contrib/llvm/lib/Target/TargetMachine.cpp

   1 //===-- TargetMachine.cpp - General Target Information ---------------------==//
   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 describes the general parts of a Target machine.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  15 #include "llvm/Analysis/TargetTransformInfo.h"
  16 #include "llvm/IR/Function.h"
  17 #include "llvm/IR/GlobalAlias.h"
  18 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  19 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
  20 #include "llvm/IR/LegacyPassManager.h"
  21 #include "llvm/IR/Mangler.h"
  22 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  23 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  24 #include "llvm/MC/MCInstrInfo.h"
  25 #include "llvm/MC/MCSectionMachO.h"
  26 #include "llvm/MC/MCTargetOptions.h"
  27 #include "llvm/MC/SectionKind.h"
  28 #include "llvm/Target/TargetLoweringObjectFile.h"
  29 using namespace llvm;
  30
  31 //---------------------------------------------------------------------------
  32 // TargetMachine Class
  33 //
  34
  35 TargetMachine::TargetMachine(const Target &T, StringRef DataLayoutString,
  36                              const Triple &TT, StringRef CPU, StringRef FS,
  37                              const TargetOptions &Options)
  38     : TheTarget(T), DL(DataLayoutString), TargetTriple(TT), TargetCPU(CPU),
  39       TargetFS(FS), AsmInfo(nullptr), MRI(nullptr), MII(nullptr), STI(nullptr),
  40       RequireStructuredCFG(false), DefaultOptions(Options), Options(Options) {
  41 }
  42
  43 TargetMachine::~TargetMachine() {
  44   delete AsmInfo;
  45   delete MRI;
  46   delete MII;
  47   delete STI;
  48 }
  49
  50 bool TargetMachine::isPositionIndependent() const {
  51   return getRelocationModel() == Reloc::PIC_;
  52 }
  53
  54 /// Reset the target options based on the function's attributes.
  55 // FIXME: This function needs to go away for a number of reasons:
  56 // a) global state on the TargetMachine is terrible in general,
  57 // b) these target options should be passed only on the function
  58 //    and not on the TargetMachine (via TargetOptions) at all.
  59 void TargetMachine::resetTargetOptions(const Function &F) const {
  60 #define RESET_OPTION(X, Y)                                                     \
  61   do {                                                                         \
  62     if (F.hasFnAttribute(Y))                                                   \
  63       Options.X = (F.getFnAttribute(Y).getValueAsString() == "true");          \
  64     else                                                                       \
  65       Options.X = DefaultOptions.X;                                            \
  66   } while (0)
  67
  68   RESET_OPTION(UnsafeFPMath, "unsafe-fp-math");
  69   RESET_OPTION(NoInfsFPMath, "no-infs-fp-math");
  70   RESET_OPTION(NoNaNsFPMath, "no-nans-fp-math");
  71   RESET_OPTION(NoSignedZerosFPMath, "no-signed-zeros-fp-math");
  72   RESET_OPTION(NoTrappingFPMath, "no-trapping-math");
  73
  74   StringRef Denormal =
  75     F.getFnAttribute("denormal-fp-math").getValueAsString();
  76   if (Denormal == "ieee")
  77     Options.FPDenormalMode = FPDenormal::IEEE;
  78   else if (Denormal == "preserve-sign")
  79     Options.FPDenormalMode = FPDenormal::PreserveSign;
  80   else if (Denormal == "positive-zero")
  81     Options.FPDenormalMode = FPDenormal::PositiveZero;
  82   else
  83     Options.FPDenormalMode = DefaultOptions.FPDenormalMode;
  84 }
  85
  86 /// Returns the code generation relocation model. The choices are static, PIC,
  87 /// and dynamic-no-pic.
  88 Reloc::Model TargetMachine::getRelocationModel() const { return RM; }
  89
  90 /// Returns the code model. The choices are small, kernel, medium, large, and
  91 /// target default.
  92 CodeModel::Model TargetMachine::getCodeModel() const { return CMModel; }
  93
  94 /// Get the IR-specified TLS model for Var.
  95 static TLSModel::Model getSelectedTLSModel(const GlobalValue *GV) {
  96   switch (GV->getThreadLocalMode()) {
  97   case GlobalVariable::NotThreadLocal:
  98     llvm_unreachable("getSelectedTLSModel for non-TLS variable");
  99     break;
 100   case GlobalVariable::GeneralDynamicTLSModel:
 101     return TLSModel::GeneralDynamic;
 102   case GlobalVariable::LocalDynamicTLSModel:
 103     return TLSModel::LocalDynamic;
 104   case GlobalVariable::InitialExecTLSModel:
 105     return TLSModel::InitialExec;
 106   case GlobalVariable::LocalExecTLSModel:
 107     return TLSModel::LocalExec;
 108   }
 109   llvm_unreachable("invalid TLS model");
 110 }
 111
 112 bool TargetMachine::shouldAssumeDSOLocal(const Module &M,
 113                                          const GlobalValue *GV) const {
 114   // If the IR producer requested that this GV be treated as dso local, obey.
 115   if (GV && GV->isDSOLocal())
 116     return true;
 117
 118   // If we are not supossed to use a PLT, we cannot assume that intrinsics are
 119   // local since the linker can convert some direct access to access via plt.
 120   if (M.getRtLibUseGOT() && !GV)
 121     return false;
 122
 123   // According to the llvm language reference, we should be able to
 124   // just return false in here if we have a GV, as we know it is
 125   // dso_preemptable.  At this point in time, the various IR producers
 126   // have not been transitioned to always produce a dso_local when it
 127   // is possible to do so.
 128   // In the case of intrinsics, GV is null and there is nowhere to put
 129   // dso_local. Returning false for those will produce worse code in some
 130   // architectures. For example, on x86 the caller has to set ebx before calling
 131   // a plt.
 132   // As a result we still have some logic in here to improve the quality of the
 133   // generated code.
 134   // FIXME: Add a module level metadata for whether intrinsics should be assumed
 135   // local.
 136
 137   Reloc::Model RM = getRelocationModel();
 138   const Triple &TT = getTargetTriple();
 139
 140   // DLLImport explicitly marks the GV as external.
 141   if (GV && GV->hasDLLImportStorageClass())
 142     return false;
 143
 144   // Every other GV is local on COFF.
 145   // Make an exception for windows OS in the triple: Some firmware builds use
 146   // *-win32-macho triples. This (accidentally?) produced windows relocations
 147   // without GOT tables in older clang versions; Keep this behaviour.
 148   if (TT.isOSBinFormatCOFF() || (TT.isOSWindows() && TT.isOSBinFormatMachO()))
 149     return true;
 150
 151   // Most PIC code sequences that assume that a symbol is local cannot
 152   // produce a 0 if it turns out the symbol is undefined. While this
 153   // is ABI and relocation depended, it seems worth it to handle it
 154   // here.
 155   if (GV && isPositionIndependent() && GV->hasExternalWeakLinkage())
 156     return false;
 157
 158   if (GV && !GV->hasDefaultVisibility())
 159     return true;
 160
 161   if (TT.isOSBinFormatMachO()) {
 162     if (RM == Reloc::Static)
 163       return true;
 164     return GV && GV->isStrongDefinitionForLinker();
 165   }
 166
 167   assert(TT.isOSBinFormatELF());
 168   assert(RM != Reloc::DynamicNoPIC);
 169
 170   bool IsExecutable =
 171       RM == Reloc::Static || M.getPIELevel() != PIELevel::Default;
 172   if (IsExecutable) {
 173     // If the symbol is defined, it cannot be preempted.
 174     if (GV && !GV->isDeclarationForLinker())
 175       return true;
 176
 177     // A symbol marked nonlazybind should not be accessed with a plt. If the
 178     // symbol turns out to be external, the linker will convert a direct
 179     // access to an access via the plt, so don't assume it is local.
 180     const Function *F = dyn_cast_or_null<Function>(GV);
 181     if (F && F->hasFnAttribute(Attribute::NonLazyBind))
 182       return false;
 183
 184     bool IsTLS = GV && GV->isThreadLocal();
 185     bool IsAccessViaCopyRelocs =
 186         GV && Options.MCOptions.MCPIECopyRelocations && isa<GlobalVariable>(GV);
 187     Triple::ArchType Arch = TT.getArch();
 188     bool IsPPC =
 189         Arch == Triple::ppc || Arch == Triple::ppc64 || Arch == Triple::ppc64le;
 190     // Check if we can use copy relocations. PowerPC has no copy relocations.
 191     if (!IsTLS && !IsPPC && (RM == Reloc::Static || IsAccessViaCopyRelocs))
 192       return true;
 193   }
 194
 195   // ELF supports preemption of other symbols.
 196   return false;
 197 }
 198
 199 bool TargetMachine::useEmulatedTLS() const {
 200   // Returns Options.EmulatedTLS if the -emulated-tls or -no-emulated-tls
 201   // was specified explicitly; otherwise uses target triple to decide default.
 202   if (Options.ExplicitEmulatedTLS)
 203     return Options.EmulatedTLS;
 204   return getTargetTriple().hasDefaultEmulatedTLS();
 205 }
 206
 207 TLSModel::Model TargetMachine::getTLSModel(const GlobalValue *GV) const {
 208   bool IsPIE = GV->getParent()->getPIELevel() != PIELevel::Default;
 209   Reloc::Model RM = getRelocationModel();
 210   bool IsSharedLibrary = RM == Reloc::PIC_ && !IsPIE;
 211   bool IsLocal = shouldAssumeDSOLocal(*GV->getParent(), GV);
 212
 213   TLSModel::Model Model;
 214   if (IsSharedLibrary) {
 215     if (IsLocal)
 216       Model = TLSModel::LocalDynamic;
 217     else
 218       Model = TLSModel::GeneralDynamic;
 219   } else {
 220     if (IsLocal)
 221       Model = TLSModel::LocalExec;
 222     else
 223       Model = TLSModel::InitialExec;
 224   }
 225
 226   // If the user specified a more specific model, use that.
 227   TLSModel::Model SelectedModel = getSelectedTLSModel(GV);
 228   if (SelectedModel > Model)
 229     return SelectedModel;
 230
 231   return Model;
 232 }
 233
 234 /// Returns the optimization level: None, Less, Default, or Aggressive.
 235 CodeGenOpt::Level TargetMachine::getOptLevel() const { return OptLevel; }
 236
 237 void TargetMachine::setOptLevel(CodeGenOpt::Level Level) { OptLevel = Level; }
 238
 239 TargetTransformInfo TargetMachine::getTargetTransformInfo(const Function &F) {
 240   return TargetTransformInfo(F.getParent()->getDataLayout());
 241 }
 242
 243 void TargetMachine::getNameWithPrefix(SmallVectorImpl<char> &Name,
 244                                       const GlobalValue *GV, Mangler &Mang,
 245                                       bool MayAlwaysUsePrivate) const {
 246   if (MayAlwaysUsePrivate || !GV->hasPrivateLinkage()) {
 247     // Simple case: If GV is not private, it is not important to find out if
 248     // private labels are legal in this case or not.
 249     Mang.getNameWithPrefix(Name, GV, false);
 250     return;
 251   }
 252   const TargetLoweringObjectFile *TLOF = getObjFileLowering();
 253   TLOF->getNameWithPrefix(Name, GV, *this);
 254 }
 255
 256 MCSymbol *TargetMachine::getSymbol(const GlobalValue *GV) const {
 257   const TargetLoweringObjectFile *TLOF = getObjFileLowering();
 258   SmallString<128> NameStr;
 259   getNameWithPrefix(NameStr, GV, TLOF->getMangler());
 260   return TLOF->getContext().getOrCreateSymbol(NameStr);
 261 }
 262
 263 TargetIRAnalysis TargetMachine::getTargetIRAnalysis() {
 264   // Since Analysis can't depend on Target, use a std::function to invert the
 265   // dependency.
 266   return TargetIRAnalysis(
 267       [this](const Function &F) { return this->getTargetTransformInfo(F); });
 268 }