tools/llc/llc.cpp

   1 //===-- llc.cpp - Implement the LLVM Native Code Generator ----------------===//
   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 is the llc code generator driver. It provides a convenient
  11 // command-line interface for generating native assembly-language code
  12 // or C code, given LLVM bitcode.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "llvm/Bitcode/ReaderWriter.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/FileWriters.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/LinkAllCodegenComponents.h"
  19 #include "llvm/Target/SubtargetFeature.h"
  20 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  21 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  22 #include "llvm/Target/TargetMachineRegistry.h"
  23 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  24 #include "llvm/Module.h"
  25 #include "llvm/ModuleProvider.h"
  26 #include "llvm/PassManager.h"
  27 #include "llvm/Pass.h"
  28 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  29 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  30 #include "llvm/Support/MemoryBuffer.h"
  31 #include "llvm/Support/PluginLoader.h"
  32 #include "llvm/Support/FileUtilities.h"
  33 #include "llvm/Analysis/Verifier.h"
  34 #include "llvm/System/Signals.h"
  35 #include "llvm/Config/config.h"
  36 #include "llvm/LinkAllVMCore.h"
  37 #include <fstream>
  38 #include <iostream>
  39 #include <memory>
  40 using namespace llvm;
  41
  42 // General options for llc.  Other pass-specific options are specified
  43 // within the corresponding llc passes, and target-specific options
  44 // and back-end code generation options are specified with the target machine.
  45 //
  46 static cl::opt<std::string>
  47 InputFilename(cl::Positional, cl::desc("<input bitcode>"), cl::init("-"));
  48
  49 static cl::opt<std::string>
  50 OutputFilename("o", cl::desc("Output filename"), cl::value_desc("filename"));
  51
  52 static cl::opt<bool> Force("f", cl::desc("Overwrite output files"));
  53
  54 static cl::opt<bool> Fast("fast",
  55       cl::desc("Generate code quickly, potentially sacrificing code quality"));
  56
  57 static cl::opt<std::string>
  58 TargetTriple("mtriple", cl::desc("Override target triple for module"));
  59
  60 static cl::opt<const TargetMachineRegistry::entry*, false,
  61                TargetMachineRegistry::Parser>
  62 MArch("march", cl::desc("Architecture to generate code for:"));
  63
  64 static cl::opt<std::string>
  65 MCPU("mcpu",
  66   cl::desc("Target a specific cpu type (-mcpu=help for details)"),
  67   cl::value_desc("cpu-name"),
  68   cl::init(""));
  69
  70 static cl::list<std::string>
  71 MAttrs("mattr",
  72   cl::CommaSeparated,
  73   cl::desc("Target specific attributes (-mattr=help for details)"),
  74   cl::value_desc("a1,+a2,-a3,..."));
  75
  76 cl::opt<TargetMachine::CodeGenFileType>
  77 FileType("filetype", cl::init(TargetMachine::AssemblyFile),
  78   cl::desc("Choose a file type (not all types are supported by all targets):"),
  79   cl::values(
  80        clEnumValN(TargetMachine::AssemblyFile,    "asm",
  81                   "  Emit an assembly ('.s') file"),
  82        clEnumValN(TargetMachine::ObjectFile,    "obj",
  83                   "  Emit a native object ('.o') file [experimental]"),
  84        clEnumValN(TargetMachine::DynamicLibrary, "dynlib",
  85                   "  Emit a native dynamic library ('.so') file"
  86                   " [experimental]"),
  87        clEnumValEnd));
  88
  89 cl::opt<bool> NoVerify("disable-verify", cl::Hidden,
  90                        cl::desc("Do not verify input module"));
  91
  92
  93 // GetFileNameRoot - Helper function to get the basename of a filename.
  94 static inline std::string
  95 GetFileNameRoot(const std::string &InputFilename) {
  96   std::string IFN = InputFilename;
  97   std::string outputFilename;
  98   int Len = IFN.length();
  99   if ((Len > 2) &&
 100       IFN[Len-3] == '.' && IFN[Len-2] == 'b' && IFN[Len-1] == 'c') {
 101     outputFilename = std::string(IFN.begin(), IFN.end()-3); // s/.bc/.s/
 102   } else {
 103     outputFilename = IFN;
 104   }
 105   return outputFilename;
 106 }
 107
 108 static std::ostream *GetOutputStream(const char *ProgName) {
 109   if (OutputFilename != "") {
 110     if (OutputFilename == "-")
 111       return &std::cout;
 112
 113     // Specified an output filename?
 114     if (!Force && std::ifstream(OutputFilename.c_str())) {
 115       // If force is not specified, make sure not to overwrite a file!
 116       std::cerr << ProgName << ": error opening '" << OutputFilename
 117                 << "': file exists!\n"
 118                 << "Use -f command line argument to force output\n";
 119       return 0;
 120     }
 121     // Make sure that the Out file gets unlinked from the disk if we get a
 122     // SIGINT
 123     sys::RemoveFileOnSignal(sys::Path(OutputFilename));
 124
 125     return new std::ofstream(OutputFilename.c_str());
 126   }
 127
 128   if (InputFilename == "-") {
 129     OutputFilename = "-";
 130     return &std::cout;
 131   }
 132
 133   OutputFilename = GetFileNameRoot(InputFilename);
 134
 135   switch (FileType) {
 136   case TargetMachine::AssemblyFile:
 137     if (MArch->Name[0] == 'c') {
 138       if (MArch->Name[1] == 0)
 139         OutputFilename += ".cbe.c";
 140       else if (MArch->Name[1] == 'p' && MArch->Name[2] == 'p')
 141         OutputFilename += ".cpp";
 142       else
 143         OutputFilename += ".s";
 144     } else
 145       OutputFilename += ".s";
 146     break;
 147   case TargetMachine::ObjectFile:
 148     OutputFilename += ".o";
 149     break;
 150   case TargetMachine::DynamicLibrary:
 151     OutputFilename += LTDL_SHLIB_EXT;
 152     break;
 153   }
 154
 155   if (!Force && std::ifstream(OutputFilename.c_str())) {
 156     // If force is not specified, make sure not to overwrite a file!
 157     std::cerr << ProgName << ": error opening '" << OutputFilename
 158                           << "': file exists!\n"
 159                           << "Use -f command line argument to force output\n";
 160     return 0;
 161   }
 162
 163   // Make sure that the Out file gets unlinked from the disk if we get a
 164   // SIGINT
 165   sys::RemoveFileOnSignal(sys::Path(OutputFilename));
 166
 167   std::ostream *Out = new std::ofstream(OutputFilename.c_str());
 168   if (!Out->good()) {
 169     std::cerr << ProgName << ": error opening " << OutputFilename << "!\n";
 170     delete Out;
 171     return 0;
 172   }
 173
 174   return Out;
 175 }
 176
 177 // main - Entry point for the llc compiler.
 178 //
 179 int main(int argc, char **argv) {
 180   llvm_shutdown_obj X;  // Call llvm_shutdown() on exit.
 181   cl::ParseCommandLineOptions(argc, argv, "llvm system compiler\n");
 182   sys::PrintStackTraceOnErrorSignal();
 183
 184   // Load the module to be compiled...
 185   std::string ErrorMessage;
 186   std::auto_ptr<Module> M;
 187
 188   std::auto_ptr<MemoryBuffer> Buffer(
 189                    MemoryBuffer::getFileOrSTDIN(InputFilename, &ErrorMessage));
 190   if (Buffer.get())
 191     M.reset(ParseBitcodeFile(Buffer.get(), &ErrorMessage));
 192   if (M.get() == 0) {
 193     std::cerr << argv[0] << ": bitcode didn't read correctly.\n";
 194     std::cerr << "Reason: " << ErrorMessage << "\n";
 195     return 1;
 196   }
 197   Module &mod = *M.get();
 198
 199   // If we are supposed to override the target triple, do so now.
 200   if (!TargetTriple.empty())
 201     mod.setTargetTriple(TargetTriple);
 202
 203   // Allocate target machine.  First, check whether the user has
 204   // explicitly specified an architecture to compile for.
 205   if (MArch == 0) {
 206     std::string Err;
 207     MArch = TargetMachineRegistry::getClosestStaticTargetForModule(mod, Err);
 208     if (MArch == 0) {
 209       std::cerr << argv[0] << ": error auto-selecting target for module '"
 210                 << Err << "'.  Please use the -march option to explicitly "
 211                 << "pick a target.\n";
 212       return 1;
 213     }
 214   }
 215
 216   // Package up features to be passed to target/subtarget
 217   std::string FeaturesStr;
 218   if (MCPU.size() || MAttrs.size()) {
 219     SubtargetFeatures Features;
 220     Features.setCPU(MCPU);
 221     for (unsigned i = 0; i != MAttrs.size(); ++i)
 222       Features.AddFeature(MAttrs[i]);
 223     FeaturesStr = Features.getString();
 224   }
 225
 226   std::auto_ptr<TargetMachine> target(MArch->CtorFn(mod, FeaturesStr));
 227   assert(target.get() && "Could not allocate target machine!");
 228   TargetMachine &Target = *target.get();
 229
 230   // Figure out where we are going to send the output...
 231   std::ostream *Out = GetOutputStream(argv[0]);
 232   if (Out == 0) return 1;
 233
 234   // If this target requires addPassesToEmitWholeFile, do it now.  This is
 235   // used by strange things like the C backend.
 236   if (Target.WantsWholeFile()) {
 237     PassManager PM;
 238     PM.add(new TargetData(*Target.getTargetData()));
 239     if (!NoVerify)
 240       PM.add(createVerifierPass());
 241
 242     // Ask the target to add backend passes as necessary.
 243     if (Target.addPassesToEmitWholeFile(PM, *Out, FileType, Fast)) {
 244       std::cerr << argv[0] << ": target does not support generation of this"
 245                 << " file type!\n";
 246       if (Out != &std::cout) delete Out;
 247       // And the Out file is empty and useless, so remove it now.
 248       sys::Path(OutputFilename).eraseFromDisk();
 249       return 1;
 250     }
 251     PM.run(mod);
 252   } else {
 253     // Build up all of the passes that we want to do to the module.
 254     ExistingModuleProvider Provider(M.release());
 255     FunctionPassManager Passes(&Provider);
 256     Passes.add(new TargetData(*Target.getTargetData()));
 257
 258 #ifndef NDEBUG
 259     if (!NoVerify)
 260       Passes.add(createVerifierPass());
 261 #endif
 262
 263     // Ask the target to add backend passes as necessary.
 264     MachineCodeEmitter *MCE = 0;
 265
 266     switch (Target.addPassesToEmitFile(Passes, *Out, FileType, Fast)) {
 267     default:
 268       assert(0 && "Invalid file model!");
 269       return 1;
 270     case FileModel::Error:
 271       std::cerr << argv[0] << ": target does not support generation of this"
 272                 << " file type!\n";
 273       if (Out != &std::cout) delete Out;
 274       // And the Out file is empty and useless, so remove it now.
 275       sys::Path(OutputFilename).eraseFromDisk();
 276       return 1;
 277     case FileModel::AsmFile:
 278       break;
 279     case FileModel::MachOFile:
 280       MCE = AddMachOWriter(Passes, *Out, Target);
 281       break;
 282     case FileModel::ElfFile:
 283       MCE = AddELFWriter(Passes, *Out, Target);
 284       break;
 285     }
 286
 287     if (Target.addPassesToEmitFileFinish(Passes, MCE, Fast)) {
 288       std::cerr << argv[0] << ": target does not support generation of this"
 289                 << " file type!\n";
 290       if (Out != &std::cout) delete Out;
 291       // And the Out file is empty and useless, so remove it now.
 292       sys::Path(OutputFilename).eraseFromDisk();
 293       return 1;
 294     }
 295
 296     Passes.doInitialization();
 297
 298     // Run our queue of passes all at once now, efficiently.
 299     // TODO: this could lazily stream functions out of the module.
 300     for (Module::iterator I = mod.begin(), E = mod.end(); I != E; ++I)
 301       if (!I->isDeclaration())
 302         Passes.run(*I);
 303
 304     Passes.doFinalization();
 305   }
 306
 307   // Delete the ostream if it's not a stdout stream
 308   if (Out != &std::cout) delete Out;
 309
 310   return 0;
 311 }