add .o file writing for inline asm in llc. Here's a silly
[oota-llvm.git] / tools / llc / llc.cpp
index 76938450425cb8b4cc87dd5b08aed78c967bf560..dccfb26e74556aed0aa660377d8c5b14c4399ea7 100644 (file)
@@ -2,35 +2,41 @@
 //
 //                     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.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This is the llc code generator driver. It provides a convenient
 // command-line interface for generating native assembly-language code
-// or C code, given LLVM bytecode.
+// or C code, given LLVM bitcode.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "llvm/Bytecode/Reader.h"
-#include "llvm/Target/SubtargetFeature.h"
-#include "llvm/Target/TargetMachine.h"
-#include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
-#include "llvm/Transforms/Scalar.h"
+#include "llvm/LLVMContext.h"
 #include "llvm/Module.h"
 #include "llvm/PassManager.h"
 #include "llvm/Pass.h"
+#include "llvm/ADT/Triple.h"
+#include "llvm/Analysis/Verifier.h"
+#include "llvm/Support/IRReader.h"
+#include "llvm/CodeGen/LinkAllAsmWriterComponents.h"
+#include "llvm/CodeGen/LinkAllCodegenComponents.h"
+#include "llvm/Config/config.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/FormattedStream.h"
+#include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
 #include "llvm/Support/PluginLoader.h"
-#include "llvm/Support/PassNameParser.h"
-#include "llvm/Analysis/Verifier.h"
+#include "llvm/Support/PrettyStackTrace.h"
+#include "llvm/System/Host.h"
 #include "llvm/System/Signals.h"
-#include "llvm/Config/config.h"
-#include <fstream>
-#include <iostream>
+#include "llvm/Target/SubtargetFeature.h"
+#include "llvm/Target/TargetData.h"
+#include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+#include "llvm/Target/TargetRegistry.h"
+#include "llvm/Target/TargetSelect.h"
 #include <memory>
-
 using namespace llvm;
 
 // General options for llc.  Other pass-specific options are specified
@@ -38,49 +44,67 @@ using namespace llvm;
 // and back-end code generation options are specified with the target machine.
 //
 static cl::opt<std::string>
-InputFilename(cl::Positional, cl::desc("<input bytecode>"), cl::init("-"));
+InputFilename(cl::Positional, cl::desc("<input bitcode>"), cl::init("-"));
 
 static cl::opt<std::string>
 OutputFilename("o", cl::desc("Output filename"), cl::value_desc("filename"));
 
-static cl::opt<bool> Force("f", cl::desc("Overwrite output files"));
+static cl::opt<bool>
+Force("f", cl::desc("Enable binary output on terminals"));
+
+// Determine optimization level.
+static cl::opt<char>
+OptLevel("O",
+         cl::desc("Optimization level. [-O0, -O1, -O2, or -O3] "
+                  "(default = '-O2')"),
+         cl::Prefix,
+         cl::ZeroOrMore,
+         cl::init(' '));
+
+static cl::opt<std::string>
+TargetTriple("mtriple", cl::desc("Override target triple for module"));
 
-static cl::opt<const TargetMachineRegistry::Entry*, false, TargetNameParser>
-MArch("march", cl::desc("Architecture to generate code for:"));
+static cl::opt<std::string>
+MArch("march", cl::desc("Architecture to generate code for (see --version)"));
 
 static cl::opt<std::string>
-MCPU("mcpu", 
+MCPU("mcpu",
   cl::desc("Target a specific cpu type (-mcpu=help for details)"),
   cl::value_desc("cpu-name"),
   cl::init(""));
 
 static cl::list<std::string>
-MAttrs("mattr", 
+MAttrs("mattr",
   cl::CommaSeparated,
   cl::desc("Target specific attributes (-mattr=help for details)"),
-  cl::value_desc("attr1,+attr2, ..., -attrN"));
+  cl::value_desc("a1,+a2,-a3,..."));
 
 cl::opt<TargetMachine::CodeGenFileType>
-FileType("filetype", cl::init(TargetMachine::AssemblyFile),
+FileType("filetype", cl::init(TargetMachine::CGFT_AssemblyFile),
   cl::desc("Choose a file type (not all types are supported by all targets):"),
   cl::values(
-       clEnumValN(TargetMachine::AssemblyFile,    "asm",
-                  "  Emit an assembly ('.s') file"),
-       clEnumValN(TargetMachine::ObjectFile,    "obj",
-                  "  Emit a native object ('.o') file [experimental]"),
-       clEnumValN(TargetMachine::DynamicLibrary, "dynlib",
-                  "  Emit a native dynamic library ('.so') file"),
+       clEnumValN(TargetMachine::CGFT_AssemblyFile, "asm",
+                  "Emit an assembly ('.s') file"),
+       clEnumValN(TargetMachine::CGFT_ObjectFile, "obj",
+                  "Emit a native object ('.o') file [experimental]"),
+       clEnumValN(TargetMachine::CGFT_Null, "null",
+                  "Emit nothing, for performance testing"),
        clEnumValEnd));
 
-// The LLCPassList is populated with passes that were registered using
-//  PassInfo::LLC by the FilteredPassNameParser:
-cl::list<const PassInfo*, bool, FilteredPassNameParser<PassInfo::LLC> >
-LLCPassList(cl::desc("Passes Available"));
-
 cl::opt<bool> NoVerify("disable-verify", cl::Hidden,
                        cl::desc("Do not verify input module"));
 
 
+static cl::opt<bool>
+DisableRedZone("disable-red-zone",
+  cl::desc("Do not emit code that uses the red zone."),
+  cl::init(false));
+
+static cl::opt<bool>
+NoImplicitFloats("no-implicit-float",
+  cl::desc("Don't generate implicit floating point instructions (x86-only)"),
+  cl::init(false));
+
 // GetFileNameRoot - Helper function to get the basename of a filename.
 static inline std::string
 GetFileNameRoot(const std::string &InputFilename) {
@@ -88,7 +112,9 @@ GetFileNameRoot(const std::string &InputFilename) {
   std::string outputFilename;
   int Len = IFN.length();
   if ((Len > 2) &&
-      IFN[Len-3] == '.' && IFN[Len-2] == 'b' && IFN[Len-1] == 'c') {
+      IFN[Len-3] == '.' &&
+      ((IFN[Len-2] == 'b' && IFN[Len-1] == 'c') ||
+       (IFN[Len-2] == 'l' && IFN[Len-1] == 'l'))) {
     outputFilename = std::string(IFN.begin(), IFN.end()-3); // s/.bc/.s/
   } else {
     outputFilename = IFN;
@@ -96,158 +122,265 @@ GetFileNameRoot(const std::string &InputFilename) {
   return outputFilename;
 }
 
+static formatted_raw_ostream *GetOutputStream(const char *TargetName, 
+                                              const char *ProgName) {
+  if (OutputFilename != "") {
+    if (OutputFilename == "-")
+      return &fouts();
+
+    // Make sure that the Out file gets unlinked from the disk if we get a
+    // SIGINT
+    sys::RemoveFileOnSignal(sys::Path(OutputFilename));
+
+    std::string error;
+    raw_fd_ostream *FDOut =
+      new raw_fd_ostream(OutputFilename.c_str(), error,
+                         raw_fd_ostream::F_Binary);
+    if (!error.empty()) {
+      errs() << error << '\n';
+      delete FDOut;
+      return 0;
+    }
+    formatted_raw_ostream *Out =
+      new formatted_raw_ostream(*FDOut, formatted_raw_ostream::DELETE_STREAM);
+
+    return Out;
+  }
+
+  if (InputFilename == "-") {
+    OutputFilename = "-";
+    return &fouts();
+  }
+
+  OutputFilename = GetFileNameRoot(InputFilename);
+
+  bool Binary = false;
+  switch (FileType) {
+  default: assert(0 && "Unknown file type");
+  case TargetMachine::CGFT_AssemblyFile:
+    if (TargetName[0] == 'c') {
+      if (TargetName[1] == 0)
+        OutputFilename += ".cbe.c";
+      else if (TargetName[1] == 'p' && TargetName[2] == 'p')
+        OutputFilename += ".cpp";
+      else
+        OutputFilename += ".s";
+    } else
+      OutputFilename += ".s";
+    break;
+  case TargetMachine::CGFT_ObjectFile:
+    OutputFilename += ".o";
+    Binary = true;
+    break;
+  case TargetMachine::CGFT_Null:
+    OutputFilename += ".null";
+    Binary = true;
+    break;
+  }
+
+  // Make sure that the Out file gets unlinked from the disk if we get a
+  // SIGINT
+  sys::RemoveFileOnSignal(sys::Path(OutputFilename));
+
+  std::string error;
+  unsigned OpenFlags = 0;
+  if (Binary) OpenFlags |= raw_fd_ostream::F_Binary;
+  raw_fd_ostream *FDOut = new raw_fd_ostream(OutputFilename.c_str(), error,
+                                             OpenFlags);
+  if (!error.empty()) {
+    errs() << error << '\n';
+    delete FDOut;
+    return 0;
+  }
+
+  formatted_raw_ostream *Out =
+    new formatted_raw_ostream(*FDOut, formatted_raw_ostream::DELETE_STREAM);
+
+  return Out;
+}
 
 // main - Entry point for the llc compiler.
 //
 int main(int argc, char **argv) {
-  try {
-    cl::ParseCommandLineOptions(argc, argv, " llvm system compiler\n");
-    sys::PrintStackTraceOnErrorSignal();
-
-    // Load the module to be compiled...
-    std::auto_ptr<Module> M(ParseBytecodeFile(InputFilename));
-    if (M.get() == 0) {
-      std::cerr << argv[0] << ": bytecode didn't read correctly.\n";
-      return 1;
-    }
-    Module &mod = *M.get();
-
-    // Allocate target machine.  First, check whether the user has
-    // explicitly specified an architecture to compile for.
-    TargetMachine* (*TargetMachineAllocator)(const Module&,
-                                             IntrinsicLowering *) = 0;
-    if (MArch == 0) {
-      std::string Err;
-      MArch = TargetMachineRegistry::getClosestStaticTargetForModule(mod, Err);
-      if (MArch == 0) {
-        std::cerr << argv[0] << ": error auto-selecting target for module '"
-                  << Err << "'.  Please use the -march option to explicitly "
-                  << "pick a target.\n";
-        return 1;
+  sys::PrintStackTraceOnErrorSignal();
+  PrettyStackTraceProgram X(argc, argv);
+
+  // Enable debug stream buffering.
+  EnableDebugBuffering = true;
+
+  LLVMContext &Context = getGlobalContext();
+  llvm_shutdown_obj Y;  // Call llvm_shutdown() on exit.
+
+  // Initialize targets first, so that --version shows registered targets.
+  InitializeAllTargets();
+  InitializeAllAsmPrinters();
+  InitializeAllAsmParsers();
+
+  cl::ParseCommandLineOptions(argc, argv, "llvm system compiler\n");
+  
+  // Load the module to be compiled...
+  SMDiagnostic Err;
+  std::auto_ptr<Module> M;
+
+  M.reset(ParseIRFile(InputFilename, Err, Context));
+  if (M.get() == 0) {
+    Err.Print(argv[0], errs());
+    return 1;
+  }
+  Module &mod = *M.get();
+
+  // If we are supposed to override the target triple, do so now.
+  if (!TargetTriple.empty())
+    mod.setTargetTriple(TargetTriple);
+
+  Triple TheTriple(mod.getTargetTriple());
+  if (TheTriple.getTriple().empty())
+    TheTriple.setTriple(sys::getHostTriple());
+
+  // Allocate target machine.  First, check whether the user has explicitly
+  // specified an architecture to compile for. If so we have to look it up by
+  // name, because it might be a backend that has no mapping to a target triple.
+  const Target *TheTarget = 0;
+  if (!MArch.empty()) {
+    for (TargetRegistry::iterator it = TargetRegistry::begin(),
+           ie = TargetRegistry::end(); it != ie; ++it) {
+      if (MArch == it->getName()) {
+        TheTarget = &*it;
+        break;
       }
     }
 
-    // Package up features to be passed to target/subtarget
-    std::string FeaturesStr;
-    if (MCPU.size() || MAttrs.size()) {
-      SubtargetFeatures Features;
-      Features.setCPU(MCPU);
-      for (unsigned i = 0; i != MAttrs.size(); ++i)
-        Features.AddFeature(MAttrs[i]);
-      FeaturesStr = Features.getString();
+    if (!TheTarget) {
+      errs() << argv[0] << ": error: invalid target '" << MArch << "'.\n";
+      return 1;
     }
 
-    std::auto_ptr<TargetMachine> target(MArch->CtorFn(mod, 0, FeaturesStr));
-    assert(target.get() && "Could not allocate target machine!");
-    TargetMachine &Target = *target.get();
-    const TargetData &TD = Target.getTargetData();
-
-    // Build up all of the passes that we want to do to the module...
-    PassManager Passes;
-    Passes.add(new TargetData(TD));
-
-    // Create a new pass for each one specified on the command line
-    for (unsigned i = 0; i < LLCPassList.size(); ++i) {
-      const PassInfo *aPass = LLCPassList[i];
-
-      if (aPass->getNormalCtor()) {
-        Pass *P = aPass->getNormalCtor()();
-        Passes.add(P);
-      } else {
-        std::cerr << argv[0] << ": cannot create pass: "
-                  << aPass->getPassName() << "\n";
-      }
+    // Adjust the triple to match (if known), otherwise stick with the
+    // module/host triple.
+    Triple::ArchType Type = Triple::getArchTypeForLLVMName(MArch);
+    if (Type != Triple::UnknownArch)
+      TheTriple.setArch(Type);
+  } else {
+    std::string Err;
+    TheTarget = TargetRegistry::lookupTarget(TheTriple.getTriple(), Err);
+    if (TheTarget == 0) {
+      errs() << argv[0] << ": error auto-selecting target for module '"
+             << Err << "'.  Please use the -march option to explicitly "
+             << "pick a target.\n";
+      return 1;
     }
+  }
+
+  // Package up features to be passed to target/subtarget
+  std::string FeaturesStr;
+  if (MCPU.size() || MAttrs.size()) {
+    SubtargetFeatures Features;
+    Features.setCPU(MCPU);
+    for (unsigned i = 0; i != MAttrs.size(); ++i)
+      Features.AddFeature(MAttrs[i]);
+    FeaturesStr = Features.getString();
+  }
 
+  std::auto_ptr<TargetMachine> 
+    target(TheTarget->createTargetMachine(TheTriple.getTriple(), FeaturesStr));
+  assert(target.get() && "Could not allocate target machine!");
+  TargetMachine &Target = *target.get();
+
+  // Figure out where we are going to send the output...
+  formatted_raw_ostream *Out = GetOutputStream(TheTarget->getName(), argv[0]);
+  if (Out == 0) return 1;
+
+  CodeGenOpt::Level OLvl = CodeGenOpt::Default;
+  switch (OptLevel) {
+  default:
+    errs() << argv[0] << ": invalid optimization level.\n";
+    return 1;
+  case ' ': break;
+  case '0': OLvl = CodeGenOpt::None; break;
+  case '1': OLvl = CodeGenOpt::Less; break;
+  case '2': OLvl = CodeGenOpt::Default; break;
+  case '3': OLvl = CodeGenOpt::Aggressive; break;
+  }
+
+  // Request that addPassesToEmitFile run the Verifier after running
+  // passes which modify the IR.
 #ifndef NDEBUG
-    if(!NoVerify)
-      Passes.add(createVerifierPass());
+  bool DisableVerify = false;
+#else
+  bool DisableVerify = true;
 #endif
 
-    // Figure out where we are going to send the output...
-    std::ostream *Out = 0;
-    if (OutputFilename != "") {
-      if (OutputFilename != "-") {
-        // Specified an output filename?
-        if (!Force && std::ifstream(OutputFilename.c_str())) {
-          // If force is not specified, make sure not to overwrite a file!
-          std::cerr << argv[0] << ": error opening '" << OutputFilename
-                    << "': file exists!\n"
-                    << "Use -f command line argument to force output\n";
-          return 1;
-        }
-        Out = new std::ofstream(OutputFilename.c_str());
-
-        // Make sure that the Out file gets unlinked from the disk if we get a
-        // SIGINT
-        sys::RemoveFileOnSignal(sys::Path(OutputFilename));
-      } else {
-        Out = &std::cout;
-      }
-    } else {
-      if (InputFilename == "-") {
-        OutputFilename = "-";
-        Out = &std::cout;
-      } else {
-        OutputFilename = GetFileNameRoot(InputFilename);
-
-        switch (FileType) {
-        case TargetMachine::AssemblyFile:
-          if (MArch->Name[0] != 'c' || MArch->Name[1] != 0)  // not CBE
-            OutputFilename += ".s";
-          else
-            OutputFilename += ".cbe.c";
-          break;
-        case TargetMachine::ObjectFile:
-          OutputFilename += ".o";
-          break;
-        case TargetMachine::DynamicLibrary:
-          OutputFilename += LTDL_SHLIB_EXT;
-          break;
-        }
-
-        if (!Force && std::ifstream(OutputFilename.c_str())) {
-          // If force is not specified, make sure not to overwrite a file!
-          std::cerr << argv[0] << ": error opening '" << OutputFilename
-                    << "': file exists!\n"
-                    << "Use -f command line argument to force output\n";
-          return 1;
-        }
-
-        Out = new std::ofstream(OutputFilename.c_str());
-        if (!Out->good()) {
-          std::cerr << argv[0] << ": error opening " << OutputFilename << "!\n";
-          delete Out;
-          return 1;
-        }
-
-        // Make sure that the Out file gets unlinked from the disk if we get a
-        // SIGINT
-        sys::RemoveFileOnSignal(sys::Path(OutputFilename));
-      }
-    }
+  // If this target requires addPassesToEmitWholeFile, do it now.  This is
+  // used by strange things like the C backend.
+  if (Target.WantsWholeFile()) {
+    PassManager PM;
+
+    // Add the target data from the target machine, if it exists, or the module.
+    if (const TargetData *TD = Target.getTargetData())
+      PM.add(new TargetData(*TD));
+    else
+      PM.add(new TargetData(&mod));
+
+    if (!NoVerify)
+      PM.add(createVerifierPass());
 
     // Ask the target to add backend passes as necessary.
-    if (Target.addPassesToEmitFile(Passes, *Out, FileType)) {
-      std::cerr << argv[0] << ": target '" << Target.getName()
-                << "' does not support generation of this file type!\n";
-      if (Out != &std::cout) delete Out;
+    if (Target.addPassesToEmitWholeFile(PM, *Out, FileType, OLvl,
+                                        DisableVerify)) {
+      errs() << argv[0] << ": target does not support generation of this"
+             << " file type!\n";
+      if (Out != &fouts()) delete Out;
       // And the Out file is empty and useless, so remove it now.
-      std::remove(OutputFilename.c_str());
+      sys::Path(OutputFilename).eraseFromDisk();
       return 1;
-    } else {
-      // Run our queue of passes all at once now, efficiently.
-      Passes.run(*M.get());
     }
+    PM.run(mod);
+  } else {
+    // Build up all of the passes that we want to do to the module.
+    FunctionPassManager Passes(M.get());
 
-    // Delete the ostream if it's not a stdout stream
-    if (Out != &std::cout) delete Out;
+    // Add the target data from the target machine, if it exists, or the module.
+    if (const TargetData *TD = Target.getTargetData())
+      Passes.add(new TargetData(*TD));
+    else
+      Passes.add(new TargetData(&mod));
 
-    return 0;
-  } catch (const std::string& msg) {
-    std::cerr << argv[0] << ": " << msg << "\n";
-  } catch (...) {
-    std::cerr << argv[0] << ": Unexpected unknown exception occurred.\n";
+#ifndef NDEBUG
+    if (!NoVerify)
+      Passes.add(createVerifierPass());
+#endif
+
+    // Override default to generate verbose assembly.
+    Target.setAsmVerbosityDefault(true);
+
+    if (Target.addPassesToEmitFile(Passes, *Out, FileType, OLvl,
+                                   DisableVerify)) {
+      errs() << argv[0] << ": target does not support generation of this"
+             << " file type!\n";
+      if (Out != &fouts()) delete Out;
+      // And the Out file is empty and useless, so remove it now.
+      sys::Path(OutputFilename).eraseFromDisk();
+      return 1;
+    }
+
+    Passes.doInitialization();
+
+    // Run our queue of passes all at once now, efficiently.
+    // TODO: this could lazily stream functions out of the module.
+    for (Module::iterator I = mod.begin(), E = mod.end(); I != E; ++I)
+      if (!I->isDeclaration()) {
+        if (DisableRedZone)
+          I->addFnAttr(Attribute::NoRedZone);
+        if (NoImplicitFloats)
+          I->addFnAttr(Attribute::NoImplicitFloat);
+        Passes.run(*I);
+      }
+
+    Passes.doFinalization();
   }
-  return 1;
+
+  // Delete the ostream if it's not a stdout stream
+  if (Out != &fouts()) delete Out;
+
+  return 0;
 }