tools/llc/llc.cpp

   1 //===-- llc.cpp - Implement the LLVM Native Code Generator ----------------===//
   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 is the llc code generator driver. It provides a convenient
  11 // command-line interface for generating native assembly-language code
  12 // or C code, given LLVM bitcode.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "llvm/LLVMContext.h"
  17 #include "llvm/DataLayout.h"
  18 #include "llvm/Module.h"
  19 #include "llvm/PassManager.h"
  20 #include "llvm/Pass.h"
  21 #include "llvm/ADT/Triple.h"
  22 #include "llvm/Assembly/PrintModulePass.h"
  23 #include "llvm/Support/IRReader.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/CommandFlags.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/LinkAllAsmWriterComponents.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/LinkAllCodegenComponents.h"
  27 #include "llvm/MC/SubtargetFeature.h"
  28 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  29 #include "llvm/Support/Debug.h"
  30 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  31 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  32 #include "llvm/Support/PluginLoader.h"
  33 #include "llvm/Support/PrettyStackTrace.h"
  34 #include "llvm/Support/ToolOutputFile.h"
  35 #include "llvm/Support/Host.h"
  36 #include "llvm/Support/Signals.h"
  37 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  38 #include "llvm/Support/TargetSelect.h"
  39 #include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
  40 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  41 #include <memory>
  42 using namespace llvm;
  43
  44 // General options for llc.  Other pass-specific options are specified
  45 // within the corresponding llc passes, and target-specific options
  46 // and back-end code generation options are specified with the target machine.
  47 //
  48 static cl::opt<std::string>
  49 InputFilename(cl::Positional, cl::desc("<input bitcode>"), cl::init("-"));
  50
  51 static cl::opt<std::string>
  52 OutputFilename("o", cl::desc("Output filename"), cl::value_desc("filename"));
  53
  54 // Determine optimization level.
  55 static cl::opt<char>
  56 OptLevel("O",
  57          cl::desc("Optimization level. [-O0, -O1, -O2, or -O3] "
  58                   "(default = '-O2')"),
  59          cl::Prefix,
  60          cl::ZeroOrMore,
  61          cl::init(' '));
  62
  63 static cl::opt<std::string>
  64 TargetTriple("mtriple", cl::desc("Override target triple for module"));
  65
  66 cl::opt<bool> NoVerify("disable-verify", cl::Hidden,
  67                        cl::desc("Do not verify input module"));
  68
  69 cl::opt<bool>
  70 DisableSimplifyLibCalls("disable-simplify-libcalls",
  71                         cl::desc("Disable simplify-libcalls"),
  72                         cl::init(false));
  73
  74 // GetFileNameRoot - Helper function to get the basename of a filename.
  75 static inline std::string
  76 GetFileNameRoot(const std::string &InputFilename) {
  77   std::string IFN = InputFilename;
  78   std::string outputFilename;
  79   int Len = IFN.length();
  80   if ((Len > 2) &&
  81       IFN[Len-3] == '.' &&
  82       ((IFN[Len-2] == 'b' && IFN[Len-1] == 'c') ||
  83        (IFN[Len-2] == 'l' && IFN[Len-1] == 'l'))) {
  84     outputFilename = std::string(IFN.begin(), IFN.end()-3); // s/.bc/.s/
  85   } else {
  86     outputFilename = IFN;
  87   }
  88   return outputFilename;
  89 }
  90
  91 static tool_output_file *GetOutputStream(const char *TargetName,
  92                                          Triple::OSType OS,
  93                                          const char *ProgName) {
  94   // If we don't yet have an output filename, make one.
  95   if (OutputFilename.empty()) {
  96     if (InputFilename == "-")
  97       OutputFilename = "-";
  98     else {
  99       OutputFilename = GetFileNameRoot(InputFilename);
 100
 101       switch (FileType) {
 102       case TargetMachine::CGFT_AssemblyFile:
 103         if (TargetName[0] == 'c') {
 104           if (TargetName[1] == 0)
 105             OutputFilename += ".cbe.c";
 106           else if (TargetName[1] == 'p' && TargetName[2] == 'p')
 107             OutputFilename += ".cpp";
 108           else
 109             OutputFilename += ".s";
 110         } else
 111           OutputFilename += ".s";
 112         break;
 113       case TargetMachine::CGFT_ObjectFile:
 114         if (OS == Triple::Win32)
 115           OutputFilename += ".obj";
 116         else
 117           OutputFilename += ".o";
 118         break;
 119       case TargetMachine::CGFT_Null:
 120         OutputFilename += ".null";
 121         break;
 122       }
 123     }
 124   }
 125
 126   // Decide if we need "binary" output.
 127   bool Binary = false;
 128   switch (FileType) {
 129   case TargetMachine::CGFT_AssemblyFile:
 130     break;
 131   case TargetMachine::CGFT_ObjectFile:
 132   case TargetMachine::CGFT_Null:
 133     Binary = true;
 134     break;
 135   }
 136
 137   // Open the file.
 138   std::string error;
 139   unsigned OpenFlags = 0;
 140   if (Binary) OpenFlags |= raw_fd_ostream::F_Binary;
 141   tool_output_file *FDOut = new tool_output_file(OutputFilename.c_str(), error,
 142                                                  OpenFlags);
 143   if (!error.empty()) {
 144     errs() << error << '\n';
 145     delete FDOut;
 146     return 0;
 147   }
 148
 149   return FDOut;
 150 }
 151
 152 // main - Entry point for the llc compiler.
 153 //
 154 int main(int argc, char **argv) {
 155   sys::PrintStackTraceOnErrorSignal();
 156   PrettyStackTraceProgram X(argc, argv);
 157
 158   // Enable debug stream buffering.
 159   EnableDebugBuffering = true;
 160
 161   LLVMContext &Context = getGlobalContext();
 162   llvm_shutdown_obj Y;  // Call llvm_shutdown() on exit.
 163
 164   // Initialize targets first, so that --version shows registered targets.
 165   InitializeAllTargets();
 166   InitializeAllTargetMCs();
 167   InitializeAllAsmPrinters();
 168   InitializeAllAsmParsers();
 169
 170   // Initialize codegen and IR passes used by llc so that the -print-after,
 171   // -print-before, and -stop-after options work.
 172   PassRegistry *Registry = PassRegistry::getPassRegistry();
 173   initializeCore(*Registry);
 174   initializeCodeGen(*Registry);
 175   initializeLoopStrengthReducePass(*Registry);
 176   initializeLowerIntrinsicsPass(*Registry);
 177   initializeUnreachableBlockElimPass(*Registry);
 178
 179   // Register the target printer for --version.
 180   cl::AddExtraVersionPrinter(TargetRegistry::printRegisteredTargetsForVersion);
 181
 182   cl::ParseCommandLineOptions(argc, argv, "llvm system compiler\n");
 183
 184   // Load the module to be compiled...
 185   SMDiagnostic Err;
 186   std::auto_ptr<Module> M;
 187   Module *mod = 0;
 188   Triple TheTriple;
 189
 190   bool SkipModule = MCPU == "help" ||
 191                     (!MAttrs.empty() && MAttrs.front() == "help");
 192
 193   // If user just wants to list available options, skip module loading
 194   if (!SkipModule) {
 195     M.reset(ParseIRFile(InputFilename, Err, Context));
 196     mod = M.get();
 197     if (mod == 0) {
 198       Err.print(argv[0], errs());
 199       return 1;
 200     }
 201
 202     // If we are supposed to override the target triple, do so now.
 203     if (!TargetTriple.empty())
 204       mod->setTargetTriple(Triple::normalize(TargetTriple));
 205     TheTriple = Triple(mod->getTargetTriple());
 206   } else {
 207     TheTriple = Triple(Triple::normalize(TargetTriple));
 208   }
 209
 210   if (TheTriple.getTriple().empty())
 211     TheTriple.setTriple(sys::getDefaultTargetTriple());
 212
 213   // Get the target specific parser.
 214   std::string Error;
 215   const Target *TheTarget = TargetRegistry::lookupTarget(MArch, TheTriple,
 216                                                          Error);
 217   if (!TheTarget) {
 218     errs() << argv[0] << ": " << Error;
 219     return 1;
 220   }
 221
 222   // Package up features to be passed to target/subtarget
 223   std::string FeaturesStr;
 224   if (MAttrs.size()) {
 225     SubtargetFeatures Features;
 226     for (unsigned i = 0; i != MAttrs.size(); ++i)
 227       Features.AddFeature(MAttrs[i]);
 228     FeaturesStr = Features.getString();
 229   }
 230
 231   CodeGenOpt::Level OLvl = CodeGenOpt::Default;
 232   switch (OptLevel) {
 233   default:
 234     errs() << argv[0] << ": invalid optimization level.\n";
 235     return 1;
 236   case ' ': break;
 237   case '0': OLvl = CodeGenOpt::None; break;
 238   case '1': OLvl = CodeGenOpt::Less; break;
 239   case '2': OLvl = CodeGenOpt::Default; break;
 240   case '3': OLvl = CodeGenOpt::Aggressive; break;
 241   }
 242
 243   TargetOptions Options;
 244   Options.LessPreciseFPMADOption = EnableFPMAD;
 245   Options.NoFramePointerElim = DisableFPElim;
 246   Options.NoFramePointerElimNonLeaf = DisableFPElimNonLeaf;
 247   Options.AllowFPOpFusion = FuseFPOps;
 248   Options.UnsafeFPMath = EnableUnsafeFPMath;
 249   Options.NoInfsFPMath = EnableNoInfsFPMath;
 250   Options.NoNaNsFPMath = EnableNoNaNsFPMath;
 251   Options.HonorSignDependentRoundingFPMathOption =
 252       EnableHonorSignDependentRoundingFPMath;
 253   Options.UseSoftFloat = GenerateSoftFloatCalls;
 254   if (FloatABIForCalls != FloatABI::Default)
 255     Options.FloatABIType = FloatABIForCalls;
 256   Options.NoZerosInBSS = DontPlaceZerosInBSS;
 257   Options.GuaranteedTailCallOpt = EnableGuaranteedTailCallOpt;
 258   Options.DisableTailCalls = DisableTailCalls;
 259   Options.StackAlignmentOverride = OverrideStackAlignment;
 260   Options.RealignStack = EnableRealignStack;
 261   Options.TrapFuncName = TrapFuncName;
 262   Options.PositionIndependentExecutable = EnablePIE;
 263   Options.EnableSegmentedStacks = SegmentedStacks;
 264   Options.UseInitArray = UseInitArray;
 265   Options.SSPBufferSize = SSPBufferSize;
 266
 267   std::auto_ptr<TargetMachine>
 268     target(TheTarget->createTargetMachine(TheTriple.getTriple(),
 269                                           MCPU, FeaturesStr, Options,
 270                                           RelocModel, CMModel, OLvl));
 271   assert(target.get() && "Could not allocate target machine!");
 272   assert(mod && "Should have exited after outputting help!");
 273   TargetMachine &Target = *target.get();
 274
 275   if (DisableDotLoc)
 276     Target.setMCUseLoc(false);
 277
 278   if (DisableCFI)
 279     Target.setMCUseCFI(false);
 280
 281   if (EnableDwarfDirectory)
 282     Target.setMCUseDwarfDirectory(true);
 283
 284   if (GenerateSoftFloatCalls)
 285     FloatABIForCalls = FloatABI::Soft;
 286
 287   // Disable .loc support for older OS X versions.
 288   if (TheTriple.isMacOSX() &&
 289       TheTriple.isMacOSXVersionLT(10, 6))
 290     Target.setMCUseLoc(false);
 291
 292   // Figure out where we are going to send the output.
 293   OwningPtr<tool_output_file> Out
 294     (GetOutputStream(TheTarget->getName(), TheTriple.getOS(), argv[0]));
 295   if (!Out) return 1;
 296
 297   // Build up all of the passes that we want to do to the module.
 298   PassManager PM;
 299
 300   // Add an appropriate TargetLibraryInfo pass for the module's triple.
 301   TargetLibraryInfo *TLI = new TargetLibraryInfo(TheTriple);
 302   if (DisableSimplifyLibCalls)
 303     TLI->disableAllFunctions();
 304   PM.add(TLI);
 305
 306   if (target.get()) {
 307     PM.add(new TargetTransformInfo(target->getScalarTargetTransformInfo(),
 308                                    target->getVectorTargetTransformInfo()));
 309   }
 310
 311   // Add the target data from the target machine, if it exists, or the module.
 312   if (const DataLayout *TD = Target.getDataLayout())
 313     PM.add(new DataLayout(*TD));
 314   else
 315     PM.add(new DataLayout(mod));
 316
 317   // Override default to generate verbose assembly.
 318   Target.setAsmVerbosityDefault(true);
 319
 320   if (RelaxAll) {
 321     if (FileType != TargetMachine::CGFT_ObjectFile)
 322       errs() << argv[0]
 323              << ": warning: ignoring -mc-relax-all because filetype != obj";
 324     else
 325       Target.setMCRelaxAll(true);
 326   }
 327
 328   {
 329     formatted_raw_ostream FOS(Out->os());
 330
 331     AnalysisID StartAfterID = 0;
 332     AnalysisID StopAfterID = 0;
 333     const PassRegistry *PR = PassRegistry::getPassRegistry();
 334     if (!StartAfter.empty()) {
 335       const PassInfo *PI = PR->getPassInfo(StartAfter);
 336       if (!PI) {
 337         errs() << argv[0] << ": start-after pass is not registered.\n";
 338         return 1;
 339       }
 340       StartAfterID = PI->getTypeInfo();
 341     }
 342     if (!StopAfter.empty()) {
 343       const PassInfo *PI = PR->getPassInfo(StopAfter);
 344       if (!PI) {
 345         errs() << argv[0] << ": stop-after pass is not registered.\n";
 346         return 1;
 347       }
 348       StopAfterID = PI->getTypeInfo();
 349     }
 350
 351     // Ask the target to add backend passes as necessary.
 352     if (Target.addPassesToEmitFile(PM, FOS, FileType, NoVerify,
 353                                    StartAfterID, StopAfterID)) {
 354       errs() << argv[0] << ": target does not support generation of this"
 355              << " file type!\n";
 356       return 1;
 357     }
 358
 359     // Before executing passes, print the final values of the LLVM options.
 360     cl::PrintOptionValues();
 361
 362     PM.run(*mod);
 363   }
 364
 365   // Declare success.
 366   Out->keep();
 367
 368   return 0;
 369 }