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 extern Target TheX86_32Target;
  35 static RegisterTarget<X86_32TargetMachine>
  36 X(TheX86_32Target, "x86",    "32-bit X86: Pentium-Pro and above");
  37
  38 extern Target TheX86_64Target;
  39 static RegisterTarget<X86_64TargetMachine>
  40 Y(TheX86_64Target, "x86-64", "64-bit X86: EM64T and AMD64");
  41
  42 // Force static initialization.
  43 extern "C" void LLVMInitializeX86Target() {
  44
  45 }
  46
  47 // No assembler printer by default
  48 X86TargetMachine::AsmPrinterCtorFn X86TargetMachine::AsmPrinterCtor = 0;
  49
  50 const TargetAsmInfo *X86TargetMachine::createTargetAsmInfo() const {
  51   if (Subtarget.isFlavorIntel())
  52     return new X86WinTargetAsmInfo(*this);
  53   else
  54     switch (Subtarget.TargetType) {
  55      case X86Subtarget::isDarwin:
  56       return new X86DarwinTargetAsmInfo(*this);
  57      case X86Subtarget::isELF:
  58       return new X86ELFTargetAsmInfo(*this);
  59      case X86Subtarget::isMingw:
  60      case X86Subtarget::isCygwin:
  61       return new X86COFFTargetAsmInfo(*this);
  62      case X86Subtarget::isWindows:
  63       return new X86WinTargetAsmInfo(*this);
  64      default:
  65       return new X86GenericTargetAsmInfo(*this);
  66     }
  67 }
  68
  69 unsigned X86_32TargetMachine::getJITMatchQuality() {
  70 #if defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)
  71   return 10;
  72 #endif
  73   return 0;
  74 }
  75
  76 unsigned X86_64TargetMachine::getJITMatchQuality() {
  77 #if defined(__x86_64__) || defined(_M_AMD64)
  78   return 10;
  79 #endif
  80   return 0;
  81 }
  82
  83 unsigned X86_32TargetMachine::getModuleMatchQuality(const Module &M) {
  84   // We strongly match "i[3-9]86-*".
  85   std::string TT = M.getTargetTriple();
  86   if (TT.size() >= 5 && TT[0] == 'i' && TT[2] == '8' && TT[3] == '6' &&
  87       TT[4] == '-' && TT[1] - '3' < 6)
  88     return 20;
  89   // If the target triple is something non-X86, we don't match.
  90   if (!TT.empty()) return 0;
  91
  92   if (M.getEndianness()  == Module::LittleEndian &&
  93       M.getPointerSize() == Module::Pointer32)
  94     return 10;                                   // Weak match
  95   else if (M.getEndianness() != Module::AnyEndianness ||
  96            M.getPointerSize() != Module::AnyPointerSize)
  97     return 0;                                    // Match for some other target
  98
  99   return getJITMatchQuality()/2;
 100 }
 101
 102 unsigned X86_64TargetMachine::getModuleMatchQuality(const Module &M) {
 103   // We strongly match "x86_64-*".
 104   std::string TT = M.getTargetTriple();
 105   if (TT.size() >= 7 && TT[0] == 'x' && TT[1] == '8' && TT[2] == '6' &&
 106       TT[3] == '_' && TT[4] == '6' && TT[5] == '4' && TT[6] == '-')
 107     return 20;
 108
 109   // We strongly match "amd64-*".
 110   if (TT.size() >= 6 && TT[0] == 'a' && TT[1] == 'm' && TT[2] == 'd' &&
 111       TT[3] == '6' && TT[4] == '4' && TT[5] == '-')
 112     return 20;
 113
 114   // If the target triple is something non-X86-64, we don't match.
 115   if (!TT.empty()) return 0;
 116
 117   if (M.getEndianness()  == Module::LittleEndian &&
 118       M.getPointerSize() == Module::Pointer64)
 119     return 10;                                   // Weak match
 120   else if (M.getEndianness() != Module::AnyEndianness ||
 121            M.getPointerSize() != Module::AnyPointerSize)
 122     return 0;                                    // Match for some other target
 123
 124   return getJITMatchQuality()/2;
 125 }
 126
 127 X86_32TargetMachine::X86_32TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS)
 128   : X86TargetMachine(M, FS, false) {
 129 }
 130
 131
 132 X86_64TargetMachine::X86_64TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS)
 133   : X86TargetMachine(M, FS, true) {
 134 }
 135
 136 /// X86TargetMachine ctor - Create an X86 target.
 137 ///
 138 X86TargetMachine::X86TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS,
 139                                    bool is64Bit)
 140   : Subtarget(M, FS, is64Bit),
 141     DataLayout(Subtarget.getDataLayout()),
 142     FrameInfo(TargetFrameInfo::StackGrowsDown,
 143               Subtarget.getStackAlignment(), Subtarget.is64Bit() ? -8 : -4),
 144     InstrInfo(*this), JITInfo(*this), TLInfo(*this), ELFWriterInfo(*this) {
 145   DefRelocModel = getRelocationModel();
 146
 147   // If no relocation model was picked, default as appropriate for the target.
 148   if (getRelocationModel() == Reloc::Default) {
 149     if (!Subtarget.isTargetDarwin())
 150       setRelocationModel(Reloc::Static);
 151     else if (Subtarget.is64Bit())
 152       setRelocationModel(Reloc::PIC_);
 153     else
 154       setRelocationModel(Reloc::DynamicNoPIC);
 155   }
 156
 157   assert(getRelocationModel() != Reloc::Default &&
 158          "Relocation mode not picked");
 159
 160   // If no code model is picked, default to small.
 161   if (getCodeModel() == CodeModel::Default)
 162     setCodeModel(CodeModel::Small);
 163
 164   // ELF and X86-64 don't have a distinct DynamicNoPIC model.  DynamicNoPIC
 165   // is defined as a model for code which may be used in static or dynamic
 166   // executables but not necessarily a shared library. On X86-32 we just
 167   // compile in -static mode, in x86-64 we use PIC.
 168   if (getRelocationModel() == Reloc::DynamicNoPIC) {
 169     if (is64Bit)
 170       setRelocationModel(Reloc::PIC_);
 171     else if (!Subtarget.isTargetDarwin())
 172       setRelocationModel(Reloc::Static);
 173   }
 174
 175   // If we are on Darwin, disallow static relocation model in X86-64 mode, since
 176   // the Mach-O file format doesn't support it.
 177   if (getRelocationModel() == Reloc::Static &&
 178       Subtarget.isTargetDarwin() &&
 179       is64Bit)
 180     setRelocationModel(Reloc::PIC_);
 181
 182   // Determine the PICStyle based on the target selected.
 183   if (getRelocationModel() == Reloc::Static) {
 184     // Unless we're in PIC or DynamicNoPIC mode, set the PIC style to None.
 185     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 186   } else if (Subtarget.isTargetCygMing()) {
 187     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 188   } else if (Subtarget.isTargetDarwin()) {
 189     if (Subtarget.is64Bit())
 190       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
 191     else if (getRelocationModel() == Reloc::PIC_)
 192       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::StubPIC);
 193     else {
 194       assert(getRelocationModel() == Reloc::DynamicNoPIC);
 195       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::StubDynamicNoPIC);
 196     }
 197   } else if (Subtarget.isTargetELF()) {
 198     if (Subtarget.is64Bit())
 199       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
 200     else
 201       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::GOT);
 202   }
 203
 204   // Finally, if we have "none" as our PIC style, force to static mode.
 205   if (Subtarget.getPICStyle() == PICStyles::None)
 206     setRelocationModel(Reloc::Static);
 207 }
 208
 209 //===----------------------------------------------------------------------===//
 210 // Pass Pipeline Configuration
 211 //===----------------------------------------------------------------------===//
 212
 213 bool X86TargetMachine::addInstSelector(PassManagerBase &PM,
 214                                        CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 215   // Install an instruction selector.
 216   PM.add(createX86ISelDag(*this, OptLevel));
 217
 218   // If we're using Fast-ISel, clean up the mess.
 219   if (EnableFastISel)
 220     PM.add(createDeadMachineInstructionElimPass());
 221
 222   // Install a pass to insert x87 FP_REG_KILL instructions, as needed.
 223   PM.add(createX87FPRegKillInserterPass());
 224
 225   return false;
 226 }
 227
 228 bool X86TargetMachine::addPreRegAlloc(PassManagerBase &PM,
 229                                       CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 230   // Calculate and set max stack object alignment early, so we can decide
 231   // whether we will need stack realignment (and thus FP).
 232   PM.add(createX86MaxStackAlignmentCalculatorPass());
 233   return false;  // -print-machineinstr shouldn't print after this.
 234 }
 235
 236 bool X86TargetMachine::addPostRegAlloc(PassManagerBase &PM,
 237                                        CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 238   PM.add(createX86FloatingPointStackifierPass());
 239   return true;  // -print-machineinstr should print after this.
 240 }
 241
 242 bool X86TargetMachine::addAssemblyEmitter(PassManagerBase &PM,
 243                                           CodeGenOpt::Level OptLevel,
 244                                           bool Verbose,
 245                                           formatted_raw_ostream &Out) {
 246   assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 247   if (AsmPrinterCtor)
 248     PM.add(AsmPrinterCtor(Out, *this, Verbose));
 249   return false;
 250 }
 251
 252 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 253                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 254                                       bool DumpAsm,
 255                                       MachineCodeEmitter &MCE) {
 256   // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
 257   // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
 258   if (DefRelocModel == Reloc::Default &&
 259       (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit())) {
 260     setRelocationModel(Reloc::Static);
 261     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 262   }
 263
 264   // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
 265   // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for
 266   // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
 267   if (Subtarget.is64Bit()) {
 268     if (Subtarget.isTargetDarwin())
 269       setCodeModel(CodeModel::Small);
 270     else
 271       setCodeModel(CodeModel::Large);
 272   }
 273
 274   PM.add(createX86CodeEmitterPass(*this, MCE));
 275   if (DumpAsm) {
 276     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 277     if (AsmPrinterCtor)
 278       PM.add(AsmPrinterCtor(ferrs(), *this, true));
 279   }
 280
 281   return false;
 282 }
 283
 284 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 285                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 286                                       bool DumpAsm,
 287                                       JITCodeEmitter &JCE) {
 288   // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
 289   // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
 290   if (DefRelocModel == Reloc::Default &&
 291       (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit())) {
 292     setRelocationModel(Reloc::Static);
 293     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 294   }
 295
 296   // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
 297   // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for
 298   // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
 299   if (Subtarget.is64Bit()) {
 300     if (Subtarget.isTargetDarwin())
 301       setCodeModel(CodeModel::Small);
 302     else
 303       setCodeModel(CodeModel::Large);
 304   }
 305
 306   PM.add(createX86JITCodeEmitterPass(*this, JCE));
 307   if (DumpAsm) {
 308     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 309     if (AsmPrinterCtor)
 310       PM.add(AsmPrinterCtor(ferrs(), *this, true));
 311   }
 312
 313   return false;
 314 }
 315
 316 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 317                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 318                                       bool DumpAsm,
 319                                       ObjectCodeEmitter &OCE) {
 320   PM.add(createX86ObjectCodeEmitterPass(*this, OCE));
 321   if (DumpAsm) {
 322     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 323     if (AsmPrinterCtor)
 324       PM.add(AsmPrinterCtor(ferrs(), *this, true));
 325   }
 326
 327   return false;
 328 }
 329
 330 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 331                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 332                                             bool DumpAsm,
 333                                             MachineCodeEmitter &MCE) {
 334   PM.add(createX86CodeEmitterPass(*this, MCE));
 335   if (DumpAsm) {
 336     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 337     if (AsmPrinterCtor)
 338       PM.add(AsmPrinterCtor(ferrs(), *this, true));
 339   }
 340
 341   return false;
 342 }
 343
 344 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 345                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 346                                             bool DumpAsm,
 347                                             JITCodeEmitter &JCE) {
 348   PM.add(createX86JITCodeEmitterPass(*this, JCE));
 349   if (DumpAsm) {
 350     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 351     if (AsmPrinterCtor)
 352       PM.add(AsmPrinterCtor(ferrs(), *this, true));
 353   }
 354
 355   return false;
 356 }
 357
 358 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 359                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 360                                             bool DumpAsm,
 361                                             ObjectCodeEmitter &OCE) {
 362   PM.add(createX86ObjectCodeEmitterPass(*this, OCE));
 363   if (DumpAsm) {
 364     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 365     if (AsmPrinterCtor)
 366       PM.add(AsmPrinterCtor(ferrs(), *this, true));
 367   }
 368
 369   return false;
 370 }