include/llvm/Target/TargetMachine.h

   1 //===-- llvm/Target/TargetMachine.h - Target Information --------*- C++ -*-===//
   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 TargetMachine and LLVMTargetMachine classes.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef LLVM_TARGET_TARGETMACHINE_H
  15 #define LLVM_TARGET_TARGETMACHINE_H
  16
  17 #include "llvm/Target/TargetInstrItineraries.h"
  18 #include <cassert>
  19 #include <iosfwd>
  20
  21 namespace llvm {
  22
  23 class TargetAsmInfo;
  24 class TargetData;
  25 class TargetSubtarget;
  26 class TargetInstrInfo;
  27 class TargetJITInfo;
  28 class TargetLowering;
  29 class TargetFrameInfo;
  30 class MachineCodeEmitter;
  31 class TargetRegisterInfo;
  32 class Module;
  33 class PassManagerBase;
  34 class PassManager;
  35 class Pass;
  36 class TargetMachOWriterInfo;
  37 class TargetELFWriterInfo;
  38 class raw_ostream;
  39
  40 // Relocation model types.
  41 namespace Reloc {
  42   enum Model {
  43     Default,
  44     Static,
  45     PIC_,         // Cannot be named PIC due to collision with -DPIC
  46     DynamicNoPIC
  47   };
  48 }
  49
  50 // Code model types.
  51 namespace CodeModel {
  52   enum Model {
  53     Default,
  54     Small,
  55     Kernel,
  56     Medium,
  57     Large
  58   };
  59 }
  60
  61 namespace FileModel {
  62   enum Model {
  63     Error,
  64     None,
  65     AsmFile,
  66     MachOFile,
  67     ElfFile
  68   };
  69 }
  70
  71 //===----------------------------------------------------------------------===//
  72 ///
  73 /// TargetMachine - Primary interface to the complete machine description for
  74 /// the target machine.  All target-specific information should be accessible
  75 /// through this interface.
  76 ///
  77 class TargetMachine {
  78   TargetMachine(const TargetMachine &);   // DO NOT IMPLEMENT
  79   void operator=(const TargetMachine &);  // DO NOT IMPLEMENT
  80 protected: // Can only create subclasses.
  81   TargetMachine() : AsmInfo(NULL) { }
  82
  83   /// getSubtargetImpl - virtual method implemented by subclasses that returns
  84   /// a reference to that target's TargetSubtarget-derived member variable.
  85   virtual const TargetSubtarget *getSubtargetImpl() const { return 0; }
  86
  87   /// AsmInfo - Contains target specific asm information.
  88   ///
  89   mutable const TargetAsmInfo *AsmInfo;
  90
  91   /// createTargetAsmInfo - Create a new instance of target specific asm
  92   /// information.
  93   virtual const TargetAsmInfo *createTargetAsmInfo() const { return NULL; }
  94
  95 public:
  96   virtual ~TargetMachine();
  97
  98   /// getModuleMatchQuality - This static method should be implemented by
  99   /// targets to indicate how closely they match the specified module.  This is
 100   /// used by the LLC tool to determine which target to use when an explicit
 101   /// -march option is not specified.  If a target returns zero, it will never
 102   /// be chosen without an explicit -march option.
 103   static unsigned getModuleMatchQuality(const Module &) { return 0; }
 104
 105   /// getJITMatchQuality - This static method should be implemented by targets
 106   /// that provide JIT capabilities to indicate how suitable they are for
 107   /// execution on the current host.  If a value of 0 is returned, the target
 108   /// will not be used unless an explicit -march option is used.
 109   static unsigned getJITMatchQuality() { return 0; }
 110
 111   // Interfaces to the major aspects of target machine information:
 112   // -- Instruction opcode and operand information
 113   // -- Pipelines and scheduling information
 114   // -- Stack frame information
 115   // -- Selection DAG lowering information
 116   //
 117   virtual const TargetInstrInfo        *getInstrInfo() const { return 0; }
 118   virtual const TargetFrameInfo        *getFrameInfo() const { return 0; }
 119   virtual       TargetLowering    *getTargetLowering() const { return 0; }
 120   virtual const TargetData            *getTargetData() const { return 0; }
 121
 122
 123   /// getTargetAsmInfo - Return target specific asm information.
 124   ///
 125   const TargetAsmInfo *getTargetAsmInfo() const {
 126     if (!AsmInfo) AsmInfo = createTargetAsmInfo();
 127     return AsmInfo;
 128   }
 129
 130   /// getSubtarget - This method returns a pointer to the specified type of
 131   /// TargetSubtarget.  In debug builds, it verifies that the object being
 132   /// returned is of the correct type.
 133   template<typename STC> const STC &getSubtarget() const {
 134     const TargetSubtarget *TST = getSubtargetImpl();
 135     assert(TST && dynamic_cast<const STC*>(TST) &&
 136            "Not the right kind of subtarget!");
 137     return *static_cast<const STC*>(TST);
 138   }
 139
 140   /// getRegisterInfo - If register information is available, return it.  If
 141   /// not, return null.  This is kept separate from RegInfo until RegInfo has
 142   /// details of graph coloring register allocation removed from it.
 143   ///
 144   virtual const TargetRegisterInfo *getRegisterInfo() const { return 0; }
 145
 146   /// getJITInfo - If this target supports a JIT, return information for it,
 147   /// otherwise return null.
 148   ///
 149   virtual TargetJITInfo *getJITInfo() { return 0; }
 150
 151   /// getInstrItineraryData - Returns instruction itinerary data for the target
 152   /// or specific subtarget.
 153   ///
 154   virtual const InstrItineraryData getInstrItineraryData() const {
 155     return InstrItineraryData();
 156   }
 157
 158   /// getMachOWriterInfo - If this target supports a Mach-O writer, return
 159   /// information for it, otherwise return null.
 160   ///
 161   virtual const TargetMachOWriterInfo *getMachOWriterInfo() const { return 0; }
 162
 163   /// getELFWriterInfo - If this target supports an ELF writer, return
 164   /// information for it, otherwise return null.
 165   ///
 166   virtual const TargetELFWriterInfo *getELFWriterInfo() const { return 0; }
 167
 168   /// getRelocationModel - Returns the code generation relocation model. The
 169   /// choices are static, PIC, and dynamic-no-pic, and target default.
 170   static Reloc::Model getRelocationModel();
 171
 172   /// setRelocationModel - Sets the code generation relocation model.
 173   static void setRelocationModel(Reloc::Model Model);
 174
 175   /// getCodeModel - Returns the code model. The choices are small, kernel,
 176   /// medium, large, and target default.
 177   static CodeModel::Model getCodeModel();
 178
 179   /// setCodeModel - Sets the code model.
 180   static void setCodeModel(CodeModel::Model Model);
 181
 182   /// CodeGenFileType - These enums are meant to be passed into
 183   /// addPassesToEmitFile to indicate what type of file to emit.
 184   enum CodeGenFileType {
 185     AssemblyFile, ObjectFile, DynamicLibrary
 186   };
 187
 188   /// getEnableTailMergeDefault - the default setting for -enable-tail-merge
 189   /// on this target.  User flag overrides.
 190   virtual bool getEnableTailMergeDefault() const { return true; }
 191
 192   /// addPassesToEmitFile - Add passes to the specified pass manager to get the
 193   /// specified file emitted.  Typically this will involve several steps of code
 194   /// generation.  If Fast is set to true, the code generator should emit code
 195   /// as fast as possible, though the generated code may be less efficient.
 196   /// This method should return FileModel::Error if emission of this file type
 197   /// is not supported.
 198   ///
 199   virtual FileModel::Model addPassesToEmitFile(PassManagerBase &,
 200                                                raw_ostream &,
 201                                                CodeGenFileType,
 202                                                bool /*Fast*/) {
 203     return FileModel::None;
 204   }
 205
 206   /// addPassesToEmitFileFinish - If the passes to emit the specified file had
 207   /// to be split up (e.g., to add an object writer pass), this method can be
 208   /// used to finish up adding passes to emit the file, if necessary.
 209   ///
 210   virtual bool addPassesToEmitFileFinish(PassManagerBase &,
 211                                          MachineCodeEmitter *, bool /*Fast*/) {
 212     return true;
 213   }
 214
 215   /// addPassesToEmitMachineCode - Add passes to the specified pass manager to
 216   /// get machine code emitted.  This uses a MachineCodeEmitter object to handle
 217   /// actually outputting the machine code and resolving things like the address
 218   /// of functions.  This method returns true if machine code emission is
 219   /// not supported.
 220   ///
 221   virtual bool addPassesToEmitMachineCode(PassManagerBase &,
 222                                           MachineCodeEmitter &,
 223                                           bool /*Fast*/) {
 224     return true;
 225   }
 226
 227   /// addPassesToEmitWholeFile - This method can be implemented by targets that
 228   /// require having the entire module at once.  This is not recommended, do not
 229   /// use this.
 230   virtual bool WantsWholeFile() const { return false; }
 231   virtual bool addPassesToEmitWholeFile(PassManager &, raw_ostream &,
 232                                         CodeGenFileType, bool /*Fast*/) {
 233     return true;
 234   }
 235 };
 236
 237 /// LLVMTargetMachine - This class describes a target machine that is
 238 /// implemented with the LLVM target-independent code generator.
 239 ///
 240 class LLVMTargetMachine : public TargetMachine {
 241 protected: // Can only create subclasses.
 242   LLVMTargetMachine() { }
 243
 244   /// addCommonCodeGenPasses - Add standard LLVM codegen passes used for
 245   /// both emitting to assembly files or machine code output.
 246   ///
 247   bool addCommonCodeGenPasses(PassManagerBase &, bool /*Fast*/);
 248
 249 public:
 250
 251   /// addPassesToEmitFile - Add passes to the specified pass manager to get the
 252   /// specified file emitted.  Typically this will involve several steps of code
 253   /// generation.  If Fast is set to true, the code generator should emit code
 254   /// as fast as possible, though the generated code may be less efficient.
 255   /// This method should return FileModel::Error if emission of this file type
 256   /// is not supported.
 257   ///
 258   /// The default implementation of this method adds components from the
 259   /// LLVM retargetable code generator, invoking the methods below to get
 260   /// target-specific passes in standard locations.
 261   ///
 262   virtual FileModel::Model addPassesToEmitFile(PassManagerBase &PM,
 263                                                raw_ostream &Out,
 264                                                CodeGenFileType FileType,
 265                                                bool Fast);
 266
 267   /// addPassesToEmitFileFinish - If the passes to emit the specified file had
 268   /// to be split up (e.g., to add an object writer pass), this method can be
 269   /// used to finish up adding passes to emit the file, if necessary.
 270   ///
 271   virtual bool addPassesToEmitFileFinish(PassManagerBase &PM,
 272                                          MachineCodeEmitter *MCE, bool Fast);
 273
 274   /// addPassesToEmitMachineCode - Add passes to the specified pass manager to
 275   /// get machine code emitted.  This uses a MachineCodeEmitter object to handle
 276   /// actually outputting the machine code and resolving things like the address
 277   /// of functions.  This method returns true if machine code emission is
 278   /// not supported.
 279   ///
 280   virtual bool addPassesToEmitMachineCode(PassManagerBase &PM,
 281                                           MachineCodeEmitter &MCE, bool Fast);
 282
 283   /// Target-Independent Code Generator Pass Configuration Options.
 284
 285   /// addInstSelector - This method should add any "last minute" LLVM->LLVM
 286   /// passes, then install an instruction selector pass, which converts from
 287   /// LLVM code to machine instructions.
 288   virtual bool addInstSelector(PassManagerBase &, bool /*Fast*/) {
 289     return true;
 290   }
 291
 292   /// addPreRegAllocPasses - This method may be implemented by targets that want
 293   /// to run passes immediately before register allocation. This should return
 294   /// true if -print-machineinstrs should print after these passes.
 295   virtual bool addPreRegAlloc(PassManagerBase &, bool /*Fast*/) {
 296     return false;
 297   }
 298
 299   /// addPostRegAllocPasses - This method may be implemented by targets that
 300   /// want to run passes after register allocation but before prolog-epilog
 301   /// insertion.  This should return true if -print-machineinstrs should print
 302   /// after these passes.
 303   virtual bool addPostRegAlloc(PassManagerBase &, bool /*Fast*/) {
 304     return false;
 305   }
 306
 307   /// addPreEmitPass - This pass may be implemented by targets that want to run
 308   /// passes immediately before machine code is emitted.  This should return
 309   /// true if -print-machineinstrs should print out the code after the passes.
 310   virtual bool addPreEmitPass(PassManagerBase &, bool /*Fast*/) {
 311     return false;
 312   }
 313
 314
 315   /// addAssemblyEmitter - This pass should be overridden by the target to add
 316   /// the asmprinter, if asm emission is supported.  If this is not supported,
 317   /// 'true' should be returned.
 318   virtual bool addAssemblyEmitter(PassManagerBase &, bool /*Fast*/,
 319                                   raw_ostream &) {
 320     return true;
 321   }
 322
 323   /// addCodeEmitter - This pass should be overridden by the target to add a
 324   /// code emitter, if supported.  If this is not supported, 'true' should be
 325   /// returned. If DumpAsm is true, the generated assembly is printed to cerr.
 326   virtual bool addCodeEmitter(PassManagerBase &, bool /*Fast*/,
 327                               bool /*DumpAsm*/, MachineCodeEmitter &) {
 328     return true;
 329   }
 330
 331   /// addSimpleCodeEmitter - This pass should be overridden by the target to add
 332   /// a code emitter (without setting flags), if supported.  If this is not
 333   /// supported, 'true' should be returned.  If DumpAsm is true, the generated
 334   /// assembly is printed to cerr.
 335   virtual bool addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &, bool /*Fast*/,
 336                                     bool /*DumpAsm*/, MachineCodeEmitter &) {
 337     return true;
 338   }
 339
 340   /// getEnableTailMergeDefault - the default setting for -enable-tail-merge
 341   /// on this target.  User flag overrides.
 342   virtual bool getEnableTailMergeDefault() const { return true; }
 343 };
 344
 345 } // End llvm namespace
 346
 347 #endif