lib/Target/Mips/MipsTargetMachine.cpp

   1 //===-- MipsTargetMachine.cpp - Define TargetMachine for Mips -------------===//
   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 // Implements the info about Mips target spec.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "MipsTargetMachine.h"
  15 #include "Mips.h"
  16 #include "Mips16FrameLowering.h"
  17 #include "Mips16HardFloat.h"
  18 #include "Mips16ISelDAGToDAG.h"
  19 #include "Mips16ISelLowering.h"
  20 #include "Mips16InstrInfo.h"
  21 #include "MipsFrameLowering.h"
  22 #include "MipsInstrInfo.h"
  23 #include "MipsModuleISelDAGToDAG.h"
  24 #include "MipsOs16.h"
  25 #include "MipsSEFrameLowering.h"
  26 #include "MipsSEISelDAGToDAG.h"
  27 #include "MipsSEISelLowering.h"
  28 #include "MipsSEInstrInfo.h"
  29 #include "MipsTargetObjectFile.h"
  30 #include "llvm/Analysis/TargetTransformInfo.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  32 #include "llvm/IR/LegacyPassManager.h"
  33 #include "llvm/Support/Debug.h"
  34 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  35 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  36 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  37 using namespace llvm;
  38
  39 #define DEBUG_TYPE "mips"
  40
  41 extern "C" void LLVMInitializeMipsTarget() {
  42   // Register the target.
  43   RegisterTargetMachine<MipsebTargetMachine> X(TheMipsTarget);
  44   RegisterTargetMachine<MipselTargetMachine> Y(TheMipselTarget);
  45   RegisterTargetMachine<MipsebTargetMachine> A(TheMips64Target);
  46   RegisterTargetMachine<MipselTargetMachine> B(TheMips64elTarget);
  47 }
  48
  49 static std::string computeDataLayout(bool isLittle, MipsABIInfo &ABI) {
  50   std::string Ret = "";
  51
  52   // There are both little and big endian mips.
  53   if (isLittle)
  54     Ret += "e";
  55   else
  56     Ret += "E";
  57
  58   Ret += "-m:m";
  59
  60   // Pointers are 32 bit on some ABIs.
  61   if (!ABI.IsN64())
  62     Ret += "-p:32:32";
  63
  64   // 8 and 16 bit integers only need no have natural alignment, but try to
  65   // align them to 32 bits. 64 bit integers have natural alignment.
  66   Ret += "-i8:8:32-i16:16:32-i64:64";
  67
  68   // 32 bit registers are always available and the stack is at least 64 bit
  69   // aligned. On N64 64 bit registers are also available and the stack is
  70   // 128 bit aligned.
  71   if (ABI.IsN64() || ABI.IsN32())
  72     Ret += "-n32:64-S128";
  73   else
  74     Ret += "-n32-S64";
  75
  76   return Ret;
  77 }
  78
  79 // On function prologue, the stack is created by decrementing
  80 // its pointer. Once decremented, all references are done with positive
  81 // offset from the stack/frame pointer, using StackGrowsUp enables
  82 // an easier handling.
  83 // Using CodeModel::Large enables different CALL behavior.
  84 MipsTargetMachine::MipsTargetMachine(const Target &T, StringRef TT,
  85                                      StringRef CPU, StringRef FS,
  86                                      const TargetOptions &Options,
  87                                      Reloc::Model RM, CodeModel::Model CM,
  88                                      CodeGenOpt::Level OL, bool isLittle)
  89     : LLVMTargetMachine(T, TT, CPU, FS, Options, RM, CM, OL),
  90       isLittle(isLittle), TLOF(make_unique<MipsTargetObjectFile>()),
  91       ABI(MipsABIInfo::computeTargetABI(Triple(TT), CPU, Options.MCOptions)),
  92       DL(computeDataLayout(isLittle, ABI)), Subtarget(nullptr),
  93       DefaultSubtarget(TT, CPU, FS, isLittle, *this),
  94       NoMips16Subtarget(TT, CPU, FS.empty() ? "-mips16" : FS.str() + ",-mips16",
  95                         isLittle, *this),
  96       Mips16Subtarget(TT, CPU, FS.empty() ? "+mips16" : FS.str() + ",+mips16",
  97                       isLittle, *this) {
  98   Subtarget = &DefaultSubtarget;
  99   initAsmInfo();
 100 }
 101
 102 MipsTargetMachine::~MipsTargetMachine() {}
 103
 104 void MipsebTargetMachine::anchor() { }
 105
 106 MipsebTargetMachine::
 107 MipsebTargetMachine(const Target &T, StringRef TT,
 108                     StringRef CPU, StringRef FS, const TargetOptions &Options,
 109                     Reloc::Model RM, CodeModel::Model CM,
 110                     CodeGenOpt::Level OL)
 111   : MipsTargetMachine(T, TT, CPU, FS, Options, RM, CM, OL, false) {}
 112
 113 void MipselTargetMachine::anchor() { }
 114
 115 MipselTargetMachine::
 116 MipselTargetMachine(const Target &T, StringRef TT,
 117                     StringRef CPU, StringRef FS, const TargetOptions &Options,
 118                     Reloc::Model RM, CodeModel::Model CM,
 119                     CodeGenOpt::Level OL)
 120   : MipsTargetMachine(T, TT, CPU, FS, Options, RM, CM, OL, true) {}
 121
 122 const MipsSubtarget *
 123 MipsTargetMachine::getSubtargetImpl(const Function &F) const {
 124   Attribute CPUAttr = F.getFnAttribute("target-cpu");
 125   Attribute FSAttr = F.getFnAttribute("target-features");
 126
 127   std::string CPU = !CPUAttr.hasAttribute(Attribute::None)
 128                         ? CPUAttr.getValueAsString().str()
 129                         : TargetCPU;
 130   std::string FS = !FSAttr.hasAttribute(Attribute::None)
 131                        ? FSAttr.getValueAsString().str()
 132                        : TargetFS;
 133   bool hasMips16Attr =
 134       !F.getFnAttribute("mips16").hasAttribute(Attribute::None);
 135   bool hasNoMips16Attr =
 136       !F.getFnAttribute("nomips16").hasAttribute(Attribute::None);
 137
 138   // FIXME: This is related to the code below to reset the target options,
 139   // we need to know whether or not the soft float flag is set on the
 140   // function before we can generate a subtarget. We also need to use
 141   // it as a key for the subtarget since that can be the only difference
 142   // between two functions.
 143   Attribute SFAttr = F.getFnAttribute("use-soft-float");
 144   bool softFloat = !SFAttr.hasAttribute(Attribute::None)
 145                        ? SFAttr.getValueAsString() == "true"
 146                        : Options.UseSoftFloat;
 147
 148   if (hasMips16Attr)
 149     FS += FS.empty() ? "+mips16" : ",+mips16";
 150   else if (hasNoMips16Attr)
 151     FS += FS.empty() ? "-mips16" : ",-mips16";
 152
 153   auto &I = SubtargetMap[CPU + FS + (softFloat ? "use-soft-float=true"
 154                                                : "use-soft-float=false")];
 155   if (!I) {
 156     // This needs to be done before we create a new subtarget since any
 157     // creation will depend on the TM and the code generation flags on the
 158     // function that reside in TargetOptions.
 159     resetTargetOptions(F);
 160     I = llvm::make_unique<MipsSubtarget>(TargetTriple, CPU, FS, isLittle, *this);
 161   }
 162   return I.get();
 163 }
 164
 165 void MipsTargetMachine::resetSubtarget(MachineFunction *MF) {
 166   DEBUG(dbgs() << "resetSubtarget\n");
 167
 168   Subtarget = const_cast<MipsSubtarget *>(getSubtargetImpl(*MF->getFunction()));
 169   MF->setSubtarget(Subtarget);
 170   return;
 171 }
 172
 173 namespace {
 174 /// Mips Code Generator Pass Configuration Options.
 175 class MipsPassConfig : public TargetPassConfig {
 176 public:
 177   MipsPassConfig(MipsTargetMachine *TM, PassManagerBase &PM)
 178     : TargetPassConfig(TM, PM) {
 179     // The current implementation of long branch pass requires a scratch
 180     // register ($at) to be available before branch instructions. Tail merging
 181     // can break this requirement, so disable it when long branch pass is
 182     // enabled.
 183     EnableTailMerge = !getMipsSubtarget().enableLongBranchPass();
 184   }
 185
 186   MipsTargetMachine &getMipsTargetMachine() const {
 187     return getTM<MipsTargetMachine>();
 188   }
 189
 190   const MipsSubtarget &getMipsSubtarget() const {
 191     return *getMipsTargetMachine().getSubtargetImpl();
 192   }
 193
 194   void addIRPasses() override;
 195   bool addInstSelector() override;
 196   void addMachineSSAOptimization() override;
 197   void addPreEmitPass() override;
 198
 199   void addPreRegAlloc() override;
 200
 201 };
 202 } // namespace
 203
 204 TargetPassConfig *MipsTargetMachine::createPassConfig(PassManagerBase &PM) {
 205   return new MipsPassConfig(this, PM);
 206 }
 207
 208 void MipsPassConfig::addIRPasses() {
 209   TargetPassConfig::addIRPasses();
 210   addPass(createAtomicExpandPass(&getMipsTargetMachine()));
 211   if (getMipsSubtarget().os16())
 212     addPass(createMipsOs16(getMipsTargetMachine()));
 213   if (getMipsSubtarget().inMips16HardFloat())
 214     addPass(createMips16HardFloat(getMipsTargetMachine()));
 215 }
 216 // Install an instruction selector pass using
 217 // the ISelDag to gen Mips code.
 218 bool MipsPassConfig::addInstSelector() {
 219   addPass(createMipsModuleISelDag(getMipsTargetMachine()));
 220   addPass(createMips16ISelDag(getMipsTargetMachine()));
 221   addPass(createMipsSEISelDag(getMipsTargetMachine()));
 222   return false;
 223 }
 224
 225 void MipsPassConfig::addMachineSSAOptimization() {
 226   addPass(createMipsOptimizePICCallPass(getMipsTargetMachine()));
 227   TargetPassConfig::addMachineSSAOptimization();
 228 }
 229
 230 void MipsPassConfig::addPreRegAlloc() {
 231   if (getOptLevel() == CodeGenOpt::None)
 232     addPass(createMipsOptimizePICCallPass(getMipsTargetMachine()));
 233 }
 234
 235 TargetIRAnalysis MipsTargetMachine::getTargetIRAnalysis() {
 236   return TargetIRAnalysis([this](Function &F) {
 237     if (Subtarget->allowMixed16_32()) {
 238       DEBUG(errs() << "No Target Transform Info Pass Added\n");
 239       // FIXME: This is no longer necessary as the TTI returned is per-function.
 240       return TargetTransformInfo(getDataLayout());
 241     }
 242
 243     DEBUG(errs() << "Target Transform Info Pass Added\n");
 244     return TargetTransformInfo(BasicTTIImpl(this, F));
 245   });
 246 }
 247
 248 // Implemented by targets that want to run passes immediately before
 249 // machine code is emitted. return true if -print-machineinstrs should
 250 // print out the code after the passes.
 251 void MipsPassConfig::addPreEmitPass() {
 252   MipsTargetMachine &TM = getMipsTargetMachine();
 253   addPass(createMipsDelaySlotFillerPass(TM));
 254   addPass(createMipsLongBranchPass(TM));
 255   addPass(createMipsConstantIslandPass(TM));
 256 }