Add the Object Code Emitter class. Original patch by Aaron Gray, I did some
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86TargetMachine.cpp
index f6d34ea2df5b68ce790a9ecfe868d8ca0f89782c..5cf18a02ebd10ecd3b43f2474541a07ebb94387a 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+#include "X86TargetAsmInfo.h"
 #include "X86TargetMachine.h"
 #include "X86.h"
 #include "llvm/Module.h"
 #include "llvm/PassManager.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
-#include "llvm/Transforms/Scalar.h"
-#include "llvm/Support/CommandLine.h"
-#include "llvm/ADT/Statistic.h"
-#include <iostream>
 using namespace llvm;
 
 /// X86TargetMachineModule - Note that this is used on hosts that cannot link
@@ -32,29 +30,59 @@ using namespace llvm;
 extern "C" int X86TargetMachineModule;
 int X86TargetMachineModule = 0;
 
-namespace {
-  cl::opt<bool> DisableOutput("disable-x86-llc-output", cl::Hidden,
-                              cl::desc("Disable the X86 asm printer, for use "
-                                       "when profiling the code generator."));
-
-  // Register the target.
-  RegisterTarget<X86TargetMachine> X("x86", "  IA-32 (Pentium and above)");
+// Register the target.
+static RegisterTarget<X86_32TargetMachine>
+X("x86",    "32-bit X86: Pentium-Pro and above");
+static RegisterTarget<X86_64TargetMachine>
+Y("x86-64", "64-bit X86: EM64T and AMD64");
+
+// Force static initialization.
+extern "C" void LLVMInitializeX86Target() { }
+
+// No assembler printer by default
+X86TargetMachine::AsmPrinterCtorFn X86TargetMachine::AsmPrinterCtor = 0;
+
+const TargetAsmInfo *X86TargetMachine::createTargetAsmInfo() const {
+  if (Subtarget.isFlavorIntel())
+    return new X86WinTargetAsmInfo(*this);
+  else
+    switch (Subtarget.TargetType) {
+     case X86Subtarget::isDarwin:
+      return new X86DarwinTargetAsmInfo(*this);
+     case X86Subtarget::isELF:
+      return new X86ELFTargetAsmInfo(*this);
+     case X86Subtarget::isMingw:
+     case X86Subtarget::isCygwin:
+      return new X86COFFTargetAsmInfo(*this);
+     case X86Subtarget::isWindows:
+      return new X86WinTargetAsmInfo(*this);
+     default:
+      return new X86GenericTargetAsmInfo(*this);
+    }
 }
 
-unsigned X86TargetMachine::getJITMatchQuality() {
+unsigned X86_32TargetMachine::getJITMatchQuality() {
 #if defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)
   return 10;
-#else
+#endif
   return 0;
+}
+
+unsigned X86_64TargetMachine::getJITMatchQuality() {
+#if defined(__x86_64__) || defined(_M_AMD64)
+  return 10;
 #endif
+  return 0;
 }
 
-unsigned X86TargetMachine::getModuleMatchQuality(const Module &M) {
+unsigned X86_32TargetMachine::getModuleMatchQuality(const Module &M) {
   // We strongly match "i[3-9]86-*".
   std::string TT = M.getTargetTriple();
   if (TT.size() >= 5 && TT[0] == 'i' && TT[2] == '8' && TT[3] == '6' &&
       TT[4] == '-' && TT[1] - '3' < 6)
     return 20;
+  // If the target triple is something non-X86, we don't match.
+  if (!TT.empty()) return 0;
 
   if (M.getEndianness()  == Module::LittleEndian &&
       M.getPointerSize() == Module::Pointer32)
@@ -66,142 +94,270 @@ unsigned X86TargetMachine::getModuleMatchQuality(const Module &M) {
   return getJITMatchQuality()/2;
 }
 
-/// X86TargetMachine ctor - Create an ILP32 architecture model
-///
-X86TargetMachine::X86TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS)
-  : TargetMachine("X86", true, 4, 4, 4, 4, 4),
-    Subtarget(M, FS),
-    FrameInfo(TargetFrameInfo::StackGrowsDown,
-              Subtarget.getStackAlignment(), -4),
-    JITInfo(*this), TLInfo(*this) {
-  if (getRelocationModel() == Reloc::Default)
-    if (Subtarget.isTargetDarwin())
-      setRelocationModel(Reloc::DynamicNoPIC);
-    else
-      setRelocationModel(Reloc::PIC);
-}
-
+unsigned X86_64TargetMachine::getModuleMatchQuality(const Module &M) {
+  // We strongly match "x86_64-*".
+  std::string TT = M.getTargetTriple();
+  if (TT.size() >= 7 && TT[0] == 'x' && TT[1] == '8' && TT[2] == '6' &&
+      TT[3] == '_' && TT[4] == '6' && TT[5] == '4' && TT[6] == '-')
+    return 20;
 
-// addPassesToEmitFile - We currently use all of the same passes as the JIT
-// does to emit statically compiled machine code.
-bool X86TargetMachine::addPassesToEmitFile(PassManager &PM, std::ostream &Out,
-                                           CodeGenFileType FileType,
-                                           bool Fast) {
-  if (FileType != TargetMachine::AssemblyFile &&
-      FileType != TargetMachine::ObjectFile) return true;
+  // We strongly match "amd64-*".
+  if (TT.size() >= 6 && TT[0] == 'a' && TT[1] == 'm' && TT[2] == 'd' &&
+      TT[3] == '6' && TT[4] == '4' && TT[5] == '-')
+    return 20;
+  
+  // If the target triple is something non-X86-64, we don't match.
+  if (!TT.empty()) return 0;
 
-  // Run loop strength reduction before anything else.
-  PM.add(createLoopStrengthReducePass(&TLInfo));
+  if (M.getEndianness()  == Module::LittleEndian &&
+      M.getPointerSize() == Module::Pointer64)
+    return 10;                                   // Weak match
+  else if (M.getEndianness() != Module::AnyEndianness ||
+           M.getPointerSize() != Module::AnyPointerSize)
+    return 0;                                    // Match for some other target
 
-  // FIXME: Implement efficient support for garbage collection intrinsics.
-  PM.add(createLowerGCPass());
+  return getJITMatchQuality()/2;
+}
 
-  // FIXME: Implement the invoke/unwind instructions!
-  PM.add(createLowerInvokePass());
+X86_32TargetMachine::X86_32TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS)
+  : X86TargetMachine(M, FS, false) {
+}
 
-  // FIXME: Implement the switch instruction in the instruction selector!
-  PM.add(createLowerSwitchPass());
 
-  // Make sure that no unreachable blocks are instruction selected.
-  PM.add(createUnreachableBlockEliminationPass());
+X86_64TargetMachine::X86_64TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS)
+  : X86TargetMachine(M, FS, true) {
+}
 
-  // Install an instruction selector.
-  PM.add(createX86ISelDag(*this));
+/// X86TargetMachine ctor - Create an ILP32 architecture model
+///
+X86TargetMachine::X86TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS,
+                                   bool is64Bit)
+  : Subtarget(M, FS, is64Bit),
+    DataLayout(Subtarget.getDataLayout()),
+    FrameInfo(TargetFrameInfo::StackGrowsDown,
+              Subtarget.getStackAlignment(), Subtarget.is64Bit() ? -8 : -4),
+    InstrInfo(*this), JITInfo(*this), TLInfo(*this), ELFWriterInfo(*this) {
+  DefRelocModel = getRelocationModel();
+  // FIXME: Correctly select PIC model for Win64 stuff
+  if (getRelocationModel() == Reloc::Default) {
+    if (Subtarget.isTargetDarwin() ||
+        (Subtarget.isTargetCygMing() && !Subtarget.isTargetWin64()))
+      setRelocationModel(Reloc::DynamicNoPIC);
+    else
+      setRelocationModel(Reloc::Static);
+  }
+
+  // ELF doesn't have a distinct dynamic-no-PIC model. Dynamic-no-PIC
+  // is defined as a model for code which may be used in static or
+  // dynamic executables but not necessarily a shared library. On ELF
+  // implement this by using the Static model.
+  if (Subtarget.isTargetELF() &&
+      getRelocationModel() == Reloc::DynamicNoPIC)
+    setRelocationModel(Reloc::Static);
+
+  if (Subtarget.is64Bit()) {
+    // No DynamicNoPIC support under X86-64.
+    if (getRelocationModel() == Reloc::DynamicNoPIC)
+      setRelocationModel(Reloc::PIC_);
+    // Default X86-64 code model is small.
+    if (getCodeModel() == CodeModel::Default)
+      setCodeModel(CodeModel::Small);
+  }
+
+  if (Subtarget.isTargetCygMing())
+    Subtarget.setPICStyle(PICStyles::WinPIC);
+  else if (Subtarget.isTargetDarwin()) {
+    if (Subtarget.is64Bit())
+      Subtarget.setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
+    else
+      Subtarget.setPICStyle(PICStyles::Stub);
+  } else if (Subtarget.isTargetELF()) {
+    if (Subtarget.is64Bit())
+      Subtarget.setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
+    else
+      Subtarget.setPICStyle(PICStyles::GOT);
+  }
+}
 
-  // Print the instruction selected machine code...
-  if (PrintMachineCode)
-    PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr));
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Pass Pipeline Configuration
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 
-  // Perform register allocation to convert to a concrete x86 representation
-  PM.add(createRegisterAllocator());
+bool X86TargetMachine::addInstSelector(PassManagerBase &PM,
+                                       CodeGenOpt::Level OptLevel) {
+  // Install an instruction selector.
+  PM.add(createX86ISelDag(*this, OptLevel));
 
-  if (PrintMachineCode)
-    PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr));
+  // If we're using Fast-ISel, clean up the mess.
+  if (EnableFastISel)
+    PM.add(createDeadMachineInstructionElimPass());
 
-  PM.add(createX86FloatingPointStackifierPass());
+  // Install a pass to insert x87 FP_REG_KILL instructions, as needed.
+  PM.add(createX87FPRegKillInserterPass());
 
-  if (PrintMachineCode)
-    PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr));
-
-  // Insert prolog/epilog code.  Eliminate abstract frame index references...
-  PM.add(createPrologEpilogCodeInserter());
-
-  if (PrintMachineCode)  // Print the register-allocated code
-    PM.add(createX86CodePrinterPass(std::cerr, *this));
-
-  if (!DisableOutput)
-    switch (FileType) {
-    default:
-      assert(0 && "Unexpected filetype here!");
-    case TargetMachine::AssemblyFile:
-      PM.add(createX86CodePrinterPass(Out, *this));
-      break;
-    case TargetMachine::ObjectFile:
-      // FIXME: We only support emission of ELF files for now, this should check
-      // the target triple and decide on the format to write (e.g. COFF on
-      // win32).
-      addX86ELFObjectWriterPass(PM, Out, *this);
-      break;
-    }
+  return false;
+}
 
-  // Delete machine code for this function
-  PM.add(createMachineCodeDeleter());
+bool X86TargetMachine::addPreRegAlloc(PassManagerBase &PM,
+                                      CodeGenOpt::Level OptLevel) {
+  // Calculate and set max stack object alignment early, so we can decide
+  // whether we will need stack realignment (and thus FP).
+  PM.add(createX86MaxStackAlignmentCalculatorPass());
+  return false;  // -print-machineinstr shouldn't print after this.
+}
 
-  return false; // success!
+bool X86TargetMachine::addPostRegAlloc(PassManagerBase &PM,
+                                       CodeGenOpt::Level OptLevel) {
+  PM.add(createX86FloatingPointStackifierPass());
+  return true;  // -print-machineinstr should print after this.
 }
 
-/// addPassesToJITCompile - Add passes to the specified pass manager to
-/// implement a fast dynamic compiler for this target.  Return true if this is
-/// not supported for this target.
-///
-void X86JITInfo::addPassesToJITCompile(FunctionPassManager &PM) {
-  // The JIT should use static relocation model.
-  TM.setRelocationModel(Reloc::Static);
+bool X86TargetMachine::addAssemblyEmitter(PassManagerBase &PM,
+                                          CodeGenOpt::Level OptLevel,
+                                          bool Verbose,
+                                          raw_ostream &Out) {
+  // FIXME: Move this somewhere else!
+  // On Darwin, override 64-bit static relocation to pic_ since the
+  // assembler doesn't support it.
+  if (DefRelocModel == Reloc::Static &&
+      Subtarget.isTargetDarwin() && Subtarget.is64Bit() &&
+      getCodeModel() == CodeModel::Small)
+    setRelocationModel(Reloc::PIC_);
+
+  assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
+  if (AsmPrinterCtor)
+    PM.add(AsmPrinterCtor(Out, *this, Verbose));
+  return false;
+}
 
-  // Run loop strength reduction before anything else.
-  PM.add(createLoopStrengthReducePass(TM.getTargetLowering()));
+bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
+                                      CodeGenOpt::Level OptLevel,
+                                      bool DumpAsm, 
+                                      MachineCodeEmitter &MCE) {
+  // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
+  // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
+  if (DefRelocModel == Reloc::Default && 
+        (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit()))
+    setRelocationModel(Reloc::Static);
+  
+  // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
+  // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for 
+  // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
+  if (Subtarget.is64Bit()) {
+    if (Subtarget.isTargetDarwin())
+      setCodeModel(CodeModel::Small);
+    else
+      setCodeModel(CodeModel::Large);
+  }
 
-  // FIXME: Implement efficient support for garbage collection intrinsics.
-  PM.add(createLowerGCPass());
+  PM.add(createX86CodeEmitterPass(*this, MCE));
+  if (DumpAsm) {
+    assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
+    if (AsmPrinterCtor)
+      PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
+  }
 
-  // FIXME: Implement the invoke/unwind instructions!
-  PM.add(createLowerInvokePass());
+  return false;
+}
 
-  // FIXME: Implement the switch instruction in the instruction selector!
-  PM.add(createLowerSwitchPass());
+bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
+                                      CodeGenOpt::Level OptLevel,
+                                      bool DumpAsm,
+                                      JITCodeEmitter &JCE) {
+  // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
+  // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
+  if (DefRelocModel == Reloc::Default && 
+        (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit()))
+    setRelocationModel(Reloc::Static);
+  
+  // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
+  // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for 
+  // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
+  if (Subtarget.is64Bit()) {
+    if (Subtarget.isTargetDarwin())
+      setCodeModel(CodeModel::Small);
+    else
+      setCodeModel(CodeModel::Large);
+  }
 
-  // Make sure that no unreachable blocks are instruction selected.
-  PM.add(createUnreachableBlockEliminationPass());
+  PM.add(createX86JITCodeEmitterPass(*this, JCE));
+  if (DumpAsm) {
+    assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
+    if (AsmPrinterCtor)
+      PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
+  }
 
-  // Install an instruction selector.
-  PM.add(createX86ISelDag(TM));
+  return false;
+}
 
-  // Print the instruction selected machine code...
-  if (PrintMachineCode)
-    PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr));
+bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
+                                      CodeGenOpt::Level OptLevel,
+                                      bool DumpAsm,
+                                      ObjectCodeEmitter &OCE) {
+  // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
+  // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
+  if (DefRelocModel == Reloc::Default && 
+        (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit()))
+    setRelocationModel(Reloc::Static);
+  
+  // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
+  // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for 
+  // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
+  if (Subtarget.is64Bit()) {
+    if (Subtarget.isTargetDarwin())
+      setCodeModel(CodeModel::Small);
+    else
+      setCodeModel(CodeModel::Large);
+  }
 
-  // Perform register allocation to convert to a concrete x86 representation
-  PM.add(createRegisterAllocator());
+  PM.add(createX86ObjectCodeEmitterPass(*this, OCE));
+  if (DumpAsm) {
+    assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
+    if (AsmPrinterCtor)
+      PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
+  }
 
-  if (PrintMachineCode)
-    PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr));
+  return false;
+}
 
-  PM.add(createX86FloatingPointStackifierPass());
+bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
+                                            CodeGenOpt::Level OptLevel,
+                                            bool DumpAsm,
+                                            MachineCodeEmitter &MCE) {
+  PM.add(createX86CodeEmitterPass(*this, MCE));
+  if (DumpAsm) {
+    assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
+    if (AsmPrinterCtor)
+      PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
+  }
 
-  if (PrintMachineCode)
-    PM.add(createMachineFunctionPrinterPass(&std::cerr));
+  return false;
+}
 
-  // Insert prolog/epilog code.  Eliminate abstract frame index references...
-  PM.add(createPrologEpilogCodeInserter());
+bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
+                                            CodeGenOpt::Level OptLevel,
+                                            bool DumpAsm,
+                                            JITCodeEmitter &JCE) {
+  PM.add(createX86JITCodeEmitterPass(*this, JCE));
+  if (DumpAsm) {
+    assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
+    if (AsmPrinterCtor)
+      PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
+  }
 
-  if (PrintMachineCode)  // Print the register-allocated code
-    PM.add(createX86CodePrinterPass(std::cerr, TM));
+  return false;
 }
 
-bool X86TargetMachine::addPassesToEmitMachineCode(FunctionPassManager &PM,
-                                                  MachineCodeEmitter &MCE) {
-  PM.add(createX86CodeEmitterPass(MCE));
-  // Delete machine code for this function
-  PM.add(createMachineCodeDeleter());
+bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
+                                            CodeGenOpt::Level OptLevel,
+                                            bool DumpAsm,
+                                            ObjectCodeEmitter &OCE) {
+  PM.add(createX86ObjectCodeEmitterPass(*this, OCE));
+  if (DumpAsm) {
+    assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
+    if (AsmPrinterCtor)
+      PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
+  }
+
   return false;
 }