lib/Target/X86/X86TargetMachine.cpp

   1 //===-- X86TargetMachine.cpp - Define TargetMachine for the X86 -----------===//
   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 defines the X86 specific subclass of TargetMachine.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "X86TargetAsmInfo.h"
  15 #include "X86TargetMachine.h"
  16 #include "X86.h"
  17 #include "llvm/Module.h"
  18 #include "llvm/PassManager.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  21 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  22 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  23 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
  24 using namespace llvm;
  25
  26 /// X86TargetMachineModule - Note that this is used on hosts that cannot link
  27 /// in a library unless there are references into the library.  In particular,
  28 /// it seems that it is not possible to get things to work on Win32 without
  29 /// this.  Though it is unused, do not remove it.
  30 extern "C" int X86TargetMachineModule;
  31 int X86TargetMachineModule = 0;
  32
  33 // Register the target.
  34 static RegisterTarget<X86_32TargetMachine>
  35 X("x86",    "32-bit X86: Pentium-Pro and above");
  36 static RegisterTarget<X86_64TargetMachine>
  37 Y("x86-64", "64-bit X86: EM64T and AMD64");
  38
  39 // Force static initialization.
  40 extern "C" void LLVMInitializeX86Target() { }
  41
  42 // No assembler printer by default
  43 X86TargetMachine::AsmPrinterCtorFn X86TargetMachine::AsmPrinterCtor = 0;
  44
  45 const TargetAsmInfo *X86TargetMachine::createTargetAsmInfo() const {
  46   if (Subtarget.isFlavorIntel())
  47     return new X86WinTargetAsmInfo(*this);
  48   else
  49     switch (Subtarget.TargetType) {
  50      case X86Subtarget::isDarwin:
  51       return new X86DarwinTargetAsmInfo(*this);
  52      case X86Subtarget::isELF:
  53       return new X86ELFTargetAsmInfo(*this);
  54      case X86Subtarget::isMingw:
  55      case X86Subtarget::isCygwin:
  56       return new X86COFFTargetAsmInfo(*this);
  57      case X86Subtarget::isWindows:
  58       return new X86WinTargetAsmInfo(*this);
  59      default:
  60       return new X86GenericTargetAsmInfo(*this);
  61     }
  62 }
  63
  64 unsigned X86_32TargetMachine::getJITMatchQuality() {
  65 #if defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)
  66   return 10;
  67 #endif
  68   return 0;
  69 }
  70
  71 unsigned X86_64TargetMachine::getJITMatchQuality() {
  72 #if defined(__x86_64__) || defined(_M_AMD64)
  73   return 10;
  74 #endif
  75   return 0;
  76 }
  77
  78 unsigned X86_32TargetMachine::getModuleMatchQuality(const Module &M) {
  79   // We strongly match "i[3-9]86-*".
  80   std::string TT = M.getTargetTriple();
  81   if (TT.size() >= 5 && TT[0] == 'i' && TT[2] == '8' && TT[3] == '6' &&
  82       TT[4] == '-' && TT[1] - '3' < 6)
  83     return 20;
  84   // If the target triple is something non-X86, we don't match.
  85   if (!TT.empty()) return 0;
  86
  87   if (M.getEndianness()  == Module::LittleEndian &&
  88       M.getPointerSize() == Module::Pointer32)
  89     return 10;                                   // Weak match
  90   else if (M.getEndianness() != Module::AnyEndianness ||
  91            M.getPointerSize() != Module::AnyPointerSize)
  92     return 0;                                    // Match for some other target
  93
  94   return getJITMatchQuality()/2;
  95 }
  96
  97 unsigned X86_64TargetMachine::getModuleMatchQuality(const Module &M) {
  98   // We strongly match "x86_64-*".
  99   std::string TT = M.getTargetTriple();
 100   if (TT.size() >= 7 && TT[0] == 'x' && TT[1] == '8' && TT[2] == '6' &&
 101       TT[3] == '_' && TT[4] == '6' && TT[5] == '4' && TT[6] == '-')
 102     return 20;
 103
 104   // We strongly match "amd64-*".
 105   if (TT.size() >= 6 && TT[0] == 'a' && TT[1] == 'm' && TT[2] == 'd' &&
 106       TT[3] == '6' && TT[4] == '4' && TT[5] == '-')
 107     return 20;
 108
 109   // If the target triple is something non-X86-64, we don't match.
 110   if (!TT.empty()) return 0;
 111
 112   if (M.getEndianness()  == Module::LittleEndian &&
 113       M.getPointerSize() == Module::Pointer64)
 114     return 10;                                   // Weak match
 115   else if (M.getEndianness() != Module::AnyEndianness ||
 116            M.getPointerSize() != Module::AnyPointerSize)
 117     return 0;                                    // Match for some other target
 118
 119   return getJITMatchQuality()/2;
 120 }
 121
 122 X86_32TargetMachine::X86_32TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS)
 123   : X86TargetMachine(M, FS, false) {
 124 }
 125
 126
 127 X86_64TargetMachine::X86_64TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS)
 128   : X86TargetMachine(M, FS, true) {
 129 }
 130
 131 /// X86TargetMachine ctor - Create an X86 target.
 132 ///
 133 X86TargetMachine::X86TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS,
 134                                    bool is64Bit)
 135   : Subtarget(M, FS, is64Bit),
 136     DataLayout(Subtarget.getDataLayout()),
 137     FrameInfo(TargetFrameInfo::StackGrowsDown,
 138               Subtarget.getStackAlignment(), Subtarget.is64Bit() ? -8 : -4),
 139     InstrInfo(*this), JITInfo(*this), TLInfo(*this), ELFWriterInfo(*this) {
 140   DefRelocModel = getRelocationModel();
 141
 142   // If no relocation model was picked, default as appropriate for the target.
 143   if (getRelocationModel() == Reloc::Default) {
 144     if (!Subtarget.isTargetDarwin())
 145       setRelocationModel(Reloc::Static);
 146     else if (Subtarget.is64Bit())
 147       setRelocationModel(Reloc::PIC_);
 148     else
 149       setRelocationModel(Reloc::DynamicNoPIC);
 150   }
 151
 152   assert(getRelocationModel() != Reloc::Default &&
 153          "Relocation mode not picked");
 154
 155   // If no code model is picked, default to small.
 156   if (getCodeModel() == CodeModel::Default)
 157     setCodeModel(CodeModel::Small);
 158
 159   // ELF and X86-64 don't have a distinct DynamicNoPIC model.  DynamicNoPIC
 160   // is defined as a model for code which may be used in static or dynamic
 161   // executables but not necessarily a shared library. On these systems we just
 162   // compile in -static mode.
 163   if (getRelocationModel() == Reloc::DynamicNoPIC &&
 164       !Subtarget.isTargetDarwin())
 165     setRelocationModel(Reloc::Static);
 166
 167   // If we are on Darwin, disallow static relocation model in X86-64 mode, since
 168   // the Mach-O file format doesn't support it.
 169   if (getRelocationModel() == Reloc::Static &&
 170       Subtarget.isTargetDarwin() &&
 171       is64Bit)
 172     setRelocationModel(Reloc::PIC_);
 173
 174   // Determine the PICStyle based on the target selected.
 175   if (getRelocationModel() == Reloc::Static) {
 176     // Unless we're in PIC or DynamicNoPIC mode, set the PIC style to None.
 177     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 178   } else if (Subtarget.isTargetCygMing()) {
 179     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 180   } else if (Subtarget.isTargetDarwin()) {
 181     if (Subtarget.is64Bit())
 182       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
 183     else
 184       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::Stub);
 185   } else if (Subtarget.isTargetELF()) {
 186     if (Subtarget.is64Bit())
 187       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
 188     else
 189       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::GOT);
 190   }
 191
 192   // Finally, if we have "none" as our PIC style, force to static mode.
 193   if (Subtarget.getPICStyle() == PICStyles::None)
 194     setRelocationModel(Reloc::Static);
 195 }
 196
 197 //===----------------------------------------------------------------------===//
 198 // Pass Pipeline Configuration
 199 //===----------------------------------------------------------------------===//
 200
 201 bool X86TargetMachine::addInstSelector(PassManagerBase &PM,
 202                                        CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 203   // Install an instruction selector.
 204   PM.add(createX86ISelDag(*this, OptLevel));
 205
 206   // If we're using Fast-ISel, clean up the mess.
 207   if (EnableFastISel)
 208     PM.add(createDeadMachineInstructionElimPass());
 209
 210   // Install a pass to insert x87 FP_REG_KILL instructions, as needed.
 211   PM.add(createX87FPRegKillInserterPass());
 212
 213   return false;
 214 }
 215
 216 bool X86TargetMachine::addPreRegAlloc(PassManagerBase &PM,
 217                                       CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 218   // Calculate and set max stack object alignment early, so we can decide
 219   // whether we will need stack realignment (and thus FP).
 220   PM.add(createX86MaxStackAlignmentCalculatorPass());
 221   return false;  // -print-machineinstr shouldn't print after this.
 222 }
 223
 224 bool X86TargetMachine::addPostRegAlloc(PassManagerBase &PM,
 225                                        CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 226   PM.add(createX86FloatingPointStackifierPass());
 227   return true;  // -print-machineinstr should print after this.
 228 }
 229
 230 bool X86TargetMachine::addAssemblyEmitter(PassManagerBase &PM,
 231                                           CodeGenOpt::Level OptLevel,
 232                                           bool Verbose,
 233                                           raw_ostream &Out) {
 234   assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 235   if (AsmPrinterCtor)
 236     PM.add(AsmPrinterCtor(Out, *this, Verbose));
 237   return false;
 238 }
 239
 240 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 241                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 242                                       bool DumpAsm,
 243                                       MachineCodeEmitter &MCE) {
 244   // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
 245   // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
 246   if (DefRelocModel == Reloc::Default &&
 247       (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit())) {
 248     setRelocationModel(Reloc::Static);
 249     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 250   }
 251
 252   // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
 253   // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for
 254   // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
 255   if (Subtarget.is64Bit()) {
 256     if (Subtarget.isTargetDarwin())
 257       setCodeModel(CodeModel::Small);
 258     else
 259       setCodeModel(CodeModel::Large);
 260   }
 261
 262   PM.add(createX86CodeEmitterPass(*this, MCE));
 263   if (DumpAsm) {
 264     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 265     if (AsmPrinterCtor)
 266       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
 267   }
 268
 269   return false;
 270 }
 271
 272 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 273                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 274                                       bool DumpAsm,
 275                                       JITCodeEmitter &JCE) {
 276   // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
 277   // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
 278   if (DefRelocModel == Reloc::Default &&
 279       (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit())) {
 280     setRelocationModel(Reloc::Static);
 281     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 282   }
 283
 284   // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
 285   // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for
 286   // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
 287   if (Subtarget.is64Bit()) {
 288     if (Subtarget.isTargetDarwin())
 289       setCodeModel(CodeModel::Small);
 290     else
 291       setCodeModel(CodeModel::Large);
 292   }
 293
 294   PM.add(createX86JITCodeEmitterPass(*this, JCE));
 295   if (DumpAsm) {
 296     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 297     if (AsmPrinterCtor)
 298       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
 299   }
 300
 301   return false;
 302 }
 303
 304 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 305                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 306                                       bool DumpAsm,
 307                                       ObjectCodeEmitter &OCE) {
 308   PM.add(createX86ObjectCodeEmitterPass(*this, OCE));
 309   if (DumpAsm) {
 310     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 311     if (AsmPrinterCtor)
 312       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
 313   }
 314
 315   return false;
 316 }
 317
 318 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 319                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 320                                             bool DumpAsm,
 321                                             MachineCodeEmitter &MCE) {
 322   PM.add(createX86CodeEmitterPass(*this, MCE));
 323   if (DumpAsm) {
 324     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 325     if (AsmPrinterCtor)
 326       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
 327   }
 328
 329   return false;
 330 }
 331
 332 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 333                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 334                                             bool DumpAsm,
 335                                             JITCodeEmitter &JCE) {
 336   PM.add(createX86JITCodeEmitterPass(*this, JCE));
 337   if (DumpAsm) {
 338     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 339     if (AsmPrinterCtor)
 340       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
 341   }
 342
 343   return false;
 344 }
 345
 346 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 347                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 348                                             bool DumpAsm,
 349                                             ObjectCodeEmitter &OCE) {
 350   PM.add(createX86ObjectCodeEmitterPass(*this, OCE));
 351   if (DumpAsm) {
 352     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 353     if (AsmPrinterCtor)
 354       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
 355   }
 356
 357   return false;
 358 }