lib/Target/SparcV9/SparcV9TargetMachine.cpp

   1 //===-- Sparc.cpp - General implementation file for the Sparc Target ------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains the code for the Sparc Target that does not fit in any of
  11 // the other files in this directory.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "SparcInternals.h"
  16 #include "MappingInfo.h"
  17 #include "llvm/Function.h"
  18 #include "llvm/PassManager.h"
  19 #include "llvm/Assembly/PrintModulePass.h"
  20 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionInfo.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/InstrSelection.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/InstrScheduling.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineCodeForInstruction.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  27 #include "llvm/Target/TargetMachineImpls.h"
  28 #include "Support/CommandLine.h"
  29
  30 static const unsigned ImplicitRegUseList[] = { 0 }; /* not used yet */
  31 // Build the MachineInstruction Description Array...
  32 const TargetInstrDescriptor SparcMachineInstrDesc[] = {
  33 #define I(ENUM, OPCODESTRING, NUMOPERANDS, RESULTPOS, MAXIMM, IMMSE, \
  34           NUMDELAYSLOTS, LATENCY, SCHEDCLASS, INSTFLAGS)             \
  35   { OPCODESTRING, NUMOPERANDS, RESULTPOS, MAXIMM, IMMSE,             \
  36           NUMDELAYSLOTS, LATENCY, SCHEDCLASS, INSTFLAGS, 0,          \
  37           ImplicitRegUseList, ImplicitRegUseList },
  38 #include "SparcInstr.def"
  39 };
  40
  41 //---------------------------------------------------------------------------
  42 // Command line options to control choice of code generation passes.
  43 //---------------------------------------------------------------------------
  44
  45 static cl::opt<bool> DisableSched("disable-sched",
  46                                   cl::desc("Disable local scheduling pass"));
  47
  48 static cl::opt<bool> DisablePeephole("disable-peephole",
  49                                 cl::desc("Disable peephole optimization pass"));
  50
  51 static cl::opt<bool> EmitMappingInfo("enable-maps",
  52              cl::desc("Emit LLVM-to-MachineCode mapping info to assembly"));
  53
  54 static cl::opt<bool> DisableStrip("disable-strip",
  55              cl::desc("Do not strip the LLVM bytecode included in executable"));
  56
  57 static cl::opt<bool> DumpInput("dump-input",
  58                       cl::desc("Print bytecode before native code generation"),
  59                       cl::Hidden);
  60
  61 //----------------------------------------------------------------------------
  62 // allocateSparcTargetMachine - Allocate and return a subclass of TargetMachine
  63 // that implements the Sparc backend. (the llvm/CodeGen/Sparc.h interface)
  64 //----------------------------------------------------------------------------
  65
  66 TargetMachine *allocateSparcTargetMachine(const Module &M) {
  67   return new UltraSparc();
  68 }
  69
  70 //---------------------------------------------------------------------------
  71 // class UltraSparcFrameInfo
  72 //
  73 //   Interface to stack frame layout info for the UltraSPARC.
  74 //   Starting offsets for each area of the stack frame are aligned at
  75 //   a multiple of getStackFrameSizeAlignment().
  76 //---------------------------------------------------------------------------
  77
  78 int
  79 UltraSparcFrameInfo::getFirstAutomaticVarOffset(MachineFunction& ,
  80                                                 bool& pos) const
  81 {
  82   pos = false;                          // static stack area grows downwards
  83   return StaticAreaOffsetFromFP;
  84 }
  85
  86 int
  87 UltraSparcFrameInfo::getRegSpillAreaOffset(MachineFunction& mcInfo,
  88                                            bool& pos) const
  89 {
  90   // ensure no more auto vars are added
  91   mcInfo.getInfo()->freezeAutomaticVarsArea();
  92
  93   pos = false;                          // static stack area grows downwards
  94   unsigned autoVarsSize = mcInfo.getInfo()->getAutomaticVarsSize();
  95   return StaticAreaOffsetFromFP - autoVarsSize;
  96 }
  97
  98 int
  99 UltraSparcFrameInfo::getTmpAreaOffset(MachineFunction& mcInfo,
 100                                       bool& pos) const
 101 {
 102   MachineFunctionInfo *MFI = mcInfo.getInfo();
 103   MFI->freezeAutomaticVarsArea();     // ensure no more auto vars are added
 104   MFI->freezeSpillsArea();            // ensure no more spill slots are added
 105
 106   pos = false;                          // static stack area grows downwards
 107   unsigned autoVarsSize = MFI->getAutomaticVarsSize();
 108   unsigned spillAreaSize = MFI->getRegSpillsSize();
 109   int offset = autoVarsSize + spillAreaSize;
 110   return StaticAreaOffsetFromFP - offset;
 111 }
 112
 113 int
 114 UltraSparcFrameInfo::getDynamicAreaOffset(MachineFunction& mcInfo,
 115                                           bool& pos) const
 116 {
 117   // Dynamic stack area grows downwards starting at top of opt-args area.
 118   // The opt-args, required-args, and register-save areas are empty except
 119   // during calls and traps, so they are shifted downwards on each
 120   // dynamic-size alloca.
 121   pos = false;
 122   unsigned optArgsSize = mcInfo.getInfo()->getMaxOptionalArgsSize();
 123   if (int extra = optArgsSize % getStackFrameSizeAlignment())
 124     optArgsSize += (getStackFrameSizeAlignment() - extra);
 125   int offset = optArgsSize + FirstOptionalOutgoingArgOffsetFromSP;
 126   assert((offset - OFFSET) % getStackFrameSizeAlignment() == 0);
 127   return offset;
 128 }
 129
 130 //---------------------------------------------------------------------------
 131 // class UltraSparcMachine
 132 //
 133 // Purpose:
 134 //   Primary interface to machine description for the UltraSPARC.
 135 //   Primarily just initializes machine-dependent parameters in
 136 //   class TargetMachine, and creates machine-dependent subclasses
 137 //   for classes such as TargetInstrInfo.
 138 //
 139 //---------------------------------------------------------------------------
 140
 141 UltraSparc::UltraSparc()
 142   : TargetMachine("UltraSparc-Native", false),
 143     schedInfo(*this),
 144     regInfo(*this),
 145     frameInfo(*this),
 146     cacheInfo(*this) {
 147 }
 148
 149 // addPassesToEmitAssembly - This method controls the entire code generation
 150 // process for the ultra sparc.
 151 //
 152 bool UltraSparc::addPassesToEmitAssembly(PassManager &PM, std::ostream &Out)
 153 {
 154   // The following 3 passes used to be inserted specially by llc.
 155   // Replace malloc and free instructions with library calls.
 156   PM.add(createLowerAllocationsPass());
 157
 158   // Strip all of the symbols from the bytecode so that it will be smaller...
 159   if (!DisableStrip)
 160     PM.add(createSymbolStrippingPass());
 161
 162   // FIXME: implement the switch instruction in the instruction selector.
 163   PM.add(createLowerSwitchPass());
 164
 165   // FIXME: implement the invoke/unwind instructions!
 166   PM.add(createLowerInvokePass());
 167
 168   // decompose multi-dimensional array references into single-dim refs
 169   PM.add(createDecomposeMultiDimRefsPass());
 170
 171   // Construct and initialize the MachineFunction object for this fn.
 172   PM.add(createMachineCodeConstructionPass(*this));
 173
 174   //Insert empty stackslots in the stack frame of each function
 175   //so %fp+offset-8 and %fp+offset-16 are empty slots now!
 176   PM.add(createStackSlotsPass(*this));
 177
 178   // Specialize LLVM code for this target machine
 179   PM.add(createPreSelectionPass(*this));
 180   // Run basic dataflow optimizations on LLVM code
 181   PM.add(createReassociatePass());
 182   PM.add(createLICMPass());
 183   PM.add(createGCSEPass());
 184
 185   // If LLVM dumping after transformations is requested, add it to the pipeline
 186   if (DumpInput)
 187     PM.add(new PrintFunctionPass("Input code to instr. selection:\n",
 188                                  &std::cerr));
 189
 190   PM.add(createInstructionSelectionPass(*this));
 191
 192   if (!DisableSched)
 193     PM.add(createInstructionSchedulingWithSSAPass(*this));
 194
 195   PM.add(getRegisterAllocator(*this));
 196
 197   PM.add(getPrologEpilogInsertionPass());
 198
 199   if (!DisablePeephole)
 200     PM.add(createPeepholeOptsPass(*this));
 201
 202   if (EmitMappingInfo)
 203     PM.add(getMappingInfoAsmPrinterPass(Out));
 204
 205   // Output assembly language to the .s file.  Assembly emission is split into
 206   // two parts: Function output and Global value output.  This is because
 207   // function output is pipelined with all of the rest of code generation stuff,
 208   // allowing machine code representations for functions to be free'd after the
 209   // function has been emitted.
 210   //
 211   PM.add(getFunctionAsmPrinterPass(Out));
 212   PM.add(createMachineCodeDestructionPass()); // Free stuff no longer needed
 213
 214   // Emit Module level assembly after all of the functions have been processed.
 215   PM.add(getModuleAsmPrinterPass(Out));
 216
 217   // Emit bytecode to the assembly file into its special section next
 218   if (EmitMappingInfo)
 219     PM.add(getBytecodeAsmPrinterPass(Out));
 220
 221   return false;
 222 }
 223
 224 // addPassesToJITCompile - This method controls the JIT method of code
 225 // generation for the UltraSparc.
 226 //
 227 bool UltraSparc::addPassesToJITCompile(FunctionPassManager &PM) {
 228   const TargetData &TD = getTargetData();
 229
 230   PM.add(new TargetData("lli", TD.isLittleEndian(), TD.getPointerSize(),
 231                         TD.getPointerAlignment(), TD.getDoubleAlignment()));
 232
 233   // Replace malloc and free instructions with library calls.
 234   // Do this after tracing until lli implements these lib calls.
 235   // For now, it will emulate malloc and free internally.
 236   PM.add(createLowerAllocationsPass());
 237
 238   // FIXME: implement the switch instruction in the instruction selector.
 239   PM.add(createLowerSwitchPass());
 240
 241   // FIXME: implement the invoke/unwind instructions!
 242   PM.add(createLowerInvokePass());
 243
 244   // decompose multi-dimensional array references into single-dim refs
 245   PM.add(createDecomposeMultiDimRefsPass());
 246
 247   // Construct and initialize the MachineFunction object for this fn.
 248   PM.add(createMachineCodeConstructionPass(*this));
 249
 250   // Specialize LLVM code for this target machine and then
 251   // run basic dataflow optimizations on LLVM code.
 252   PM.add(createPreSelectionPass(*this));
 253   // Run basic dataflow optimizations on LLVM code
 254   PM.add(createReassociatePass());
 255
 256   // FIXME: these passes crash the FunctionPassManager when being added...
 257   //PM.add(createLICMPass());
 258   //PM.add(createGCSEPass());
 259
 260   PM.add(createInstructionSelectionPass(*this));
 261
 262   PM.add(getRegisterAllocator(*this));
 263   PM.add(getPrologEpilogInsertionPass());
 264
 265   if (!DisablePeephole)
 266     PM.add(createPeepholeOptsPass(*this));
 267
 268   return false; // success!
 269 }