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/FormattedStream.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 X86-32 we just
 162   // compile in -static mode, in x86-64 we use PIC.
 163   if (getRelocationModel() == Reloc::DynamicNoPIC) {
 164     if (is64Bit)
 165       setRelocationModel(Reloc::PIC_);
 166     else if (!Subtarget.isTargetDarwin())
 167       setRelocationModel(Reloc::Static);
 168   }
 169
 170   // If we are on Darwin, disallow static relocation model in X86-64 mode, since
 171   // the Mach-O file format doesn't support it.
 172   if (getRelocationModel() == Reloc::Static &&
 173       Subtarget.isTargetDarwin() &&
 174       is64Bit)
 175     setRelocationModel(Reloc::PIC_);
 176
 177   // Determine the PICStyle based on the target selected.
 178   if (getRelocationModel() == Reloc::Static) {
 179     // Unless we're in PIC or DynamicNoPIC mode, set the PIC style to None.
 180     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 181   } else if (Subtarget.isTargetCygMing()) {
 182     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 183   } else if (Subtarget.isTargetDarwin()) {
 184     if (Subtarget.is64Bit())
 185       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
 186     else if (getRelocationModel() == Reloc::PIC_)
 187       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::StubPIC);
 188     else {
 189       assert(getRelocationModel() == Reloc::DynamicNoPIC);
 190       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::StubDynamicNoPIC);
 191     }
 192   } else if (Subtarget.isTargetELF()) {
 193     if (Subtarget.is64Bit())
 194       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
 195     else
 196       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::GOT);
 197   }
 198
 199   // Finally, if we have "none" as our PIC style, force to static mode.
 200   if (Subtarget.getPICStyle() == PICStyles::None)
 201     setRelocationModel(Reloc::Static);
 202 }
 203
 204 //===----------------------------------------------------------------------===//
 205 // Pass Pipeline Configuration
 206 //===----------------------------------------------------------------------===//
 207
 208 bool X86TargetMachine::addInstSelector(PassManagerBase &PM,
 209                                        CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 210   // Install an instruction selector.
 211   PM.add(createX86ISelDag(*this, OptLevel));
 212
 213   // If we're using Fast-ISel, clean up the mess.
 214   if (EnableFastISel)
 215     PM.add(createDeadMachineInstructionElimPass());
 216
 217   // Install a pass to insert x87 FP_REG_KILL instructions, as needed.
 218   PM.add(createX87FPRegKillInserterPass());
 219
 220   return false;
 221 }
 222
 223 bool X86TargetMachine::addPreRegAlloc(PassManagerBase &PM,
 224                                       CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 225   // Calculate and set max stack object alignment early, so we can decide
 226   // whether we will need stack realignment (and thus FP).
 227   PM.add(createX86MaxStackAlignmentCalculatorPass());
 228   return false;  // -print-machineinstr shouldn't print after this.
 229 }
 230
 231 bool X86TargetMachine::addPostRegAlloc(PassManagerBase &PM,
 232                                        CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 233   PM.add(createX86FloatingPointStackifierPass());
 234   return true;  // -print-machineinstr should print after this.
 235 }
 236
 237 bool X86TargetMachine::addAssemblyEmitter(PassManagerBase &PM,
 238                                           CodeGenOpt::Level OptLevel,
 239                                           bool Verbose,
 240                                           formatted_raw_ostream &Out) {
 241   assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 242   if (AsmPrinterCtor)
 243     PM.add(AsmPrinterCtor(Out, *this, Verbose));
 244   return false;
 245 }
 246
 247 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 248                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 249                                       bool DumpAsm,
 250                                       MachineCodeEmitter &MCE) {
 251   // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
 252   // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
 253   if (DefRelocModel == Reloc::Default &&
 254       (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit())) {
 255     setRelocationModel(Reloc::Static);
 256     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 257   }
 258
 259   // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
 260   // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for
 261   // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
 262   if (Subtarget.is64Bit()) {
 263     if (Subtarget.isTargetDarwin())
 264       setCodeModel(CodeModel::Small);
 265     else
 266       setCodeModel(CodeModel::Large);
 267   }
 268
 269   PM.add(createX86CodeEmitterPass(*this, MCE));
 270   if (DumpAsm)
 271     addAssemblyEmitter(PM, OptLevel, true, ferrs());
 272
 273   return false;
 274 }
 275
 276 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 277                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 278                                       bool DumpAsm,
 279                                       JITCodeEmitter &JCE) {
 280   // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
 281   // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
 282   if (DefRelocModel == Reloc::Default &&
 283       (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit())) {
 284     setRelocationModel(Reloc::Static);
 285     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 286   }
 287
 288   // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
 289   // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for
 290   // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
 291   if (Subtarget.is64Bit()) {
 292     if (Subtarget.isTargetDarwin())
 293       setCodeModel(CodeModel::Small);
 294     else
 295       setCodeModel(CodeModel::Large);
 296   }
 297
 298   PM.add(createX86JITCodeEmitterPass(*this, JCE));
 299   if (DumpAsm)
 300     addAssemblyEmitter(PM, OptLevel, true, ferrs());
 301
 302   return false;
 303 }
 304
 305 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 306                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 307                                       bool DumpAsm,
 308                                       ObjectCodeEmitter &OCE) {
 309   PM.add(createX86ObjectCodeEmitterPass(*this, OCE));
 310   if (DumpAsm)
 311     addAssemblyEmitter(PM, OptLevel, true, ferrs());
 312
 313   return false;
 314 }
 315
 316 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 317                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 318                                             bool DumpAsm,
 319                                             MachineCodeEmitter &MCE) {
 320   PM.add(createX86CodeEmitterPass(*this, MCE));
 321   if (DumpAsm)
 322     addAssemblyEmitter(PM, OptLevel, true, ferrs());
 323
 324   return false;
 325 }
 326
 327 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 328                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 329                                             bool DumpAsm,
 330                                             JITCodeEmitter &JCE) {
 331   PM.add(createX86JITCodeEmitterPass(*this, JCE));
 332   if (DumpAsm)
 333     addAssemblyEmitter(PM, OptLevel, true, ferrs());
 334
 335   return false;
 336 }
 337
 338 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 339                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 340                                             bool DumpAsm,
 341                                             ObjectCodeEmitter &OCE) {
 342   PM.add(createX86ObjectCodeEmitterPass(*this, OCE));
 343   if (DumpAsm)
 344     addAssemblyEmitter(PM, OptLevel, true, ferrs());
 345
 346   return false;
 347 }