Derive MDNode from MetadataBase instead of Constant. Emit MDNodes into METADATA_BLOCK...
[oota-llvm.git] / include / llvm / Target / TargetMachine.h
index 041a724b0c37f0cd6f50fa9027c2525882d5c9cb..ebe6bea7021822f93e41ca9766eef12d9d7eac40 100644 (file)
-//===-- llvm/Target/TargetMachine.h - General Target Information -*- C++ -*-==//
+//===-- llvm/Target/TargetMachine.h - Target Information --------*- C++ -*-===//
 //
-// This file describes the general parts of a Target machine.
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// This file defines the TargetMachine and LLVMTargetMachine classes.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #ifndef LLVM_TARGET_TARGETMACHINE_H
 #define LLVM_TARGET_TARGETMACHINE_H
 
-#include "llvm/Target/TargetData.h"
-#include "Support/NonCopyable.h"
+#include "llvm/Target/TargetInstrItineraries.h"
+#include <cassert>
 
+namespace llvm {
+
+class Target;
+class TargetAsmInfo;
+class TargetData;
+class TargetSubtarget;
 class TargetInstrInfo;
-class TargetInstrDescriptor;
-class TargetSchedInfo;
-class TargetRegInfo;
+class TargetIntrinsicInfo;
+class TargetJITInfo;
+class TargetLowering;
 class TargetFrameInfo;
-class TargetCacheInfo;
-class TargetOptInfo;
 class MachineCodeEmitter;
-class MRegisterInfo;
+class JITCodeEmitter;
+class ObjectCodeEmitter;
+class TargetRegisterInfo;
+class PassManagerBase;
 class PassManager;
 class Pass;
+class TargetMachOWriterInfo;
+class TargetELFWriterInfo;
+class formatted_raw_ostream;
+
+// Relocation model types.
+namespace Reloc {
+  enum Model {
+    Default,
+    Static,
+    PIC_,         // Cannot be named PIC due to collision with -DPIC
+    DynamicNoPIC
+  };
+}
+
+// Code model types.
+namespace CodeModel {
+  enum Model {
+    Default,
+    Small,
+    Kernel,
+    Medium,
+    Large
+  };
+}
+
+namespace FileModel {
+  enum Model {
+    Error,
+    None,
+    AsmFile,
+    MachOFile,
+    ElfFile
+  };
+}
+
+// Code generation optimization level.
+namespace CodeGenOpt {
+  enum Level {
+    Default,
+    None,
+    Aggressive
+  };
+}
+
+
+// Possible float ABI settings. Used with FloatABIType in TargetOptions.h.
+namespace FloatABI {
+  enum ABIType {
+    Default, // Target-specific (either soft of hard depending on triple, etc).
+    Soft, // Soft float.
+    Hard  // Hard float.
+  };
+}
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 ///
 /// TargetMachine - Primary interface to the complete machine description for
 /// the target machine.  All target-specific information should be accessible
 /// through this interface.
-/// 
-class TargetMachine : public NonCopyableV {
-  const std::string Name;
-  const TargetData DataLayout;         // Calculates type size & alignment
+///
+class TargetMachine {
+  TargetMachine(const TargetMachine &);   // DO NOT IMPLEMENT
+  void operator=(const TargetMachine &);  // DO NOT IMPLEMENT
+protected: // Can only create subclasses.
+  TargetMachine(const Target &);
+
+  /// getSubtargetImpl - virtual method implemented by subclasses that returns
+  /// a reference to that target's TargetSubtarget-derived member variable.
+  virtual const TargetSubtarget *getSubtargetImpl() const { return 0; }
+
+  /// TheTarget - The Target that this machine was created for.
+  const Target &TheTarget;
   
-protected:
-  TargetMachine(const std::string &name, // Can only create subclasses...
-               bool LittleEndian = false,
-               unsigned char PtrSize = 8, unsigned char PtrAl = 8,
-               unsigned char DoubleAl = 8, unsigned char FloatAl = 4,
-               unsigned char LongAl = 8, unsigned char IntAl = 4,
-               unsigned char ShortAl = 2, unsigned char ByteAl = 1)
-    : Name(name), DataLayout(name, LittleEndian,
-                            PtrSize, PtrAl, DoubleAl, FloatAl, LongAl,
-                             IntAl, ShortAl, ByteAl) {}
+  /// AsmInfo - Contains target specific asm information.
+  ///
+  mutable const TargetAsmInfo *AsmInfo;
+  
+  /// createTargetAsmInfo - Create a new instance of target specific asm
+  /// information.
+  virtual const TargetAsmInfo *createTargetAsmInfo() const { return 0; }
+
 public:
-  virtual ~TargetMachine() {}
+  virtual ~TargetMachine();
+
+  const Target &getTarget() const { return TheTarget; }
 
-  const std::string &getName() const { return Name; }
-  
   // Interfaces to the major aspects of target machine information:
   // -- Instruction opcode and operand information
   // -- Pipelines and scheduling information
-  // -- Register information
   // -- Stack frame information
-  // -- Cache hierarchy information
-  // -- Machine-level optimization information (peephole only)
-  // 
-  virtual const TargetInstrInfo&        getInstrInfo() const = 0;
-  virtual const TargetSchedInfo&        getSchedInfo() const = 0;
-  virtual const TargetRegInfo&          getRegInfo()   const = 0;
-  virtual const TargetFrameInfo&        getFrameInfo() const = 0;
-  virtual const TargetCacheInfo&        getCacheInfo() const = 0;
-  virtual const TargetOptInfo&          getOptInfo()   const = 0;
-  const TargetData &getTargetData() const { return DataLayout; }
+  // -- Selection DAG lowering information
+  //
+  virtual const TargetInstrInfo        *getInstrInfo() const { return 0; }
+  virtual const TargetFrameInfo        *getFrameInfo() const { return 0; }
+  virtual       TargetLowering    *getTargetLowering() const { return 0; }
+  virtual const TargetData            *getTargetData() const { return 0; }
+  
+  /// getTargetAsmInfo - Return target specific asm information.
+  ///
+  const TargetAsmInfo *getTargetAsmInfo() const {
+    if (!AsmInfo) AsmInfo = createTargetAsmInfo();
+    return AsmInfo;
+  }
+  
+  /// getSubtarget - This method returns a pointer to the specified type of
+  /// TargetSubtarget.  In debug builds, it verifies that the object being
+  /// returned is of the correct type.
+  template<typename STC> const STC &getSubtarget() const {
+    const TargetSubtarget *TST = getSubtargetImpl();
+    assert(TST && dynamic_cast<const STC*>(TST) &&
+           "Not the right kind of subtarget!");
+    return *static_cast<const STC*>(TST);
+  }
 
   /// getRegisterInfo - If register information is available, return it.  If
   /// not, return null.  This is kept separate from RegInfo until RegInfo has
   /// details of graph coloring register allocation removed from it.
   ///
-  virtual const MRegisterInfo*          getRegisterInfo() const { return 0; }
+  virtual const TargetRegisterInfo *getRegisterInfo() const { return 0; }
+  
+  /// getIntrinsicInfo - If intrinsic information is available, return it.  If
+  /// not, return null.
+  ///
+  virtual const TargetIntrinsicInfo *getIntrinsicInfo() const { return 0; }
 
-  // Data storage information
-  // 
-  virtual unsigned findOptimalStorageSize(const Type* ty) const;
+  /// getJITInfo - If this target supports a JIT, return information for it,
+  /// otherwise return null.
+  ///
+  virtual TargetJITInfo *getJITInfo() { return 0; }
   
-  /// addPassesToJITCompile - Add passes to the specified pass manager to
-  /// implement a fast dynamic compiler for this target.  Return true if this is
-  /// not supported for this target.
+  /// getInstrItineraryData - Returns instruction itinerary data for the target
+  /// or specific subtarget.
+  ///
+  virtual const InstrItineraryData getInstrItineraryData() const {  
+    return InstrItineraryData();
+  }
+
+  /// getMachOWriterInfo - If this target supports a Mach-O writer, return
+  /// information for it, otherwise return null.
+  /// 
+  virtual const TargetMachOWriterInfo *getMachOWriterInfo() const { return 0; }
+
+  /// getELFWriterInfo - If this target supports an ELF writer, return
+  /// information for it, otherwise return null.
+  /// 
+  virtual const TargetELFWriterInfo *getELFWriterInfo() const { return 0; }
+
+  /// getRelocationModel - Returns the code generation relocation model. The
+  /// choices are static, PIC, and dynamic-no-pic, and target default.
+  static Reloc::Model getRelocationModel();
+
+  /// setRelocationModel - Sets the code generation relocation model.
+  ///
+  static void setRelocationModel(Reloc::Model Model);
+
+  /// getCodeModel - Returns the code model. The choices are small, kernel,
+  /// medium, large, and target default.
+  static CodeModel::Model getCodeModel();
+
+  /// setCodeModel - Sets the code model.
+  ///
+  static void setCodeModel(CodeModel::Model Model);
+
+  /// getAsmVerbosityDefault - Returns the default value of asm verbosity.
   ///
-  virtual bool addPassesToJITCompile(PassManager &PM) { return true; }
+  static bool getAsmVerbosityDefault();
+
+  /// setAsmVerbosityDefault - Set the default value of asm verbosity. Default
+  /// is false.
+  static void setAsmVerbosityDefault(bool);
 
-  /// addPassesToEmitAssembly - Add passes to the specified pass manager to get
-  /// assembly langage code emitted.  Typically this will involve several steps
-  /// of code generation.  This method should return true if assembly emission
+  /// CodeGenFileType - These enums are meant to be passed into
+  /// addPassesToEmitFile to indicate what type of file to emit.
+  enum CodeGenFileType {
+    AssemblyFile, ObjectFile, DynamicLibrary
+  };
+
+  /// getEnableTailMergeDefault - the default setting for -enable-tail-merge
+  /// on this target.  User flag overrides.
+  virtual bool getEnableTailMergeDefault() const { return true; }
+
+  /// addPassesToEmitFile - Add passes to the specified pass manager to get the
+  /// specified file emitted.  Typically this will involve several steps of code
+  /// generation.  If Fast is set to true, the code generator should emit code
+  /// as fast as possible, though the generated code may be less efficient.
+  /// This method should return FileModel::Error if emission of this file type
   /// is not supported.
   ///
-  virtual bool addPassesToEmitAssembly(PassManager &PM, std::ostream &Out) {
+  virtual FileModel::Model addPassesToEmitFile(PassManagerBase &,
+                                               formatted_raw_ostream &,
+                                               CodeGenFileType,
+                                               CodeGenOpt::Level) {
+    return FileModel::None;
+  }
+
+  /// addPassesToEmitFileFinish - If the passes to emit the specified file had
+  /// to be split up (e.g., to add an object writer pass), this method can be
+  /// used to finish up adding passes to emit the file, if necessary.
+  ///
+  virtual bool addPassesToEmitFileFinish(PassManagerBase &,
+                                         MachineCodeEmitter *,
+                                         CodeGenOpt::Level) {
+    return true;
+  }
+  /// addPassesToEmitFileFinish - If the passes to emit the specified file had
+  /// to be split up (e.g., to add an object writer pass), this method can be
+  /// used to finish up adding passes to emit the file, if necessary.
+  ///
+  virtual bool addPassesToEmitFileFinish(PassManagerBase &,
+                                         JITCodeEmitter *,
+                                         CodeGenOpt::Level) {
+    return true;
+  }
+  /// addPassesToEmitFileFinish - If the passes to emit the specified file had
+  /// to be split up (e.g., to add an object writer pass), this method can be
+  /// used to finish up adding passes to emit the file, if necessary.
+  ///
+  virtual bool addPassesToEmitFileFinish(PassManagerBase &,
+                                         ObjectCodeEmitter *,
+                                         CodeGenOpt::Level) {
+    return true;
+  }
+  /// addPassesToEmitMachineCode - Add passes to the specified pass manager to
+  /// get machine code emitted.  This uses a MachineCodeEmitter object to handle
+  /// actually outputting the machine code and resolving things like the address
+  /// of functions.  This method returns true if machine code emission is
+  /// not supported.
+  ///
+  virtual bool addPassesToEmitMachineCode(PassManagerBase &,
+                                          MachineCodeEmitter &,
+                                          CodeGenOpt::Level) {
     return true;
   }
 
   /// addPassesToEmitMachineCode - Add passes to the specified pass manager to
-  /// get machine code emitted.  This uses a MAchineCodeEmitter object to handle
+  /// get machine code emitted.  This uses a MachineCodeEmitter object to handle
   /// actually outputting the machine code and resolving things like the address
-  /// of functions.  This method should returns true if machine code emission is
+  /// of functions.  This method returns true if machine code emission is
   /// not supported.
   ///
-  virtual bool addPassesToEmitMachineCode(PassManager &PM,
-                                          MachineCodeEmitter &MCE) {
+  virtual bool addPassesToEmitMachineCode(PassManagerBase &,
+                                          JITCodeEmitter &,
+                                          CodeGenOpt::Level) {
     return true;
   }
+
+  /// addPassesToEmitWholeFile - This method can be implemented by targets that 
+  /// require having the entire module at once.  This is not recommended, do not
+  /// use this.
+  virtual bool WantsWholeFile() const { return false; }
+  virtual bool addPassesToEmitWholeFile(PassManager &, formatted_raw_ostream &,
+                                        CodeGenFileType,
+                                        CodeGenOpt::Level) {
+    return true;
+  }
+};
+
+/// LLVMTargetMachine - This class describes a target machine that is
+/// implemented with the LLVM target-independent code generator.
+///
+class LLVMTargetMachine : public TargetMachine {
+protected: // Can only create subclasses.
+  LLVMTargetMachine(const Target &T) : TargetMachine(T) { }
+
+  /// addCommonCodeGenPasses - Add standard LLVM codegen passes used for
+  /// both emitting to assembly files or machine code output.
+  ///
+  bool addCommonCodeGenPasses(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level);
+
+public:
+  
+  /// addPassesToEmitFile - Add passes to the specified pass manager to get the
+  /// specified file emitted.  Typically this will involve several steps of code
+  /// generation.  If OptLevel is None, the code generator should emit code as fast
+  /// as possible, though the generated code may be less efficient.  This method
+  /// should return FileModel::Error if emission of this file type is not
+  /// supported.
+  ///
+  /// The default implementation of this method adds components from the
+  /// LLVM retargetable code generator, invoking the methods below to get
+  /// target-specific passes in standard locations.
+  ///
+  virtual FileModel::Model addPassesToEmitFile(PassManagerBase &PM,
+                                               formatted_raw_ostream &Out,
+                                               CodeGenFileType FileType,
+                                               CodeGenOpt::Level);
+  
+  /// addPassesToEmitFileFinish - If the passes to emit the specified file had
+  /// to be split up (e.g., to add an object writer pass), this method can be
+  /// used to finish up adding passes to emit the file, if necessary.
+  ///
+  virtual bool addPassesToEmitFileFinish(PassManagerBase &PM,
+                                         MachineCodeEmitter *MCE,
+                                         CodeGenOpt::Level);
+  /// addPassesToEmitFileFinish - If the passes to emit the specified file had
+  /// to be split up (e.g., to add an object writer pass), this method can be
+  /// used to finish up adding passes to emit the file, if necessary.
+  ///
+  virtual bool addPassesToEmitFileFinish(PassManagerBase &PM,
+                                         JITCodeEmitter *JCE,
+                                         CodeGenOpt::Level);
+  /// addPassesToEmitFileFinish - If the passes to emit the specified file had
+  /// to be split up (e.g., to add an object writer pass), this method can be
+  /// used to finish up adding passes to emit the file, if necessary.
+  ///
+  virtual bool addPassesToEmitFileFinish(PassManagerBase &PM,
+                                         ObjectCodeEmitter *OCE,
+                                         CodeGenOpt::Level);
+  /// addPassesToEmitMachineCode - Add passes to the specified pass manager to
+  /// get machine code emitted.  This uses a MachineCodeEmitter object to handle
+  /// actually outputting the machine code and resolving things like the address
+  /// of functions.  This method returns true if machine code emission is
+  /// not supported.
+  ///
+  virtual bool addPassesToEmitMachineCode(PassManagerBase &PM,
+                                          MachineCodeEmitter &MCE,
+                                          CodeGenOpt::Level);
+  
+  /// addPassesToEmitMachineCode - Add passes to the specified pass manager to
+  /// get machine code emitted.  This uses a MachineCodeEmitter object to handle
+  /// actually outputting the machine code and resolving things like the address
+  /// of functions.  This method returns true if machine code emission is
+  /// not supported.
+  ///
+  virtual bool addPassesToEmitMachineCode(PassManagerBase &PM,
+                                          JITCodeEmitter &MCE,
+                                          CodeGenOpt::Level);
+  
+  /// Target-Independent Code Generator Pass Configuration Options.
+  
+  /// addInstSelector - This method should add any "last minute" LLVM->LLVM
+  /// passes, then install an instruction selector pass, which converts from
+  /// LLVM code to machine instructions.
+  virtual bool addInstSelector(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level) {
+    return true;
+  }
+
+  /// addPreRegAllocPasses - This method may be implemented by targets that want
+  /// to run passes immediately before register allocation. This should return
+  /// true if -print-machineinstrs should print after these passes.
+  virtual bool addPreRegAlloc(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level) {
+    return false;
+  }
+
+  /// addPostRegAllocPasses - This method may be implemented by targets that
+  /// want to run passes after register allocation but before prolog-epilog
+  /// insertion.  This should return true if -print-machineinstrs should print
+  /// after these passes.
+  virtual bool addPostRegAlloc(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level) {
+    return false;
+  }
+  
+  /// addPreEmitPass - This pass may be implemented by targets that want to run
+  /// passes immediately before machine code is emitted.  This should return
+  /// true if -print-machineinstrs should print out the code after the passes.
+  virtual bool addPreEmitPass(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level) {
+    return false;
+  }
+  
+  
+  /// addCodeEmitter - This pass should be overridden by the target to add a
+  /// code emitter, if supported.  If this is not supported, 'true' should be
+  /// returned.
+  virtual bool addCodeEmitter(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level,
+                              MachineCodeEmitter &) {
+    return true;
+  }
+
+  /// addCodeEmitter - This pass should be overridden by the target to add a
+  /// code emitter, if supported.  If this is not supported, 'true' should be
+  /// returned.
+  virtual bool addCodeEmitter(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level,
+                              JITCodeEmitter &) {
+    return true;
+  }
+
+  /// addSimpleCodeEmitter - This pass should be overridden by the target to add
+  /// a code emitter (without setting flags), if supported.  If this is not
+  /// supported, 'true' should be returned.
+  virtual bool addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level,
+                                    MachineCodeEmitter &) {
+    return true;
+  }
+
+  /// addSimpleCodeEmitter - This pass should be overridden by the target to add
+  /// a code emitter (without setting flags), if supported.  If this is not
+  /// supported, 'true' should be returned.
+  virtual bool addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level,
+                                    JITCodeEmitter &) {
+    return true;
+  }
+
+  /// addSimpleCodeEmitter - This pass should be overridden by the target to add
+  /// a code emitter (without setting flags), if supported.  If this is not
+  /// supported, 'true' should be returned.
+  virtual bool addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level,
+                                    ObjectCodeEmitter &) {
+    return true;
+  }
+
+  /// getEnableTailMergeDefault - the default setting for -enable-tail-merge
+  /// on this target.  User flag overrides.
+  virtual bool getEnableTailMergeDefault() const { return true; }
+
+  /// addAssemblyEmitter - Helper function which creates a target specific
+  /// assembly printer, if available.
+  ///
+  /// \return Returns 'false' on success.
+  bool addAssemblyEmitter(PassManagerBase &, CodeGenOpt::Level,
+                          bool /* VerboseAsmDefault */,
+                          formatted_raw_ostream &);
 };
 
+} // End llvm namespace
+
 #endif