lib/CodeGen/LLVMTargetMachine.cpp

   1 //===-- LLVMTargetMachine.cpp - Implement the LLVMTargetMachine class -----===//
   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 implements the LLVMTargetMachine class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  15 #include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
  16 #include "llvm/CodeGen/AsmPrinter.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionAnalysis.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  20 #include "llvm/IR/IRPrintingPasses.h"
  21 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  22 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  23 #include "llvm/MC/MCInstrInfo.h"
  24 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  25 #include "llvm/MC/MCSubtargetInfo.h"
  26 #include "llvm/PassManager.h"
  27 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  28 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  29 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  30 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  31 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetLoweringObjectFile.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
  37 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  38 using namespace llvm;
  39
  40 // Enable or disable FastISel. Both options are needed, because
  41 // FastISel is enabled by default with -fast, and we wish to be
  42 // able to enable or disable fast-isel independently from -O0.
  43 static cl::opt<cl::boolOrDefault>
  44 EnableFastISelOption("fast-isel", cl::Hidden,
  45   cl::desc("Enable the \"fast\" instruction selector"));
  46
  47 static cl::opt<bool> ShowMCEncoding("show-mc-encoding", cl::Hidden,
  48     cl::desc("Show encoding in .s output"));
  49 static cl::opt<bool> ShowMCInst("show-mc-inst", cl::Hidden,
  50     cl::desc("Show instruction structure in .s output"));
  51
  52 static cl::opt<cl::boolOrDefault>
  53 AsmVerbose("asm-verbose", cl::desc("Add comments to directives."),
  54            cl::init(cl::BOU_UNSET));
  55
  56 static bool getVerboseAsm() {
  57   switch (AsmVerbose) {
  58   case cl::BOU_UNSET: return TargetMachine::getAsmVerbosityDefault();
  59   case cl::BOU_TRUE:  return true;
  60   case cl::BOU_FALSE: return false;
  61   }
  62   llvm_unreachable("Invalid verbose asm state");
  63 }
  64
  65 void LLVMTargetMachine::initAsmInfo() {
  66   AsmInfo = TheTarget.createMCAsmInfo(*getRegisterInfo(), TargetTriple);
  67   // TargetSelect.h moved to a different directory between LLVM 2.9 and 3.0,
  68   // and if the old one gets included then MCAsmInfo will be NULL and
  69   // we'll crash later.
  70   // Provide the user with a useful error message about what's wrong.
  71   assert(AsmInfo && "MCAsmInfo not initialized. "
  72          "Make sure you include the correct TargetSelect.h"
  73          "and that InitializeAllTargetMCs() is being invoked!");
  74 }
  75
  76 LLVMTargetMachine::LLVMTargetMachine(const Target &T, StringRef Triple,
  77                                      StringRef CPU, StringRef FS,
  78                                      TargetOptions Options,
  79                                      Reloc::Model RM, CodeModel::Model CM,
  80                                      CodeGenOpt::Level OL)
  81   : TargetMachine(T, Triple, CPU, FS, Options) {
  82   CodeGenInfo = T.createMCCodeGenInfo(Triple, RM, CM, OL);
  83 }
  84
  85 void LLVMTargetMachine::addAnalysisPasses(PassManagerBase &PM) {
  86   PM.add(createBasicTargetTransformInfoPass(this));
  87 }
  88
  89 /// addPassesToX helper drives creation and initialization of TargetPassConfig.
  90 static MCContext *addPassesToGenerateCode(LLVMTargetMachine *TM,
  91                                           PassManagerBase &PM,
  92                                           bool DisableVerify,
  93                                           AnalysisID StartAfter,
  94                                           AnalysisID StopAfter) {
  95   // Targets may override createPassConfig to provide a target-specific sublass.
  96   TargetPassConfig *PassConfig = TM->createPassConfig(PM);
  97   PassConfig->setStartStopPasses(StartAfter, StopAfter);
  98
  99   // Set PassConfig options provided by TargetMachine.
 100   PassConfig->setDisableVerify(DisableVerify);
 101
 102   PM.add(PassConfig);
 103
 104   PassConfig->addIRPasses();
 105
 106   PassConfig->addCodeGenPrepare();
 107
 108   PassConfig->addPassesToHandleExceptions();
 109
 110   PassConfig->addISelPrepare();
 111
 112   // Install a MachineModuleInfo class, which is an immutable pass that holds
 113   // all the per-module stuff we're generating, including MCContext.
 114   MachineModuleInfo *MMI =
 115     new MachineModuleInfo(*TM->getMCAsmInfo(), *TM->getRegisterInfo(),
 116                           &TM->getTargetLowering()->getObjFileLowering());
 117   PM.add(MMI);
 118
 119   // Set up a MachineFunction for the rest of CodeGen to work on.
 120   PM.add(new MachineFunctionAnalysis(*TM));
 121
 122   // Enable FastISel with -fast, but allow that to be overridden.
 123   if (EnableFastISelOption == cl::BOU_TRUE ||
 124       (TM->getOptLevel() == CodeGenOpt::None &&
 125        EnableFastISelOption != cl::BOU_FALSE))
 126     TM->setFastISel(true);
 127
 128   // Ask the target for an isel.
 129   if (PassConfig->addInstSelector())
 130     return NULL;
 131
 132   PassConfig->addMachinePasses();
 133
 134   PassConfig->setInitialized();
 135
 136   return &MMI->getContext();
 137 }
 138
 139 bool LLVMTargetMachine::addPassesToEmitFile(PassManagerBase &PM,
 140                                             formatted_raw_ostream &Out,
 141                                             CodeGenFileType FileType,
 142                                             bool DisableVerify,
 143                                             AnalysisID StartAfter,
 144                                             AnalysisID StopAfter) {
 145   // Add common CodeGen passes.
 146   MCContext *Context = addPassesToGenerateCode(this, PM, DisableVerify,
 147                                                StartAfter, StopAfter);
 148   if (!Context)
 149     return true;
 150
 151   if (StopAfter) {
 152     // FIXME: The intent is that this should eventually write out a YAML file,
 153     // containing the LLVM IR, the machine-level IR (when stopping after a
 154     // machine-level pass), and whatever other information is needed to
 155     // deserialize the code and resume compilation.  For now, just write the
 156     // LLVM IR.
 157     PM.add(createPrintModulePass(Out));
 158     return false;
 159   }
 160
 161   if (hasMCSaveTempLabels())
 162     Context->setAllowTemporaryLabels(false);
 163
 164   const MCAsmInfo &MAI = *getMCAsmInfo();
 165   const MCRegisterInfo &MRI = *getRegisterInfo();
 166   const MCInstrInfo &MII = *getInstrInfo();
 167   const MCSubtargetInfo &STI = getSubtarget<MCSubtargetInfo>();
 168   OwningPtr<MCStreamer> AsmStreamer;
 169
 170   switch (FileType) {
 171   case CGFT_AssemblyFile: {
 172     MCInstPrinter *InstPrinter =
 173       getTarget().createMCInstPrinter(MAI.getAssemblerDialect(), MAI,
 174                                       MII, MRI, STI);
 175
 176     // Create a code emitter if asked to show the encoding.
 177     MCCodeEmitter *MCE = 0;
 178     if (ShowMCEncoding)
 179       MCE = getTarget().createMCCodeEmitter(MII, MRI, STI, *Context);
 180
 181     MCAsmBackend *MAB = getTarget().createMCAsmBackend(MRI, getTargetTriple(),
 182                                                        TargetCPU);
 183     MCStreamer *S = getTarget().createAsmStreamer(*Context, Out,
 184                                                   getVerboseAsm(),
 185                                                   hasMCUseLoc(),
 186                                                   hasMCUseCFI(),
 187                                                   hasMCUseDwarfDirectory(),
 188                                                   InstPrinter,
 189                                                   MCE, MAB,
 190                                                   ShowMCInst);
 191     AsmStreamer.reset(S);
 192     break;
 193   }
 194   case CGFT_ObjectFile: {
 195     // Create the code emitter for the target if it exists.  If not, .o file
 196     // emission fails.
 197     MCCodeEmitter *MCE = getTarget().createMCCodeEmitter(MII, MRI, STI,
 198                                                          *Context);
 199     MCAsmBackend *MAB = getTarget().createMCAsmBackend(MRI, getTargetTriple(),
 200                                                        TargetCPU);
 201     if (MCE == 0 || MAB == 0)
 202       return true;
 203
 204     AsmStreamer.reset(getTarget().createMCObjectStreamer(getTargetTriple(),
 205                                                          *Context, *MAB, Out,
 206                                                          MCE, hasMCRelaxAll(),
 207                                                          hasMCNoExecStack()));
 208     AsmStreamer.get()->setAutoInitSections(true);
 209     break;
 210   }
 211   case CGFT_Null:
 212     // The Null output is intended for use for performance analysis and testing,
 213     // not real users.
 214     AsmStreamer.reset(createNullStreamer(*Context));
 215     break;
 216   }
 217
 218   // Create the AsmPrinter, which takes ownership of AsmStreamer if successful.
 219   FunctionPass *Printer = getTarget().createAsmPrinter(*this, *AsmStreamer);
 220   if (Printer == 0)
 221     return true;
 222
 223   // If successful, createAsmPrinter took ownership of AsmStreamer.
 224   AsmStreamer.take();
 225
 226   PM.add(Printer);
 227
 228   return false;
 229 }
 230
 231 /// addPassesToEmitMachineCode - Add passes to the specified pass manager to
 232 /// get machine code emitted.  This uses a JITCodeEmitter object to handle
 233 /// actually outputting the machine code and resolving things like the address
 234 /// of functions.  This method should return true if machine code emission is
 235 /// not supported.
 236 ///
 237 bool LLVMTargetMachine::addPassesToEmitMachineCode(PassManagerBase &PM,
 238                                                    JITCodeEmitter &JCE,
 239                                                    bool DisableVerify) {
 240   // Add common CodeGen passes.
 241   MCContext *Context = addPassesToGenerateCode(this, PM, DisableVerify, 0, 0);
 242   if (!Context)
 243     return true;
 244
 245   addCodeEmitter(PM, JCE);
 246
 247   return false; // success!
 248 }
 249
 250 /// addPassesToEmitMC - Add passes to the specified pass manager to get
 251 /// machine code emitted with the MCJIT. This method returns true if machine
 252 /// code is not supported. It fills the MCContext Ctx pointer which can be
 253 /// used to build custom MCStreamer.
 254 ///
 255 bool LLVMTargetMachine::addPassesToEmitMC(PassManagerBase &PM,
 256                                           MCContext *&Ctx,
 257                                           raw_ostream &Out,
 258                                           bool DisableVerify) {
 259   // Add common CodeGen passes.
 260   Ctx = addPassesToGenerateCode(this, PM, DisableVerify, 0, 0);
 261   if (!Ctx)
 262     return true;
 263
 264   if (hasMCSaveTempLabels())
 265     Ctx->setAllowTemporaryLabels(false);
 266
 267   // Create the code emitter for the target if it exists.  If not, .o file
 268   // emission fails.
 269   const MCRegisterInfo &MRI = *getRegisterInfo();
 270   const MCSubtargetInfo &STI = getSubtarget<MCSubtargetInfo>();
 271   MCCodeEmitter *MCE = getTarget().createMCCodeEmitter(*getInstrInfo(), MRI,
 272                                                        STI, *Ctx);
 273   MCAsmBackend *MAB = getTarget().createMCAsmBackend(MRI, getTargetTriple(),
 274                                                      TargetCPU);
 275   if (MCE == 0 || MAB == 0)
 276     return true;
 277
 278   OwningPtr<MCStreamer> AsmStreamer;
 279   AsmStreamer.reset(getTarget().createMCObjectStreamer(getTargetTriple(), *Ctx,
 280                                                        *MAB, Out, MCE,
 281                                                        hasMCRelaxAll(),
 282                                                        hasMCNoExecStack()));
 283   AsmStreamer.get()->InitSections();
 284
 285   // Create the AsmPrinter, which takes ownership of AsmStreamer if successful.
 286   FunctionPass *Printer = getTarget().createAsmPrinter(*this, *AsmStreamer);
 287   if (Printer == 0)
 288     return true;
 289
 290   // If successful, createAsmPrinter took ownership of AsmStreamer.
 291   AsmStreamer.take();
 292
 293   PM.add(Printer);
 294
 295   return false; // success!
 296 }