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 when called from llvm/InitializeAllTargets.h
  40 namespace llvm {
  41   void InitializeX86Target() { }
  42 }
  43
  44 // No assembler printer by default
  45 X86TargetMachine::AsmPrinterCtorFn X86TargetMachine::AsmPrinterCtor = 0;
  46
  47 const TargetAsmInfo *X86TargetMachine::createTargetAsmInfo() const {
  48   if (Subtarget.isFlavorIntel())
  49     return new X86WinTargetAsmInfo(*this);
  50   else
  51     switch (Subtarget.TargetType) {
  52      case X86Subtarget::isDarwin:
  53       return new X86DarwinTargetAsmInfo(*this);
  54      case X86Subtarget::isELF:
  55       return new X86ELFTargetAsmInfo(*this);
  56      case X86Subtarget::isMingw:
  57      case X86Subtarget::isCygwin:
  58       return new X86COFFTargetAsmInfo(*this);
  59      case X86Subtarget::isWindows:
  60       return new X86WinTargetAsmInfo(*this);
  61      default:
  62       return new X86GenericTargetAsmInfo(*this);
  63     }
  64 }
  65
  66 unsigned X86_32TargetMachine::getJITMatchQuality() {
  67 #if defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)
  68   return 10;
  69 #endif
  70   return 0;
  71 }
  72
  73 unsigned X86_64TargetMachine::getJITMatchQuality() {
  74 #if defined(__x86_64__) || defined(_M_AMD64)
  75   return 10;
  76 #endif
  77   return 0;
  78 }
  79
  80 unsigned X86_32TargetMachine::getModuleMatchQuality(const Module &M) {
  81   // We strongly match "i[3-9]86-*".
  82   std::string TT = M.getTargetTriple();
  83   if (TT.size() >= 5 && TT[0] == 'i' && TT[2] == '8' && TT[3] == '6' &&
  84       TT[4] == '-' && TT[1] - '3' < 6)
  85     return 20;
  86   // If the target triple is something non-X86, we don't match.
  87   if (!TT.empty()) return 0;
  88
  89   if (M.getEndianness()  == Module::LittleEndian &&
  90       M.getPointerSize() == Module::Pointer32)
  91     return 10;                                   // Weak match
  92   else if (M.getEndianness() != Module::AnyEndianness ||
  93            M.getPointerSize() != Module::AnyPointerSize)
  94     return 0;                                    // Match for some other target
  95
  96   return getJITMatchQuality()/2;
  97 }
  98
  99 unsigned X86_64TargetMachine::getModuleMatchQuality(const Module &M) {
 100   // We strongly match "x86_64-*".
 101   std::string TT = M.getTargetTriple();
 102   if (TT.size() >= 7 && TT[0] == 'x' && TT[1] == '8' && TT[2] == '6' &&
 103       TT[3] == '_' && TT[4] == '6' && TT[5] == '4' && TT[6] == '-')
 104     return 20;
 105
 106   // We strongly match "amd64-*".
 107   if (TT.size() >= 6 && TT[0] == 'a' && TT[1] == 'm' && TT[2] == 'd' &&
 108       TT[3] == '6' && TT[4] == '4' && TT[5] == '-')
 109     return 20;
 110
 111   // If the target triple is something non-X86-64, we don't match.
 112   if (!TT.empty()) return 0;
 113
 114   if (M.getEndianness()  == Module::LittleEndian &&
 115       M.getPointerSize() == Module::Pointer64)
 116     return 10;                                   // Weak match
 117   else if (M.getEndianness() != Module::AnyEndianness ||
 118            M.getPointerSize() != Module::AnyPointerSize)
 119     return 0;                                    // Match for some other target
 120
 121   return getJITMatchQuality()/2;
 122 }
 123
 124 X86_32TargetMachine::X86_32TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS)
 125   : X86TargetMachine(M, FS, false) {
 126 }
 127
 128
 129 X86_64TargetMachine::X86_64TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS)
 130   : X86TargetMachine(M, FS, true) {
 131 }
 132
 133 /// X86TargetMachine ctor - Create an ILP32 architecture model
 134 ///
 135 X86TargetMachine::X86TargetMachine(const Module &M, const std::string &FS,
 136                                    bool is64Bit)
 137   : Subtarget(M, FS, is64Bit),
 138     DataLayout(Subtarget.getDataLayout()),
 139     FrameInfo(TargetFrameInfo::StackGrowsDown,
 140               Subtarget.getStackAlignment(), Subtarget.is64Bit() ? -8 : -4),
 141     InstrInfo(*this), JITInfo(*this), TLInfo(*this), ELFWriterInfo(*this) {
 142   DefRelocModel = getRelocationModel();
 143   // FIXME: Correctly select PIC model for Win64 stuff
 144   if (getRelocationModel() == Reloc::Default) {
 145     if (Subtarget.isTargetDarwin() ||
 146         (Subtarget.isTargetCygMing() && !Subtarget.isTargetWin64()))
 147       setRelocationModel(Reloc::DynamicNoPIC);
 148     else
 149       setRelocationModel(Reloc::Static);
 150   }
 151
 152   // ELF doesn't have a distinct dynamic-no-PIC model. Dynamic-no-PIC
 153   // is defined as a model for code which may be used in static or
 154   // dynamic executables but not necessarily a shared library. On ELF
 155   // implement this by using the Static model.
 156   if (Subtarget.isTargetELF() &&
 157       getRelocationModel() == Reloc::DynamicNoPIC)
 158     setRelocationModel(Reloc::Static);
 159
 160   if (Subtarget.is64Bit()) {
 161     // No DynamicNoPIC support under X86-64.
 162     if (getRelocationModel() == Reloc::DynamicNoPIC)
 163       setRelocationModel(Reloc::PIC_);
 164     // Default X86-64 code model is small.
 165     if (getCodeModel() == CodeModel::Default)
 166       setCodeModel(CodeModel::Small);
 167   }
 168
 169   if (Subtarget.isTargetCygMing())
 170     Subtarget.setPICStyle(PICStyles::WinPIC);
 171   else if (Subtarget.isTargetDarwin()) {
 172     if (Subtarget.is64Bit())
 173       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
 174     else
 175       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::Stub);
 176   } else if (Subtarget.isTargetELF()) {
 177     if (Subtarget.is64Bit())
 178       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
 179     else
 180       Subtarget.setPICStyle(PICStyles::GOT);
 181   }
 182 }
 183
 184 //===----------------------------------------------------------------------===//
 185 // Pass Pipeline Configuration
 186 //===----------------------------------------------------------------------===//
 187
 188 bool X86TargetMachine::addInstSelector(PassManagerBase &PM,
 189                                        CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 190   // Install an instruction selector.
 191   PM.add(createX86ISelDag(*this, OptLevel));
 192
 193   // If we're using Fast-ISel, clean up the mess.
 194   if (EnableFastISel)
 195     PM.add(createDeadMachineInstructionElimPass());
 196
 197   // Install a pass to insert x87 FP_REG_KILL instructions, as needed.
 198   PM.add(createX87FPRegKillInserterPass());
 199
 200   return false;
 201 }
 202
 203 bool X86TargetMachine::addPreRegAlloc(PassManagerBase &PM,
 204                                       CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 205   // Calculate and set max stack object alignment early, so we can decide
 206   // whether we will need stack realignment (and thus FP).
 207   PM.add(createX86MaxStackAlignmentCalculatorPass());
 208   return false;  // -print-machineinstr shouldn't print after this.
 209 }
 210
 211 bool X86TargetMachine::addPostRegAlloc(PassManagerBase &PM,
 212                                        CodeGenOpt::Level OptLevel) {
 213   PM.add(createX86FloatingPointStackifierPass());
 214   return true;  // -print-machineinstr should print after this.
 215 }
 216
 217 bool X86TargetMachine::addAssemblyEmitter(PassManagerBase &PM,
 218                                           CodeGenOpt::Level OptLevel,
 219                                           bool Verbose,
 220                                           raw_ostream &Out) {
 221   // FIXME: Move this somewhere else!
 222   // On Darwin, override 64-bit static relocation to pic_ since the
 223   // assembler doesn't support it.
 224   if (DefRelocModel == Reloc::Static &&
 225       Subtarget.isTargetDarwin() && Subtarget.is64Bit())
 226     setRelocationModel(Reloc::PIC_);
 227
 228   assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 229   if (AsmPrinterCtor)
 230     PM.add(AsmPrinterCtor(Out, *this, OptLevel, Verbose));
 231   return false;
 232 }
 233
 234 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 235                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 236                                       bool DumpAsm,
 237                                       MachineCodeEmitter &MCE) {
 238   // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
 239   // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
 240   if (DefRelocModel == Reloc::Default &&
 241         (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit()))
 242     setRelocationModel(Reloc::Static);
 243
 244   // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
 245   // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for
 246   // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
 247   if (Subtarget.is64Bit()) {
 248     if (Subtarget.isTargetDarwin())
 249       setCodeModel(CodeModel::Small);
 250     else
 251       setCodeModel(CodeModel::Large);
 252   }
 253
 254   PM.add(createX86CodeEmitterPass(*this, MCE));
 255   if (DumpAsm) {
 256     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 257     if (AsmPrinterCtor)
 258       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, OptLevel, true));
 259   }
 260
 261   return false;
 262 }
 263
 264 bool X86TargetMachine::addCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 265                                       CodeGenOpt::Level OptLevel,
 266                                       bool DumpAsm,
 267                                       JITCodeEmitter &JCE) {
 268   // FIXME: Move this to TargetJITInfo!
 269   // On Darwin, do not override 64-bit setting made in X86TargetMachine().
 270   if (DefRelocModel == Reloc::Default &&
 271         (!Subtarget.isTargetDarwin() || !Subtarget.is64Bit()))
 272     setRelocationModel(Reloc::Static);
 273
 274   // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external functions.
 275   // On Darwin, use small code model but hack the call instruction for
 276   // externals.  Elsewhere, do not assume globals are in the lower 4G.
 277   if (Subtarget.is64Bit()) {
 278     if (Subtarget.isTargetDarwin())
 279       setCodeModel(CodeModel::Small);
 280     else
 281       setCodeModel(CodeModel::Large);
 282   }
 283
 284   PM.add(createX86JITCodeEmitterPass(*this, JCE));
 285   if (DumpAsm) {
 286     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 287     if (AsmPrinterCtor)
 288       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, OptLevel, true));
 289   }
 290
 291   return false;
 292 }
 293
 294 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 295                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 296                                             bool DumpAsm,
 297                                             MachineCodeEmitter &MCE) {
 298   PM.add(createX86CodeEmitterPass(*this, MCE));
 299   if (DumpAsm) {
 300     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 301     if (AsmPrinterCtor)
 302       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, OptLevel, true));
 303   }
 304
 305   return false;
 306 }
 307
 308 bool X86TargetMachine::addSimpleCodeEmitter(PassManagerBase &PM,
 309                                             CodeGenOpt::Level OptLevel,
 310                                             bool DumpAsm,
 311                                             JITCodeEmitter &JCE) {
 312   PM.add(createX86JITCodeEmitterPass(*this, JCE));
 313   if (DumpAsm) {
 314     assert(AsmPrinterCtor && "AsmPrinter was not linked in");
 315     if (AsmPrinterCtor)
 316       PM.add(AsmPrinterCtor(errs(), *this, OptLevel, true));
 317   }
 318
 319   return false;
 320 }
 321
 322 /// symbolicAddressesAreRIPRel - Return true if symbolic addresses are
 323 /// RIP-relative on this machine, taking into consideration the relocation
 324 /// model and subtarget. RIP-relative addresses cannot have a separate
 325 /// base or index register.
 326 bool X86TargetMachine::symbolicAddressesAreRIPRel() const {
 327   return getRelocationModel() != Reloc::Static &&
 328          Subtarget.isPICStyleRIPRel();
 329 }