lib/Target/SystemZ/SystemZTargetMachine.cpp

   1 //===-- SystemZTargetMachine.cpp - Define TargetMachine for SystemZ -------===//
   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 #include "SystemZTargetMachine.h"
  11 #include "SystemZTargetTransformInfo.h"
  12 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  13 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  14 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  15 #include "llvm/CodeGen/TargetLoweringObjectFileImpl.h"
  16
  17 using namespace llvm;
  18
  19 extern "C" void LLVMInitializeSystemZTarget() {
  20   // Register the target.
  21   RegisterTargetMachine<SystemZTargetMachine> X(TheSystemZTarget);
  22 }
  23
  24 // Determine whether we use the vector ABI.
  25 static bool UsesVectorABI(StringRef CPU, StringRef FS) {
  26   // We use the vector ABI whenever the vector facility is avaiable.
  27   // This is the case by default if CPU is z13 or later, and can be
  28   // overridden via "[+-]vector" feature string elements.
  29   bool VectorABI = true;
  30   if (CPU.empty() || CPU == "generic" ||
  31       CPU == "z10" || CPU == "z196" || CPU == "zEC12")
  32     VectorABI = false;
  33
  34   SmallVector<StringRef, 3> Features;
  35   FS.split(Features, ',', -1, false /* KeepEmpty */);
  36   for (auto &Feature : Features) {
  37     if (Feature == "vector" || Feature == "+vector")
  38       VectorABI = true;
  39     if (Feature == "-vector")
  40       VectorABI = false;
  41   }
  42
  43   return VectorABI;
  44 }
  45
  46 static std::string computeDataLayout(const Triple &TT, StringRef CPU,
  47                                      StringRef FS) {
  48   bool VectorABI = UsesVectorABI(CPU, FS);
  49   std::string Ret = "";
  50
  51   // Big endian.
  52   Ret += "E";
  53
  54   // Data mangling.
  55   Ret += DataLayout::getManglingComponent(TT);
  56
  57   // Make sure that global data has at least 16 bits of alignment by
  58   // default, so that we can refer to it using LARL.  We don't have any
  59   // special requirements for stack variables though.
  60   Ret += "-i1:8:16-i8:8:16";
  61
  62   // 64-bit integers are naturally aligned.
  63   Ret += "-i64:64";
  64
  65   // 128-bit floats are aligned only to 64 bits.
  66   Ret += "-f128:64";
  67
  68   // When using the vector ABI, 128-bit vectors are also aligned to 64 bits.
  69   if (VectorABI)
  70     Ret += "-v128:64";
  71
  72   // We prefer 16 bits of aligned for all globals; see above.
  73   Ret += "-a:8:16";
  74
  75   // Integer registers are 32 or 64 bits.
  76   Ret += "-n32:64";
  77
  78   return Ret;
  79 }
  80
  81 SystemZTargetMachine::SystemZTargetMachine(const Target &T, const Triple &TT,
  82                                            StringRef CPU, StringRef FS,
  83                                            const TargetOptions &Options,
  84                                            Reloc::Model RM, CodeModel::Model CM,
  85                                            CodeGenOpt::Level OL)
  86     : LLVMTargetMachine(T, computeDataLayout(TT, CPU, FS), TT, CPU, FS, Options,
  87                         RM, CM, OL),
  88       TLOF(make_unique<TargetLoweringObjectFileELF>()),
  89       Subtarget(TT, CPU, FS, *this) {
  90   initAsmInfo();
  91 }
  92
  93 SystemZTargetMachine::~SystemZTargetMachine() {}
  94
  95 namespace {
  96 /// SystemZ Code Generator Pass Configuration Options.
  97 class SystemZPassConfig : public TargetPassConfig {
  98 public:
  99   SystemZPassConfig(SystemZTargetMachine *TM, PassManagerBase &PM)
 100     : TargetPassConfig(TM, PM) {}
 101
 102   SystemZTargetMachine &getSystemZTargetMachine() const {
 103     return getTM<SystemZTargetMachine>();
 104   }
 105
 106   void addIRPasses() override;
 107   bool addInstSelector() override;
 108   void addPreSched2() override;
 109   void addPreEmitPass() override;
 110 };
 111 } // end anonymous namespace
 112
 113 void SystemZPassConfig::addIRPasses() {
 114   TargetPassConfig::addIRPasses();
 115 }
 116
 117 bool SystemZPassConfig::addInstSelector() {
 118   addPass(createSystemZISelDag(getSystemZTargetMachine(), getOptLevel()));
 119
 120  if (getOptLevel() != CodeGenOpt::None)
 121     addPass(createSystemZLDCleanupPass(getSystemZTargetMachine()));
 122
 123   return false;
 124 }
 125
 126 void SystemZPassConfig::addPreSched2() {
 127   if (getOptLevel() != CodeGenOpt::None &&
 128       getSystemZTargetMachine().getSubtargetImpl()->hasLoadStoreOnCond())
 129     addPass(&IfConverterID);
 130 }
 131
 132 void SystemZPassConfig::addPreEmitPass() {
 133
 134   // Do instruction shortening before compare elimination because some
 135   // vector instructions will be shortened into opcodes that compare
 136   // elimination recognizes.
 137   if (getOptLevel() != CodeGenOpt::None)
 138     addPass(createSystemZShortenInstPass(getSystemZTargetMachine()), false);
 139
 140   // We eliminate comparisons here rather than earlier because some
 141   // transformations can change the set of available CC values and we
 142   // generally want those transformations to have priority.  This is
 143   // especially true in the commonest case where the result of the comparison
 144   // is used by a single in-range branch instruction, since we will then
 145   // be able to fuse the compare and the branch instead.
 146   //
 147   // For example, two-address NILF can sometimes be converted into
 148   // three-address RISBLG.  NILF produces a CC value that indicates whether
 149   // the low word is zero, but RISBLG does not modify CC at all.  On the
 150   // other hand, 64-bit ANDs like NILL can sometimes be converted to RISBG.
 151   // The CC value produced by NILL isn't useful for our purposes, but the
 152   // value produced by RISBG can be used for any comparison with zero
 153   // (not just equality).  So there are some transformations that lose
 154   // CC values (while still being worthwhile) and others that happen to make
 155   // the CC result more useful than it was originally.
 156   //
 157   // Another reason is that we only want to use BRANCH ON COUNT in cases
 158   // where we know that the count register is not going to be spilled.
 159   //
 160   // Doing it so late makes it more likely that a register will be reused
 161   // between the comparison and the branch, but it isn't clear whether
 162   // preventing that would be a win or not.
 163   if (getOptLevel() != CodeGenOpt::None)
 164     addPass(createSystemZElimComparePass(getSystemZTargetMachine()), false);
 165   addPass(createSystemZLongBranchPass(getSystemZTargetMachine()));
 166 }
 167
 168 TargetPassConfig *SystemZTargetMachine::createPassConfig(PassManagerBase &PM) {
 169   return new SystemZPassConfig(this, PM);
 170 }
 171
 172 TargetIRAnalysis SystemZTargetMachine::getTargetIRAnalysis() {
 173   return TargetIRAnalysis([this](const Function &F) {
 174     return TargetTransformInfo(SystemZTTIImpl(this, F));
 175   });
 176 }