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