the user with a useful error message about what's wrong.
  71   assert(AsmInfo && "MCAsmInfo not initialized. "
  72          "Make sure you include the correct TargetSelect.h"
  73          "and that InitializeAllTargetMCs() is being invoked!");
  74 }
  75
  76 LLVMTargetMachine::LLVMTargetMachine(const Target &T, StringRef Triple,
  77                                      StringRef CPU, StringRef FS,
  78                                      TargetOptions Options,
  79                                      Reloc::Model RM, CodeModel::Model CM,
  80                                      CodeGenOpt::Level OL)
  81   : TargetMachine(T, Triple, CPU, FS, Options) {
  82   CodeGenInfo = T.createMCCodeGenInfo(Triple, RM, CM, OL);
  83 }
  84
  85 void LLVMTargetMachine::addAnalysisPasses(PassManagerBase &PM) {
  86   PM.add(createBasicTargetTransformInfoPass(getTargetLowering()));
  87 }
  88
  89 /// addPassesToX helper drives creation and initialization of TargetPassConfig.
  90 static MCContext *addPassesToGenerateCode(LLVMTargetMachine *TM,
  91                                           PassManagerBase &PM,
  92                                           bool DisableVerify,
  93                                           AnalysisID StartAfter,
  94                                           AnalysisID StopAfter) {
  95   // Targets may override createPassConfig to provide a target-specific sublass.
  96   TargetPassConfig *PassConfig = TM->createPassConfig(PM);
  97   PassConfig->setStartStopPasses(StartAfter, StopAfter);
  98
  99   // Set PassConfig options provided by TargetMachine.
 100   PassConfig->setDisableVerify(DisableVerify);
 101
 102   PM.add(PassConfig);
 103
 104   PassConfig->addIRPasses();
 105
 106   PassConfig->addCodeGenPrepare();
 107
 108   PassConfig->addPassesToHandleExceptions();
 109
 110   PassConfig->addISelPrepare();
 111
 112   // Install a MachineModuleInfo class, which is an immutable pass that holds
 113   // all the per-module stuff we're generating, including MCContext.
 114   MachineModuleInfo *MMI =
 115     new MachineModuleInfo(*TM->getMCAsmInfo(), *TM->getRegisterInfo(),
 116                           &TM->getTargetLowering()->getObjFileLowering());
 117   PM.add(MMI);
 118   MCContext *Context = &MMI->getContext(); // Return the MCContext by-ref.
 119
 120   // Set up a MachineFunction for the rest of CodeGen to work on.
 121   PM.add(new MachineFunctionAnalysis(*TM));
 122
 123   // Enable FastISel with -fast, but allow that to be overridden.
 124   if (EnableFastISelOption == cl::BOU_TRUE ||
 125       (TM->getOptLevel() == CodeGenOpt::None &&
 126        EnableFastISelOption != cl::BOU_FALSE))
 127     TM->setFastISel(true);
 128
 129   // Ask the target for an isel.
 130   if (PassConfig->addInstSelector())
 131     return NULL;
 132
 133   PassConfig->addMachinePasses();
 134
 135   PassConfig->setInitialized();
 136
 137   return Context;
 138 }
 139
 140 bool LLVMTargetMachine::addPassesToEmitFile(PassManagerBase &PM,
 141                                             formatted_raw_ostream &Out,
 142                                             CodeGenFileType FileType,
 143                                             bool DisableVerify,
 144                                             AnalysisID StartAfter,
 145                                             AnalysisID StopAfter) {
 146   // Add common CodeGen passes.
 147   MCContext *Context = addPassesToGenerateCode(this, PM, DisableVerify,
 148                                                StartAfter, StopAfter);
 149   if (!Context)
 150     return true;
 151
 152   if (StopAfter) {
 153     // FIXME: The intent is that this should eventually write out a YAML file,
 154     // containing the LLVM IR, the machine-level IR (when stopping after a
 155     // machine-level pass), and whatever other information is needed to
 156     // deserialize the code and resume compilation.  For now, just write the
 157     // LLVM IR.
 158     PM.add(createPrintModulePass(&Out));
 159     return false;
 160   }
 161
 162   if (hasMCSaveTempLabels())
 163     Context->setAllowTemporaryLabels(false);
 164
 165   const MCAsmInfo &MAI = *getMCAsmInfo();
 166   const MCRegisterInfo &MRI = *getRegisterInfo();
 167   const MCInstrInfo &MII = *getInstrInfo();
 168   const MCSubtargetInfo &STI = getSubtarget<MCSubtargetInfo>();
 169   OwningPtr<MCStreamer> AsmStreamer;
 170
 171   switch (FileType) {
 172   case CGFT_AssemblyFile: {
 173     MCInstPrinter *InstPrinter =
 174       getTarget().createMCInstPrinter(MAI.getAssemblerDialect(), MAI,
 175                                       MII, MRI, STI);
 176
 177     // Create a code emitter if asked to show the encoding.
 178     MCCodeEmitter *MCE = 0;
 179     MCAsmBackend *MAB = 0;
 180     if (ShowMCEncoding) {
 181       MCE = getTarget().createMCCodeEmitter(MII, MRI, STI, *Context);
 182       MAB = getTarget().createMCAsmBackend(getTargetTriple(), TargetCPU);
 183     }
 184
 185     MCStreamer *S = getTarget().createAsmStreamer(*Context, Out,
 186                                                   getVerboseAsm(),
 187                                                   hasMCUseLoc(),
 188                                                   hasMCUseCFI(),
 189                                                   hasMCUseDwarfDirectory(),
 190                                                   InstPrinter,
 191                                                   MCE, MAB,
 192                                                   ShowMCInst);
 193     AsmStreamer.reset(S);
 194     break;
 195   }
 196   case CGFT_ObjectFile: {
 197     // Create the code emitter for the target if it exists.  If not, .o file
 198     // emission fails.
 199     MCCodeEmitter *MCE = getTarget().createMCCodeEmitter(MII, MRI, STI,
 200                                                          *Context);
 201     MCAsmBackend *MAB = getTarget().createMCAsmBackend(getTargetTriple(),
 202                                                        TargetCPU);
 203     if (MCE == 0 || MAB == 0)
 204       return true;
 205
 206     AsmStreamer.reset(getTarget().createMCObjectStreamer(getTargetTriple(),
 207                                                          *Context, *MAB, Out,
 208                                                          MCE, hasMCRelaxAll(),
 209                                                          hasMCNoExecStack()));
 210     AsmStreamer.get()->setAutoInitSections(true);
 211     break;
 212   }
 213   case CGFT_Null:
 214     // The Null output is intended for use for performance analysis and testing,
 215     // not real users.
 216     AsmStreamer.reset(createNullStreamer(*Context));
 217     break;
 218   }
 219
 220   // Create the AsmPrinter, which takes ownership of AsmStreamer if successful.
 221   FunctionPass *Printer = getTarget().createAsmPrinter(*this, *AsmStreamer);
 222   if (Printer == 0)
 223     return true;
 224
 225   // If successful, createAsmPrinter took ownership of AsmStreamer.
 226   AsmStreamer.take();
 227
 228   PM.add(Printer);
 229
 230   return false;
 231 }
 232
 233 /// addPassesToEmitMachineCode - Add passes to the specified pass manager to
 234 /// get machine code emitted.  This uses a JITCodeEmitter object to handle
 235 /// actually outputting the machine code and resolving things like the address
 236 /// of functions.  This method should returns true if machine code emission is
 237 /// not supported.
 238 ///
 239 bool LLVMTargetMachine::addPassesToEmitMachineCode(PassManagerBase &PM,
 240                                                    JITCodeEmitter &JCE,
 241                                                    bool DisableVerify) {
 242   // Add common CodeGen passes.
 243   MCContext *Context = addPassesToGenerateCode(this, PM, DisableVerify, 0, 0);
 244   if (!Context)
 245     return true;
 246
 247   addCodeEmitter(PM, JCE);
 248
 249   return false; // success!
 250 }
 251
 252 /// addPassesToEmitMC - Add passes to the specified pass manager to get
 253 /// machine code emitted with the MCJIT. This method returns true if machine
 254 /// code is not supported. It fills the MCContext Ctx pointer which can be
 255 /// used to build custom MCStreamer.
 256 ///
 257 bool LLVMTargetMachine::addPassesToEmitMC(PassManagerBase &PM,
 258                                           MCContext *&Ctx,
 259                                           raw_ostream &Out,
 260                                           bool DisableVerify) {
 261   // Add common CodeGen passes.
 262   Ctx = addPassesToGenerateCode(this, PM, DisableVerify, 0, 0);
 263   if (!Ctx)
 264     return true;
 265
 266   if (hasMCSaveTempLabels())
 267     Ctx->setAllowTemporaryLabels(false);
 268
 269   // Create the code emitter for the target if it exists.  If not, .o file
 270   // emission fails.
 271   const MCRegisterInfo &MRI = *getRegisterInfo();
 272   const MCSubtargetInfo &STI = getSubtarget<MCSubtargetInfo>();
 273   MCCodeEmitter *MCE = getTarget().createMCCodeEmitter(*getInstrInfo(), MRI,
 274                                                        STI, *Ctx);
 275   MCAsmBackend *MAB = getTarget().createMCAsmBackend(getTargetTriple(), TargetCPU);
 276   if (MCE == 0 || MAB == 0)
 277     return true;
 278
 279   OwningPtr<MCStreamer> AsmStreamer;
 280   AsmStreamer.reset(getTarget().createMCObjectStreamer(getTargetTriple(), *Ctx,
 281                                                        *MAB, Out, MCE,
 282                                                        hasMCRelaxAll(),
 283                                                        hasMCNoExecStack()));
 284   AsmStreamer.get()->InitSections();
 285
 286   // Create the AsmPrinter, which takes ownership of AsmStreamer if successful.
 287   FunctionPass *Printer = getTarget().createAsmPrinter(*this, *AsmStreamer);
 288   if (Printer == 0)
 289     return true;
 290
 291   // If successful, createAsmPrinter took ownership of AsmStreamer.
 292   AsmStreamer.take();
 293
 294   PM.add(Printer);
 295
 296   return false; // success!
 297 }