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 // Force static initialization.
  40 extern "C" void LLVMInitializeX86Target() { }
  41
  42 // No assembler printer by default
  43 X86TargetMachine::AsmPrinterCtorFn X86TargetMachine::AsmPrinterCtor = 0;
  44
  45 const TargetAsmInfo *X86TargetMachine::createTargetAsmInfo() const {
  46   if (Subtarget.isFlavorIntel())
  47     return new X86WinTargetAsmInfo(*this);
  48   else
  49     switch (Subtarget.TargetType) {
  50      case X86Subtarget::isDarwin:
  51       return new X86DarwinTargetAsmInfo(*this);
  52      case X86Subtarget::isELF:
  53       return new X86ELFTargetAsmInfo(*this);
  54      case X86Subtarget::isMingw:
  55      case X86Subtarget::isCygwin:
  56       return new X86COFFTargetAsmInfo(*this);
  57      case X86Subtarget::isWindows:
  58       return new X86WinTargetAsmInfo(*this);
  59      default:
  60       return new X86GenericTargetAsmInfo(*this);
  61     }
  62 }
  63
  64 unsigned X86_32TargetMachine::getJITMatchQuality() {
  65 #if defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)
  66   return 10;
  67 #endif
  68   return 0;
  69 }
  70
  71 unsigned X86_64TargetMachine::getJITMatchQuality() {
  72 #if defined(__x86_64__) || defined(_M_AMD64)
  73   return 10;
  74 #endif
  75   return 0;
  76 }
  77
  78 unsigned X86_32TargetMachine::getModuleMatchQuality(const Module &M) {
  79   // We strongly match "i[3-9]86-*".
  80   std::string TT = M.getTargetTriple();
  81   if (TT.size() >= 5 && TT[0] == 'i' && TT[2] == '8' && TT[3] == '6' &&
  82       TT[4] == '-' && TT[1] - '3' < 6)
  83     return 20;
  84   // If the target triple is something non-X86, we don't match.
  85   if (!TT.empty()) return 0;
  86
  87   if (M.getEndianness()  == Module::LittleEndian &&
  88       M.getPointerSize() == Module::Pointer32)
  89     return 10;                                   // Weak match
  90   else if (M.getEndianness() != Module::AnyEndianness ||
  91            M.getPointerSize() != Module::AnyPointerSize)
  92     return 0;                                    // Match for some other target
  93
  94   return getJITMatchQuality()/2;
  95 }
  96
  97 unsigned X86_64TargetMachine::getModuleMatchQuality(const Module &M) {
  98   // We strongly match "x86_64-*".
  99   std::string TT = M.getTargetTriple();
 100   if (TT.size() >= 7 && TT[0] == 'x' && TT[1] == '8' && TT[2] == '6' &&
 101       TT[3] == '_' && TT[4] == '6' && TT[5] == '4' && TT[6] == '-')
 102     return 20;
 103
 104   // We strongly match "amd64-*".
 105   if (TT.size() >= 6 && TT[0] == 'a' && TT[1] == 'm' && TT[2] == 'd' &&
 106       TT[3] == '6' && TT[4] == '4' && TT[5] == '-')
 107     return 20;
 108
 109   // If the target triple is something non-X86-64, we don't match.
 110   if (!TT.empty()) return 0;
 111
 112   if (M.getEndianness()  == Module::LittleEndian &&
 113       M.getPointerSize() == Module::Pointer64)
 114     return 10;                                   // Weak match
 115   else if (M.getEndianness() != Module::AnyEndianness ||
 116            M.getPointerSize() != Module::AnyPointerSize)
 117     return 0;                                    // Match for some other target
 118
 119   return getJITMatchQuality()/2;
 120 }
 121
 122 X86_32TargetMachine::X86_32TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS)
 123   : X86TargetMachine(M, FS, false) {
 124 }
 125
 126
 127 X86_64TargetMachine::X86_64TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS)
 128   : X86TargetMachine(M, FS, true) {
 129 }
 130
 131 /// X86TargetMachine ctor - Create an ILP32 architecture model
 132 ///
 133 X86TargetMachine::X86TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS,
 134                                    bool is64Bit)
 135   : Subtarget(M, FS, is64Bit),
 136     DataLayout(Subtarget.getDataLayout()),
 137     FrameInfo(TargetFrameInfo::StackGrowsDown,
 138               Subtarget.getStackAlignment(), Subtarget.is64Bit() ? -8 : -4),
 139     InstrInfo(*this), JITInfo(*this), TLInfo(*this), ELFWriterInfo(*this) {
 140   DefRelocModel = getRelocationModel();
 141   // FIXME: Correctly select PIC model for Win64 stuff
 142   if (getRelocationModel() == Reloc::Default) {
 143     if (Subtarget.isTargetDarwin() ||
 144         (Subtarget.isTargetCygMing() && !Subtarget.isTargetWin64()))
 145       setRelocationModel(Reloc::DynamicNoPIC);
 146     else
 147       setRelocationModel(Reloc::Static);
 148   }
 149
 150   assert(getRelocationModel() != Reloc::Default &&
 151          "Relocation mode not picked");
 152
 153   // ELF doesn't have a distinct dynamic-no-PIC model. Dynamic-no-PIC
 154   // is defined as a model for code which may be used in static or
 155   // dynamic executables but not necessarily a shared library. On ELF
 156   // implement this by using the Static model.
 157   if (Subtarget.isTargetELF() &&
 158       getRelocationModel() == Reloc::DynamicNoPIC)
 159     setRelocationModel(Reloc::Static);
 160
 161   if (Subtarget.is64Bit()) {
 162     // No DynamicNoPIC support under X86-64.
 163     if (getRelocationModel() == Reloc::DynamicNoPIC)
 164       setRelocationModel(Reloc::PIC_);
 165     // Default X86-64 code model is small.
 166     if (getCodeModel() == CodeModel::Default)
 167       setCodeModel(CodeModel::Small);
 168   }
 169
 170   if (Subtarget.isTargetCygMing()) {
 171     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 172   } else if (Subtarget.isTargetDarwin()) {
 173     if (Subtarget.is64Bit())
 174       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
 175     else
 176       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::Stub);
 177   } else if (Subtarget.isTargetELF()) {
 178     if (Subtarget.is64Bit())
 179       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
 180     else
 181       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::GOT);
 182   }
 183
 184   // Finally, unless we're in PIC or DynamicNoPIC mode, set the PIC style to
 185   // None.
 186   if (getRelocationModel() == Reloc::Static)
 187     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::None);
 188 }
 189
 190 //===----------------------------------------------------------------------===//
 191 // Pass Pipeline Configuration
 192 //===----------------------------------------------------------------------===//
 193
 194 bool X86TargetMachine::addInstSelector(PassManagerBase &PM,
 195                                        CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 196   // Install an instruction selector.
 197   PM.add(createX86ISelDag(*this, OptLevel));
 198
 199   // If we're using Fast-ISel, clean up the mess.
 200   if (EnableFastISel)
 201     PM.add(createDeadMachineInstructionElimPass());
 202
 203   // Install a pass to insert x87 FP_REG_KILL instructions, as needed.
 204   PM.add(createX87FPRegKillInserterPass());
 205
 206   return false;
 207 }
 208
 209 bool X86TargetMachine::addPreRegAlloc(PassManagerBase &PM,
 210                                       CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 211   // Calculate and set max stack object alignment early, so we can decide
 212   // whether we will need stack realignment (and thus FP).
 213   PM.add(createX86MaxStackAlignmentCalculatorPass());
 214   return false;  // -print-machineinstr shouldn't print after this.
 215 }
 216
 217 bool X86TargetMachine::addPostRegAlloc(PassManagerBase &PM,
 218                                        CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 219   PM.add(createX86FloatingPointStackifierPass());
 220   return true;  // -print-machineinstr should print after this.
 221 }
 222
 223 bool X86TargetMachine::addAssemblyEmitter(PassManagerBase &PM,
 224                                           CodeGenOpt::Level OptLevel,
 225                                           bool Verbose,
 226                                           raw_ostream &Out) {
 227   // FIXME: Move this somewhere else!
 228   // On Darwin, override 64-bit static relocation to pic_ since the
 229   // assembler doesn't support it.
 230   if (DefRelocModel == Reloc::Static &&
 231       Subtarget.isTargetDarwin() && Subtarget.is64Bit() &&
 232       getCodeModel() == CodeModel::Small)
 233     setRelocationModel(Reloc::PIC_);
 234
 235   assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 236   if (AsmPrinterCtor)
 237     PM.add(AsmPrinterCtor(Out, *this, Verbose));
 238   return false;
 239 }
 240
 241 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 242                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 243                                       bool DumpAsm,
 244                                       MachineCodeEmitter &MCE) {
 245   // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
 246   // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
 247   if (DefRelocModel == Reloc::Default &&
 248         (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit()))
 249     setRelocationModel(Reloc::Static);
 250
 251   // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
 252   // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for
 253   // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
 254   if (Subtarget.is64Bit()) {
 255     if (Subtarget.isTargetDarwin())
 256       setCodeModel(CodeModel::Small);
 257     else
 258       setCodeModel(CodeModel::Large);
 259   }
 260
 261   PM.add(createX86CodeEmitterPass(*this, MCE));
 262   if (DumpAsm) {
 263     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 264     if (AsmPrinterCtor)
 265       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
 266   }
 267
 268   return false;
 269 }
 270
 271 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 272                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 273                                       bool DumpAsm,
 274                                       JITCodeEmitter &JCE) {
 275   // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
 276   // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
 277   if (DefRelocModel == Reloc::Default &&
 278         (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit()))
 279     setRelocationModel(Reloc::Static);
 280
 281   // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
 282   // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for
 283   // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
 284   if (Subtarget.is64Bit()) {
 285     if (Subtarget.isTargetDarwin())
 286       setCodeModel(CodeModel::Small);
 287     else
 288       setCodeModel(CodeModel::Large);
 289   }
 290
 291   PM.add(createX86JITCodeEmitterPass(*this, JCE));
 292   if (DumpAsm) {
 293     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 294     if (AsmPrinterCtor)
 295       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
 296   }
 297
 298   return false;
 299 }
 300
 301 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 302                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 303                                       bool DumpAsm,
 304                                       ObjectCodeEmitter &OCE) {
 305   // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
 306   // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
 307   if (DefRelocModel == Reloc::Default &&
 308         (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit()))
 309     setRelocationModel(Reloc::Static);
 310
 311   // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
 312   // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for
 313   // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
 314   if (Subtarget.is64Bit()) {
 315     if (Subtarget.isTargetDarwin())
 316       setCodeModel(CodeModel::Small);
 317     else
 318       setCodeModel(CodeModel::Large);
 319   }
 320
 321   PM.add(createX86ObjectCodeEmitterPass(*this, OCE));
 322   if (DumpAsm) {
 323     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 324     if (AsmPrinterCtor)
 325       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
 326   }
 327
 328   return false;
 329 }
 330
 331 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 332                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 333                                             bool DumpAsm,
 334                                             MachineCodeEmitter &MCE) {
 335   PM.add(createX86CodeEmitterPass(*this, MCE));
 336   if (DumpAsm) {
 337     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 338     if (AsmPrinterCtor)
 339       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
 340   }
 341
 342   return false;
 343 }
 344
 345 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 346                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 347                                             bool DumpAsm,
 348                                             JITCodeEmitter &JCE) {
 349   PM.add(createX86JITCodeEmitterPass(*this, JCE));
 350   if (DumpAsm) {
 351     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 352     if (AsmPrinterCtor)
 353       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
 354   }
 355
 356   return false;
 357 }
 358
 359 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 360                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 361                                             bool DumpAsm,
 362                                             ObjectCodeEmitter &OCE) {
 363   PM.add(createX86ObjectCodeEmitterPass(*this, OCE));
 364   if (DumpAsm) {
 365     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 366     if (AsmPrinterCtor)
 367       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, true));
 368   }
 369
 370   return false;
 371 }