lib/Target/SparcV9/SparcV9TargetMachine.cpp

   1 //===-- Sparc.cpp - General implementation file for the Sparc Target ------===//
   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 // This file contains the code for the Sparc Target that does not fit in any of
  11 // the other files in this directory.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "SparcInternals.h"
  16 #include "MappingInfo.h"
  17 #include "llvm/Function.h"
  18 #include "llvm/PassManager.h"
  19 #include "llvm/Assembly/PrintModulePass.h"
  20 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionInfo.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/InstrSelection.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/InstrScheduling.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineCodeForInstruction.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  27 #include "llvm/Target/TargetMachineImpls.h"
  28 #include "Support/CommandLine.h"
  29
  30 static const unsigned ImplicitRegUseList[] = { 0 }; /* not used yet */
  31 // Build the MachineInstruction Description Array...
  32 const TargetInstrDescriptor SparcMachineInstrDesc[] = {
  33 #define I(ENUM, OPCODESTRING, NUMOPERANDS, RESULTPOS, MAXIMM, IMMSE, \
  34           NUMDELAYSLOTS, LATENCY, SCHEDCLASS, INSTFLAGS)             \
  35   { OPCODESTRING, NUMOPERANDS, RESULTPOS, MAXIMM, IMMSE,             \
  36           NUMDELAYSLOTS, LATENCY, SCHEDCLASS, INSTFLAGS, 0,          \
  37           ImplicitRegUseList, ImplicitRegUseList },
  38 #include "SparcInstr.def"
  39 };
  40
  41 //---------------------------------------------------------------------------
  42 // Command line options to control choice of code generation passes.
  43 //---------------------------------------------------------------------------
  44
  45 static cl::opt<bool> DisablePreOpt("disable-preopt",
  46               cl::desc("Disable optimizations prior to instruction selection"));
  47
  48 static cl::opt<bool> DisableSched("disable-sched",
  49                                   cl::desc("Disable local scheduling pass"));
  50
  51 static cl::opt<bool> DisablePeephole("disable-peephole",
  52                                 cl::desc("Disable peephole optimization pass"));
  53
  54 static cl::opt<bool> EmitMappingInfo("enable-maps",
  55              cl::desc("Emit LLVM-to-MachineCode mapping info to assembly"));
  56
  57 static cl::opt<bool> DisableStrip("disable-strip",
  58              cl::desc("Do not strip the LLVM bytecode included in executable"));
  59
  60 static cl::opt<bool> DumpInput("dump-input",
  61                       cl::desc("Print bytecode before native code generation"),
  62                       cl::Hidden);
  63
  64 //----------------------------------------------------------------------------
  65 // allocateSparcTargetMachine - Allocate and return a subclass of TargetMachine
  66 // that implements the Sparc backend. (the llvm/CodeGen/Sparc.h interface)
  67 //----------------------------------------------------------------------------
  68
  69 TargetMachine *allocateSparcTargetMachine(const Module &M) {
  70   return new UltraSparc();
  71 }
  72
  73 //---------------------------------------------------------------------------
  74 // class UltraSparcFrameInfo
  75 //
  76 //   Interface to stack frame layout info for the UltraSPARC.
  77 //   Starting offsets for each area of the stack frame are aligned at
  78 //   a multiple of getStackFrameSizeAlignment().
  79 //---------------------------------------------------------------------------
  80
  81 int
  82 UltraSparcFrameInfo::getFirstAutomaticVarOffset(MachineFunction& ,
  83                                                 bool& pos) const
  84 {
  85   pos = false;                          // static stack area grows downwards
  86   return StaticAreaOffsetFromFP;
  87 }
  88
  89 int
  90 UltraSparcFrameInfo::getRegSpillAreaOffset(MachineFunction& mcInfo,
  91                                            bool& pos) const
  92 {
  93   // ensure no more auto vars are added
  94   mcInfo.getInfo()->freezeAutomaticVarsArea();
  95
  96   pos = false;                          // static stack area grows downwards
  97   unsigned autoVarsSize = mcInfo.getInfo()->getAutomaticVarsSize();
  98   return StaticAreaOffsetFromFP - autoVarsSize;
  99 }
 100
 101 int
 102 UltraSparcFrameInfo::getTmpAreaOffset(MachineFunction& mcInfo,
 103                                       bool& pos) const
 104 {
 105   MachineFunctionInfo *MFI = mcInfo.getInfo();
 106   MFI->freezeAutomaticVarsArea();     // ensure no more auto vars are added
 107   MFI->freezeSpillsArea();            // ensure no more spill slots are added
 108
 109   pos = false;                          // static stack area grows downwards
 110   unsigned autoVarsSize = MFI->getAutomaticVarsSize();
 111   unsigned spillAreaSize = MFI->getRegSpillsSize();
 112   int offset = autoVarsSize + spillAreaSize;
 113   return StaticAreaOffsetFromFP - offset;
 114 }
 115
 116 int
 117 UltraSparcFrameInfo::getDynamicAreaOffset(MachineFunction& mcInfo,
 118                                           bool& pos) const
 119 {
 120   // Dynamic stack area grows downwards starting at top of opt-args area.
 121   // The opt-args, required-args, and register-save areas are empty except
 122   // during calls and traps, so they are shifted downwards on each
 123   // dynamic-size alloca.
 124   pos = false;
 125   unsigned optArgsSize = mcInfo.getInfo()->getMaxOptionalArgsSize();
 126   if (int extra = optArgsSize % getStackFrameSizeAlignment())
 127     optArgsSize += (getStackFrameSizeAlignment() - extra);
 128   int offset = optArgsSize + FirstOptionalOutgoingArgOffsetFromSP;
 129   assert((offset - OFFSET) % getStackFrameSizeAlignment() == 0);
 130   return offset;
 131 }
 132
 133 //---------------------------------------------------------------------------
 134 // class UltraSparcMachine
 135 //
 136 // Purpose:
 137 //   Primary interface to machine description for the UltraSPARC.
 138 //   Primarily just initializes machine-dependent parameters in
 139 //   class TargetMachine, and creates machine-dependent subclasses
 140 //   for classes such as TargetInstrInfo.
 141 //
 142 //---------------------------------------------------------------------------
 143
 144 UltraSparc::UltraSparc()
 145   : TargetMachine("UltraSparc-Native", false),
 146     schedInfo(*this),
 147     regInfo(*this),
 148     frameInfo(*this),
 149     cacheInfo(*this) {
 150 }
 151
 152 // addPassesToEmitAssembly - This method controls the entire code generation
 153 // process for the ultra sparc.
 154 //
 155 bool UltraSparc::addPassesToEmitAssembly(PassManager &PM, std::ostream &Out)
 156 {
 157   // The following 3 passes used to be inserted specially by llc.
 158   // Replace malloc and free instructions with library calls.
 159   PM.add(createLowerAllocationsPass());
 160
 161   // Strip all of the symbols from the bytecode so that it will be smaller...
 162   if (!DisableStrip)
 163     PM.add(createSymbolStrippingPass());
 164
 165   // FIXME: implement the switch instruction in the instruction selector.
 166   PM.add(createLowerSwitchPass());
 167
 168   // FIXME: implement the invoke/unwind instructions!
 169   PM.add(createLowerInvokePass());
 170
 171   // decompose multi-dimensional array references into single-dim refs
 172   PM.add(createDecomposeMultiDimRefsPass());
 173
 174   // Construct and initialize the MachineFunction object for this fn.
 175   PM.add(createMachineCodeConstructionPass(*this));
 176
 177   //Insert empty stackslots in the stack frame of each function
 178   //so %fp+offset-8 and %fp+offset-16 are empty slots now!
 179   PM.add(createStackSlotsPass(*this));
 180
 181   if (!DisablePreOpt) {
 182     // Specialize LLVM code for this target machine
 183     PM.add(createPreSelectionPass(*this));
 184     // Run basic dataflow optimizations on LLVM code
 185     PM.add(createReassociatePass());
 186     PM.add(createLICMPass());
 187     PM.add(createGCSEPass());
 188   }
 189
 190   // If LLVM dumping after transformations is requested, add it to the pipeline
 191   if (DumpInput)
 192     PM.add(new PrintFunctionPass("Input code to instr. selection:\n",
 193                                  &std::cerr));
 194
 195   PM.add(createInstructionSelectionPass(*this));
 196
 197   if (!DisableSched)
 198     PM.add(createInstructionSchedulingWithSSAPass(*this));
 199
 200   PM.add(getRegisterAllocator(*this));
 201
 202   PM.add(getPrologEpilogInsertionPass());
 203
 204   if (!DisablePeephole)
 205     PM.add(createPeepholeOptsPass(*this));
 206
 207   if (EmitMappingInfo)
 208     PM.add(getMappingInfoAsmPrinterPass(Out));
 209
 210   // Output assembly language to the .s file.  Assembly emission is split into
 211   // two parts: Function output and Global value output.  This is because
 212   // function output is pipelined with all of the rest of code generation stuff,
 213   // allowing machine code representations for functions to be free'd after the
 214   // function has been emitted.
 215   //
 216   PM.add(getFunctionAsmPrinterPass(Out));
 217   PM.add(createMachineCodeDestructionPass()); // Free stuff no longer needed
 218
 219   // Emit Module level assembly after all of the functions have been processed.
 220   PM.add(getModuleAsmPrinterPass(Out));
 221
 222   // Emit bytecode to the assembly file into its special section next
 223   if (EmitMappingInfo)
 224     PM.add(getBytecodeAsmPrinterPass(Out));
 225
 226   return false;
 227 }
 228
 229 // addPassesToJITCompile - This method controls the JIT method of code
 230 // generation for the UltraSparc.
 231 //
 232 bool UltraSparc::addPassesToJITCompile(FunctionPassManager &PM) {
 233   const TargetData &TD = getTargetData();
 234
 235   PM.add(new TargetData("lli", TD.isLittleEndian(), TD.getPointerSize(),
 236                         TD.getPointerAlignment(), TD.getDoubleAlignment()));
 237
 238   // Replace malloc and free instructions with library calls.
 239   // Do this after tracing until lli implements these lib calls.
 240   // For now, it will emulate malloc and free internally.
 241   PM.add(createLowerAllocationsPass());
 242
 243   // FIXME: implement the switch instruction in the instruction selector.
 244   PM.add(createLowerSwitchPass());
 245
 246   // FIXME: implement the invoke/unwind instructions!
 247   PM.add(createLowerInvokePass());
 248
 249   // decompose multi-dimensional array references into single-dim refs
 250   PM.add(createDecomposeMultiDimRefsPass());
 251
 252   // Construct and initialize the MachineFunction object for this fn.
 253   PM.add(createMachineCodeConstructionPass(*this));
 254
 255   PM.add(createInstructionSelectionPass(*this));
 256
 257   // new pass: convert Value* in MachineOperand to an unsigned register
 258   // this brings it in line with what the X86 JIT's RegisterAllocator expects
 259   //PM.add(createAddRegNumToValuesPass());
 260
 261   PM.add(getRegisterAllocator(*this));
 262   PM.add(getPrologEpilogInsertionPass());
 263
 264   if (!DisablePeephole)
 265     PM.add(createPeepholeOptsPass(*this));
 266
 267   return false; // success!
 268 }