lib/Target/X86/X86TargetMachine.cpp

   1 //===-- X86TargetMachine.cpp - Define TargetMachine for the X86 -----------===//
   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 X86 specific subclass of TargetMachine.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "X86TargetAsmInfo.h"
  15 #include "X86TargetMachine.h"
  16 #include "X86.h"
  17 #include "llvm/Module.h"
  18 #include "llvm/PassManager.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  21 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  22 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  23 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
  24 using namespace llvm;
  25
  26 /// X86TargetMachineModule - Note that this is used on hosts that cannot link
  27 /// in a library unless there are references into the library.  In particular,
  28 /// it seems that it is not possible to get things to work on Win32 without
  29 /// this.  Though it is unused, do not remove it.
  30 extern "C" int X86TargetMachineModule;
  31 int X86TargetMachineModule = 0;
  32
  33 // Register the target.
  34 extern Target TheX86_32Target;
  35 static RegisterTarget<X86_32TargetMachine>
  36 X(TheX86_32Target, "x86",    "32-bit X86: Pentium-Pro and above");
  37
  38 extern Target TheX86_64Target;
  39 static RegisterTarget<X86_64TargetMachine>
  40 Y(TheX86_64Target, "x86-64", "64-bit X86: EM64T and AMD64");
  41
  42 // Force static initialization.
  43 extern "C" void LLVMInitializeX86Target() {
  44
  45 }
  46
  47 // No assembler printer by default
  48 X86TargetMachine::AsmPrinterCtorFn X86TargetMachine::AsmPrinterCtor = 0;
  49
  50 const TargetAsmInfo *X86TargetMachine::createTargetAsmInfo() const {
  51   if (Subtarget.isFlavorIntel())
  52     return new X86WinTargetAsmInfo(*this);
  53   else
  54     switch (Subtarget.TargetType) {
  55      case X86Subtarget::isDarwin:
  56       return new X86DarwinTargetAsmInfo(*this);
  57      case X86Subtarget::isELF:
  58       return new X86ELFTargetAsmInfo(*this);
  59      case X86Subtarget::isMingw:
  60      case X86Subtarget::isCygwin:
  61       return new X86COFFTargetAsmInfo(*this);
  62      case X86Subtarget::isWindows:
  63       return new X86WinTargetAsmInfo(*this);
  64      default:
  65       return new X86GenericTargetAsmInfo(*this);
  66     }
  67 }
  68
  69 unsigned X86_32TargetMachine::getJITMatchQuality() {
  70 #if defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)
  71   return 10;
  72 #endif
  73   return 0;
  74 }
  75
  76 unsigned X86_64TargetMachine::getJITMatchQuality() {
  77 #if defined(__x86_64__) || defined(_M_AMD64)
  78   return 10;
  79 #endif
  80   return 0;
  81 }
  82
  83 unsigned X86_32TargetMachine::getModuleMatchQuality(const Module &M) {
  84   // We strongly match "i[3-9]86-*".
  85   std::string TT = M.getTargetTriple();
  86   if (TT.size() >= 5 && TT[0] == 'i' && TT[2] == '8' && TT[3] == '6' &&
  87       TT[4] == '-' && TT[1] - '3' < 6)
  88     return 20;
  89   // If the target triple is something non-X86, we don't match.
  90   if (!TT.empty()) return 0;
  91
  92   if (M.getEndianness()  == Module::LittleEndian &&
  93       M.getPointerSize() == Module::Pointer32)
  94     return 10;                                   // Weak match
  95   else if (M.getEndianness() != Module::AnyEndianness ||
  96            M.getPointerSize() != Module::AnyPointerSize)
  97     return 0;                                    // Match for some other target
  98
  99   return getJITMatchQuality()/2;
 100 }
 101
 102 unsigned X86_64TargetMachine::getModuleMatchQuality(const Module &M) {
 103   // We strongly match "x86_64-*".
 104   std::string TT = M.getTargetTriple();
 105   if (TT.size() >= 7 && TT[0] == 'x' && TT[1] == '8' && TT[2] == '6' &&
 106       TT[3] == '_' && TT[4] == '6' && TT[5] == '4' && TT[6] == '-')
 107     return 20;
 108
 109   // We strongly match "amd64-*".
 110   if (TT.size() >= 6 && TT[0] == 'a' && TT[1] == 'm' && TT[2] == 'd' &&
 111       TT[3] == '6' && TT[4] == '4' && TT[5] == '-')
 112     return 20;
 113
 114   // If the target triple is something non-X86-64, we don't match.
 115   if (!TT.empty()) return 0;
 116
 117   if (M.getEndianness()  == Module::LittleEndian &&
 118       M.getPointerSize() == Module::Pointer64)
 119     return 10;                                   // Weak match
 120   else if (M.getEndianness() != Module::AnyEndianness ||
 121            M.getPointerSize() != Module::AnyPointerSize)
 122     return 0;                                    // Match for some other target
 123
 124   return getJITMatchQuality()/2;
 125 }
 126
 127 X86_32TargetMachine::X86_32TargetMachine(const Target &T, const Module &M,
 128                                          const std::string &FS)
 129   : X86TargetMachine(T, M, FS, false) {
 130 }
 131
 132
 133 X86_64TargetMachine::X86_64TargetMachine(const Target &T, const Module &M,
 134                                          const std::string &FS)
 135   : X86TargetMachine(T, M, FS, true) {
 136 }
 137
 138 /// X86TargetMachine ctor - Create an X86 target.
 139 ///
 140 X86TargetMachine::X86TargetMachine(const Target &T, const Module &M,
 141                                    const std::string &FS, bool is64Bit)
 142   : LLVMTargetMachine(T),
 143     Subtarget(M, FS, is64Bit),
 144     DataLayout(Subtarget.getDataLayout()),
 145     FrameInfo(TargetFrameInfo::StackGrowsDown,
 146               Subtarget.getStackAlignment(), Subtarget.is64Bit() ? -8 : -4),
 147     InstrInfo(*this), JITInfo(*this), TLInfo(*this), ELFWriterInfo(*this) {
 148   DefRelocModel = getRelocationModel();
 149
 150   // If no relocation model was picked, default as appropriate for the target.
 151   if (getRelocationModel() == Reloc::Default) {
 152     if (!Subtarget.isTargetDarwin())
 153       setRelocationModel(Reloc::Static);
 154     else if (Subtarget.is64Bit())
 155       setRelocationModel(Reloc::PIC_);
 156     else
 157       setRelocationModel(Reloc::DynamicNoPIC);
 158   }
 159
 160   assert(getRelocationModel() != Reloc::Default &&
 161          "Relocation mode not picked");
 162
 163   // If no code model is picked, default to small.
 164   if (getCodeModel() == CodeModel::Default)
 165     setCodeModel(CodeModel::Small);
 166
 167   // ELF and X86-64 don't have a distinct DynamicNoPIC model.  DynamicNoPIC
 168   // is defined as a model for code which may be used in static or dynamic
 169   // executables but not necessarily a shared library. On X86-32 we just
 170   // compile in -static mode, in x86-64 we use PIC.
 171   if (getRelocationModel() == Reloc::DynamicNoPIC) {
 172     if (is64Bit)
 173       setRelocationModel(Reloc::PIC_);
 174     else if (!Subtarget.isTargetDarwin())
 175       setRelocationModel(Reloc::Static);
 176   }
 177
 178   // If we are on Darwin, disallow static relocation model in X86-64 mode, since
 179   // the Mach-O file format doesn't support it.
 180   if (getRelocationModel() == Reloc::Static &&
 181       Subtarget.isTargetDarwin() &&
 182       is64Bit)
 183     setRelocationModel(Reloc::PIC_);
 184
 185   // Determine the PICStyle based on the target selected.
 186   if (getRelocationModel() == Reloc::Static) {
 187     // Unless we're in PIC or DynamicNoPIC mode, set the PIC style to None.
 188     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 189   } else if (Subtarget.isTargetCygMing()) {
 190     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 191   } else if (Subtarget.isTargetDarwin()) {
 192     if (Subtarget.is64Bit())
 193       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
 194     else if (getRelocationModel() == Reloc::PIC_)
 195       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::StubPIC);
 196     else {
 197       assert(getRelocationModel() == Reloc::DynamicNoPIC);
 198       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::StubDynamicNoPIC);
 199     }
 200   } else if (Subtarget.isTargetELF()) {
 201     if (Subtarget.is64Bit())
 202       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
 203     else
 204       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::GOT);
 205   }
 206
 207   // Finally, if we have "none" as our PIC style, force to static mode.
 208   if (Subtarget.getPICStyle() == PICStyles::None)
 209     setRelocationModel(Reloc::Static);
 210 }
 211
 212 //===----------------------------------------------------------------------===//
 213 // Pass Pipeline Configuration
 214 //===----------------------------------------------------------------------===//
 215
 216 bool X86TargetMachine::addInstSelector(PassManagerBase &PM,
 217                                        CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 218   // Install an instruction selector.
 219   PM.add(createX86ISelDag(*this, OptLevel));
 220
 221   // If we're using Fast-ISel, clean up the mess.
 222   if (EnableFastISel)
 223     PM.add(createDeadMachineInstructionElimPass());
 224
 225   // Install a pass to insert x87 FP_REG_KILL instructions, as needed.
 226   PM.add(createX87FPRegKillInserterPass());
 227
 228   return false;
 229 }
 230
 231 bool X86TargetMachine::addPreRegAlloc(PassManagerBase &PM,
 232                                       CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 233   // Calculate and set max stack object alignment early, so we can decide
 234   // whether we will need stack realignment (and thus FP).
 235   PM.add(createX86MaxStackAlignmentCalculatorPass());
 236   return false;  // -print-machineinstr shouldn't print after this.
 237 }
 238
 239 bool X86TargetMachine::addPostRegAlloc(PassManagerBase &PM,
 240                                        CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 241   PM.add(createX86FloatingPointStackifierPass());
 242   return true;  // -print-machineinstr should print after this.
 243 }
 244
 245 bool X86TargetMachine::addAssemblyEmitter(PassManagerBase &PM,
 246                                           CodeGenOpt::Level OptLevel,
 247                                           bool Verbose,
 248                                           formatted_raw_ostream &Out) {
 249   assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 250   if (AsmPrinterCtor)
 251     PM.add(AsmPrinterCtor(Out, *this, Verbose));
 252   return false;
 253 }
 254
 255 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 256                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 257                                       bool DumpAsm,
 258                                       MachineCodeEmitter &MCE) {
 259   // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
 260   // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
 261   if (DefRelocModel == Reloc::Default &&
 262       (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit())) {
 263     setRelocationModel(Reloc::Static);
 264     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 265   }
 266
 267   // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
 268   // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for
 269   // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
 270   if (Subtarget.is64Bit()) {
 271     if (Subtarget.isTargetDarwin())
 272       setCodeModel(CodeModel::Small);
 273     else
 274       setCodeModel(CodeModel::Large);
 275   }
 276
 277   PM.add(createX86CodeEmitterPass(*this, MCE));
 278   if (DumpAsm) {
 279     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 280     if (AsmPrinterCtor)
 281       PM.add(AsmPrinterCtor(ferrs(), *this, true));
 282   }
 283
 284   return false;
 285 }
 286
 287 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 288                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 289                                       bool DumpAsm,
 290                                       JITCodeEmitter &JCE) {
 291   // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
 292   // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
 293   if (DefRelocModel == Reloc::Default &&
 294       (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit())) {
 295     setRelocationModel(Reloc::Static);
 296     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 297   }
 298
 299   // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
 300   // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for
 301   // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
 302   if (Subtarget.is64Bit()) {
 303     if (Subtarget.isTargetDarwin())
 304       setCodeModel(CodeModel::Small);
 305     else
 306       setCodeModel(CodeModel::Large);
 307   }
 308
 309   PM.add(createX86JITCodeEmitterPass(*this, JCE));
 310   if (DumpAsm) {
 311     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 312     if (AsmPrinterCtor)
 313       PM.add(AsmPrinterCtor(ferrs(), *this, true));
 314   }
 315
 316   return false;
 317 }
 318
 319 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 320                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 321                                       bool DumpAsm,
 322                                       ObjectCodeEmitter &OCE) {
 323   PM.add(createX86ObjectCodeEmitterPass(*this, OCE));
 324   if (DumpAsm) {
 325     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 326     if (AsmPrinterCtor)
 327       PM.add(AsmPrinterCtor(ferrs(), *this, true));
 328   }
 329
 330   return false;
 331 }
 332
 333 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 334                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 335                                             bool DumpAsm,
 336                                             MachineCodeEmitter &MCE) {
 337   PM.add(createX86CodeEmitterPass(*this, MCE));
 338   if (DumpAsm) {
 339     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 340     if (AsmPrinterCtor)
 341       PM.add(AsmPrinterCtor(ferrs(), *this, true));
 342   }
 343
 344   return false;
 345 }
 346
 347 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 348                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 349                                             bool DumpAsm,
 350                                             JITCodeEmitter &JCE) {
 351   PM.add(createX86JITCodeEmitterPass(*this, JCE));
 352   if (DumpAsm) {
 353     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 354     if (AsmPrinterCtor)
 355       PM.add(AsmPrinterCtor(ferrs(), *this, true));
 356   }
 357
 358   return false;
 359 }
 360
 361 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 362                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 363                                             bool DumpAsm,
 364                                             ObjectCodeEmitter &OCE) {
 365   PM.add(createX86ObjectCodeEmitterPass(*this, OCE));
 366   if (DumpAsm) {
 367     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 368     if (AsmPrinterCtor)
 369       PM.add(AsmPrinterCtor(ferrs(), *this, true));
 370   }
 371
 372   return false;
 373 }