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