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/raw_ostream.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 static RegisterTarget<X86_32TargetMachine>
  35 X("x86",    "32-bit X86: Pentium-Pro and above");
  36 static RegisterTarget<X86_64TargetMachine>
  37 Y("x86-64", "64-bit X86: EM64T and AMD64");
  38
  39 // No assembler printer by default
  40 X86TargetMachine::AsmPrinterCtorFn X86TargetMachine::AsmPrinterCtor = 0;
  41
  42 const TargetAsmInfo *X86TargetMachine::createTargetAsmInfo() const {
  43   if (Subtarget.isFlavorIntel())
  44     return new X86WinTargetAsmInfo(*this);
  45   else
  46     switch (Subtarget.TargetType) {
  47      case X86Subtarget::isDarwin:
  48       return new X86DarwinTargetAsmInfo(*this);
  49      case X86Subtarget::isELF:
  50       return new X86ELFTargetAsmInfo(*this);
  51      case X86Subtarget::isMingw:
  52      case X86Subtarget::isCygwin:
  53       return new X86COFFTargetAsmInfo(*this);
  54      case X86Subtarget::isWindows:
  55       return new X86WinTargetAsmInfo(*this);
  56      default:
  57       return new X86GenericTargetAsmInfo(*this);
  58     }
  59 }
  60
  61 unsigned X86_32TargetMachine::getJITMatchQuality() {
  62 #if defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)
  63   return 10;
  64 #endif
  65   return 0;
  66 }
  67
  68 unsigned X86_64TargetMachine::getJITMatchQuality() {
  69 #if defined(__x86_64__) || defined(_M_AMD64)
  70   return 10;
  71 #endif
  72   return 0;
  73 }
  74
  75 unsigned X86_32TargetMachine::getModuleMatchQuality(const Module &M) {
  76   // We strongly match "i[3-9]86-*".
  77   std::string TT = M.getTargetTriple();
  78   if (TT.size() >= 5 && TT[0] == 'i' && TT[2] == '8' && TT[3] == '6' &&
  79       TT[4] == '-' && TT[1] - '3' < 6)
  80     return 20;
  81   // If the target triple is something non-X86, we don't match.
  82   if (!TT.empty()) return 0;
  83
  84   if (M.getEndianness()  == Module::LittleEndian &&
  85       M.getPointerSize() == Module::Pointer32)
  86     return 10;                                   // Weak match
  87   else if (M.getEndianness() != Module::AnyEndianness ||
  88            M.getPointerSize() != Module::AnyPointerSize)
  89     return 0;                                    // Match for some other target
  90
  91   return getJITMatchQuality()/2;
  92 }
  93
  94 unsigned X86_64TargetMachine::getModuleMatchQuality(const Module &M) {
  95   // We strongly match "x86_64-*".
  96   std::string TT = M.getTargetTriple();
  97   if (TT.size() >= 7 && TT[0] == 'x' && TT[1] == '8' && TT[2] == '6' &&
  98       TT[3] == '_' && TT[4] == '6' && TT[5] == '4' && TT[6] == '-')
  99     return 20;
 100
 101   // We strongly match "amd64-*".
 102   if (TT.size() >= 6 && TT[0] == 'a' && TT[1] == 'm' && TT[2] == 'd' &&
 103       TT[3] == '6' && TT[4] == '4' && TT[5] == '-')
 104     return 20;
 105
 106   // If the target triple is something non-X86-64, we don't match.
 107   if (!TT.empty()) return 0;
 108
 109   if (M.getEndianness()  == Module::LittleEndian &&
 110       M.getPointerSize() == Module::Pointer64)
 111     return 10;                                   // Weak match
 112   else if (M.getEndianness() != Module::AnyEndianness ||
 113            M.getPointerSize() != Module::AnyPointerSize)
 114     return 0;                                    // Match for some other target
 115
 116   return getJITMatchQuality()/2;
 117 }
 118
 119 X86_32TargetMachine::X86_32TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS)
 120   : X86TargetMachine(M, FS, false) {
 121 }
 122
 123
 124 X86_64TargetMachine::X86_64TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS)
 125   : X86TargetMachine(M, FS, true) {
 126 }
 127
 128 /// X86TargetMachine ctor - Create an ILP32 architecture model
 129 ///
 130 X86TargetMachine::X86TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS,
 131                                    bool is64Bit)
 132   : Subtarget(M, FS, is64Bit),
 133     DataLayout(Subtarget.getDataLayout()),
 134     FrameInfo(TargetFrameInfo::StackGrowsDown,
 135               Subtarget.getStackAlignment(), Subtarget.is64Bit() ? -8 : -4),
 136     InstrInfo(*this), JITInfo(*this), TLInfo(*this),
 137     ELFWriterInfo(Subtarget.is64Bit()) {
 138   DefRelocModel = getRelocationModel();
 139   // FIXME: Correctly select PIC model for Win64 stuff
 140   if (getRelocationModel() == Reloc::Default) {
 141     if (Subtarget.isTargetDarwin() ||
 142         (Subtarget.isTargetCygMing() && !Subtarget.isTargetWin64()))
 143       setRelocationModel(Reloc::DynamicNoPIC);
 144     else
 145       setRelocationModel(Reloc::Static);
 146   }
 147
 148   // ELF doesn't have a distinct dynamic-no-PIC model. Dynamic-no-PIC
 149   // is defined as a model for code which may be used in static or
 150   // dynamic executables but not necessarily a shared library. On ELF
 151   // implement this by using the Static model.
 152   if (Subtarget.isTargetELF() &&
 153       getRelocationModel() == Reloc::DynamicNoPIC)
 154     setRelocationModel(Reloc::Static);
 155
 156   if (Subtarget.is64Bit()) {
 157     // No DynamicNoPIC support under X86-64.
 158     if (getRelocationModel() == Reloc::DynamicNoPIC)
 159       setRelocationModel(Reloc::PIC_);
 160     // Default X86-64 code model is small.
 161     if (getCodeModel() == CodeModel::Default)
 162       setCodeModel(CodeModel::Small);
 163   }
 164
 165   if (Subtarget.isTargetCygMing())
 166     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::WinPIC);
 167   else if (Subtarget.isTargetDarwin()) {
 168     if (Subtarget.is64Bit())
 169       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
 170     else
 171       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::Stub);
 172   } else if (Subtarget.isTargetELF()) {
 173     if (Subtarget.is64Bit())
 174       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
 175     else
 176       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::GOT);
 177   }
 178 }
 179
 180 //===----------------------------------------------------------------------===//
 181 // Pass Pipeline Configuration
 182 //===----------------------------------------------------------------------===//
 183
 184 bool X86TargetMachine::addInstSelector(PassManagerBase &PM,
 185                                        CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 186   // Install an instruction selector.
 187   PM.add(createX86ISelDag(*this, OptLevel));
 188
 189   // If we're using Fast-ISel, clean up the mess.
 190   if (EnableFastISel)
 191     PM.add(createDeadMachineInstructionElimPass());
 192
 193   // Install a pass to insert x87 FP_REG_KILL instructions, as needed.
 194   PM.add(createX87FPRegKillInserterPass());
 195
 196   return false;
 197 }
 198
 199 bool X86TargetMachine::addPreRegAlloc(PassManagerBase &PM,
 200                                       CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 201   // Calculate and set max stack object alignment early, so we can decide
 202   // whether we will need stack realignment (and thus FP).
 203   PM.add(createX86MaxStackAlignmentCalculatorPass());
 204   return false;  // -print-machineinstr shouldn't print after this.
 205 }
 206
 207 bool X86TargetMachine::addPostRegAlloc(PassManagerBase &PM,
 208                                        CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 209   PM.add(createX86FloatingPointStackifierPass());
 210   return true;  // -print-machineinstr should print after this.
 211 }
 212
 213 bool X86TargetMachine::addAssemblyEmitter(PassManagerBase &PM,
 214                                           CodeGenOpt::Level OptLevel,
 215                                           bool Verbose,
 216                                           raw_ostream &Out) {
 217   // FIXME: Move this somewhere else!
 218   // On Darwin, override 64-bit static relocation to pic_ since the
 219   // assembler doesn't support it.
 220   if (DefRelocModel == Reloc::Static &&
 221       Subtarget.isTargetDarwin() && Subtarget.is64Bit())
 222     setRelocationModel(Reloc::PIC_);
 223
 224   assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 225   if (AsmPrinterCtor)
 226     PM.add(AsmPrinterCtor(Out, *this, OptLevel, Verbose));
 227   return false;
 228 }
 229
 230 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 231                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 232                                       bool DumpAsm,
 233                                       MachineCodeEmitter &MCE) {
 234   // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
 235   // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
 236   if (DefRelocModel == Reloc::Default &&
 237         (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit()))
 238     setRelocationModel(Reloc::Static);
 239
 240   // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
 241   // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for
 242   // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
 243   if (Subtarget.is64Bit()) {
 244     if (Subtarget.isTargetDarwin())
 245       setCodeModel(CodeModel::Small);
 246     else
 247       setCodeModel(CodeModel::Large);
 248   }
 249
 250   PM.add(createX86CodeEmitterPass(*this, MCE));
 251   if (DumpAsm) {
 252     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 253     if (AsmPrinterCtor)
 254       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, OptLevel, true));
 255   }
 256
 257   return false;
 258 }
 259
 260 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 261                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 262                                       bool DumpAsm,
 263                                       JITCodeEmitter &JCE) {
 264   // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
 265   // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
 266   if (DefRelocModel == Reloc::Default &&
 267         (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit()))
 268     setRelocationModel(Reloc::Static);
 269
 270   // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
 271   // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for
 272   // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
 273   if (Subtarget.is64Bit()) {
 274     if (Subtarget.isTargetDarwin())
 275       setCodeModel(CodeModel::Small);
 276     else
 277       setCodeModel(CodeModel::Large);
 278   }
 279
 280   PM.add(createX86JITCodeEmitterPass(*this, JCE));
 281   if (DumpAsm) {
 282     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 283     if (AsmPrinterCtor)
 284       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, OptLevel, true));
 285   }
 286
 287   return false;
 288 }
 289
 290 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 291                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 292                                             bool DumpAsm,
 293                                             MachineCodeEmitter &MCE) {
 294   PM.add(createX86CodeEmitterPass(*this, MCE));
 295   if (DumpAsm) {
 296     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 297     if (AsmPrinterCtor)
 298       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, OptLevel, true));
 299   }
 300
 301   return false;
 302 }
 303
 304 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 305                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 306                                             bool DumpAsm,
 307                                             JITCodeEmitter &JCE) {
 308   PM.add(createX86JITCodeEmitterPass(*this, JCE));
 309   if (DumpAsm) {
 310     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 311     if (AsmPrinterCtor)
 312       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, OptLevel, true));
 313   }
 314
 315   return false;
 316 }
 317
 318 /// symbolicAddressesAreRIPRel - Return true if symbolic addresses are
 319 /// RIP-relative on this machine, taking into consideration the relocation
 320 /// model and subtarget. RIP-relative addresses cannot have a separate
 321 /// base or index register.
 322 bool X86TargetMachine::symbolicAddressesAreRIPRel() const {
 323   return getRelocationModel() != Reloc::Static &&
 324          Subtarget.isPICStyleRIPRel();
 325 }