lib/CodeGen/LLVMTargetMachine.cpp

   1 //===-- LLVMTargetMachine.cpp - Implement the LLVMTargetMachine class -----===//
   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 implements the LLVMTargetMachine class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  15 #include "llvm/Analysis/Passes.h"
  16 #include "llvm/CodeGen/AsmPrinter.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/BasicTTIImpl.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionAnalysis.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  21 #include "llvm/IR/IRPrintingPasses.h"
  22 #include "llvm/IR/LegacyPassManager.h"
  23 #include "llvm/IR/Verifier.h"
  24 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  25 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  26 #include "llvm/MC/MCInstrInfo.h"
  27 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  28 #include "llvm/MC/MCSubtargetInfo.h"
  29 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  30 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  31 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  32 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetLoweringObjectFile.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  35 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  36 using namespace llvm;
  37
  38 // Enable or disable FastISel. Both options are needed, because
  39 // FastISel is enabled by default with -fast, and we wish to be
  40 // able to enable or disable fast-isel independently from -O0.
  41 static cl::opt<cl::boolOrDefault>
  42 EnableFastISelOption("fast-isel", cl::Hidden,
  43   cl::desc("Enable the \"fast\" instruction selector"));
  44
  45 void LLVMTargetMachine::initAsmInfo() {
  46   MRI = TheTarget.createMCRegInfo(getTargetTriple().str());
  47   MII = TheTarget.createMCInstrInfo();
  48   // FIXME: Having an MCSubtargetInfo on the target machine is a hack due
  49   // to some backends having subtarget feature dependent module level
  50   // code generation. This is similar to the hack in the AsmPrinter for
  51   // module level assembly etc.
  52   STI = TheTarget.createMCSubtargetInfo(getTargetTriple().str(), getTargetCPU(),
  53                                         getTargetFeatureString());
  54
  55   MCAsmInfo *TmpAsmInfo =
  56       TheTarget.createMCAsmInfo(*MRI, getTargetTriple().str());
  57   // TargetSelect.h moved to a different directory between LLVM 2.9 and 3.0,
  58   // and if the old one gets included then MCAsmInfo will be NULL and
  59   // we'll crash later.
  60   // Provide the user with a useful error message about what's wrong.
  61   assert(TmpAsmInfo && "MCAsmInfo not initialized. "
  62          "Make sure you include the correct TargetSelect.h"
  63          "and that InitializeAllTargetMCs() is being invoked!");
  64
  65   if (Options.DisableIntegratedAS)
  66     TmpAsmInfo->setUseIntegratedAssembler(false);
  67
  68   if (Options.CompressDebugSections)
  69     TmpAsmInfo->setCompressDebugSections(true);
  70
  71   AsmInfo = TmpAsmInfo;
  72 }
  73
  74 LLVMTargetMachine::LLVMTargetMachine(const Target &T,
  75                                      StringRef DataLayoutString,
  76                                      const Triple &TT, StringRef CPU,
  77                                      StringRef FS, TargetOptions Options,
  78                                      Reloc::Model RM, CodeModel::Model CM,
  79                                      CodeGenOpt::Level OL)
  80     : TargetMachine(T, DataLayoutString, TT, CPU, FS, Options) {
  81   CodeGenInfo = T.createMCCodeGenInfo(TT.str(), RM, CM, OL);
  82 }
  83
  84 TargetIRAnalysis LLVMTargetMachine::getTargetIRAnalysis() {
  85   return TargetIRAnalysis([this](const Function &F) {
  86     return TargetTransformInfo(BasicTTIImpl(this, F));
  87   });
  88 }
  89
  90 /// addPassesToX helper drives creation and initialization of TargetPassConfig.
  91 static MCContext *
  92 addPassesToGenerateCode(LLVMTargetMachine *TM, PassManagerBase &PM,
  93                         bool DisableVerify, AnalysisID StartBefore,
  94                         AnalysisID StartAfter, AnalysisID StopAfter,
  95                         MachineFunctionInitializer *MFInitializer = nullptr) {
  96
  97   // When in emulated TLS mode, add the LowerEmuTLS pass.
  98   if (TM->Options.EmulatedTLS)
  99     PM.add(createLowerEmuTLSPass(TM));
 100
 101   // Add internal analysis passes from the target machine.
 102   PM.add(createTargetTransformInfoWrapperPass(TM->getTargetIRAnalysis()));
 103
 104   // Targets may override createPassConfig to provide a target-specific
 105   // subclass.
 106   TargetPassConfig *PassConfig = TM->createPassConfig(PM);
 107   PassConfig->setStartStopPasses(StartBefore, StartAfter, StopAfter);
 108
 109   // Set PassConfig options provided by TargetMachine.
 110   PassConfig->setDisableVerify(DisableVerify);
 111
 112   PM.add(PassConfig);
 113
 114   PassConfig->addIRPasses();
 115
 116   PassConfig->addCodeGenPrepare();
 117
 118   PassConfig->addPassesToHandleExceptions();
 119
 120   PassConfig->addISelPrepare();
 121
 122   // Install a MachineModuleInfo class, which is an immutable pass that holds
 123   // all the per-module stuff we're generating, including MCContext.
 124   MachineModuleInfo *MMI = new MachineModuleInfo(
 125       *TM->getMCAsmInfo(), *TM->getMCRegisterInfo(), TM->getObjFileLowering());
 126   PM.add(MMI);
 127
 128   // Set up a MachineFunction for the rest of CodeGen to work on.
 129   PM.add(new MachineFunctionAnalysis(*TM, MFInitializer));
 130
 131   // Enable FastISel with -fast, but allow that to be overridden.
 132   TM->setO0WantsFastISel(EnableFastISelOption != cl::BOU_FALSE);
 133   if (EnableFastISelOption == cl::BOU_TRUE ||
 134       (TM->getOptLevel() == CodeGenOpt::None &&
 135        TM->getO0WantsFastISel()))
 136     TM->setFastISel(true);
 137
 138   // Ask the target for an isel.
 139   if (PassConfig->addInstSelector())
 140     return nullptr;
 141
 142   PassConfig->addMachinePasses();
 143
 144   PassConfig->setInitialized();
 145
 146   return &MMI->getContext();
 147 }
 148
 149 bool LLVMTargetMachine::addPassesToEmitFile(
 150     PassManagerBase &PM, raw_pwrite_stream &Out, CodeGenFileType FileType,
 151     bool DisableVerify, AnalysisID StartBefore, AnalysisID StartAfter,
 152     AnalysisID StopAfter, MachineFunctionInitializer *MFInitializer) {
 153   // Add common CodeGen passes.
 154   MCContext *Context =
 155       addPassesToGenerateCode(this, PM, DisableVerify, StartBefore, StartAfter,
 156                               StopAfter, MFInitializer);
 157   if (!Context)
 158     return true;
 159
 160   if (StopAfter) {
 161     PM.add(createPrintMIRPass(outs()));
 162     return false;
 163   }
 164
 165   if (Options.MCOptions.MCSaveTempLabels)
 166     Context->setAllowTemporaryLabels(false);
 167
 168   const MCSubtargetInfo &STI = *getMCSubtargetInfo();
 169   const MCAsmInfo &MAI = *getMCAsmInfo();
 170   const MCRegisterInfo &MRI = *getMCRegisterInfo();
 171   const MCInstrInfo &MII = *getMCInstrInfo();
 172
 173   std::unique_ptr<MCStreamer> AsmStreamer;
 174
 175   switch (FileType) {
 176   case CGFT_AssemblyFile: {
 177     MCInstPrinter *InstPrinter = getTarget().createMCInstPrinter(
 178         getTargetTriple(), MAI.getAssemblerDialect(), MAI, MII, MRI);
 179
 180     // Create a code emitter if asked to show the encoding.
 181     MCCodeEmitter *MCE = nullptr;
 182     if (Options.MCOptions.ShowMCEncoding)
 183       MCE = getTarget().createMCCodeEmitter(MII, MRI, *Context);
 184
 185     MCAsmBackend *MAB =
 186         getTarget().createMCAsmBackend(MRI, getTargetTriple().str(), TargetCPU);
 187     auto FOut = llvm::make_unique<formatted_raw_ostream>(Out);
 188     MCStreamer *S = getTarget().createAsmStreamer(
 189         *Context, std::move(FOut), Options.MCOptions.AsmVerbose,
 190         Options.MCOptions.MCUseDwarfDirectory, InstPrinter, MCE, MAB,
 191         Options.MCOptions.ShowMCInst);
 192     AsmStreamer.reset(S);
 193     break;
 194   }
 195   case CGFT_ObjectFile: {
 196     // Create the code emitter for the target if it exists.  If not, .o file
 197     // emission fails.
 198     MCCodeEmitter *MCE = getTarget().createMCCodeEmitter(MII, MRI, *Context);
 199     MCAsmBackend *MAB =
 200         getTarget().createMCAsmBackend(MRI, getTargetTriple().str(), TargetCPU);
 201     if (!MCE || !MAB)
 202       return true;
 203
 204     // Don't waste memory on names of temp labels.
 205     Context->setUseNamesOnTempLabels(false);
 206
 207     Triple T(getTargetTriple().str());
 208     AsmStreamer.reset(getTarget().createMCObjectStreamer(
 209         T, *Context, *MAB, Out, MCE, STI, Options.MCOptions.MCRelaxAll,
 210         Options.MCOptions.MCIncrementalLinkerCompatible,
 211         /*DWARFMustBeAtTheEnd*/ true));
 212     break;
 213   }
 214   case CGFT_Null:
 215     // The Null output is intended for use for performance analysis and testing,
 216     // not real users.
 217     AsmStreamer.reset(getTarget().createNullStreamer(*Context));
 218     break;
 219   }
 220
 221   // Create the AsmPrinter, which takes ownership of AsmStreamer if successful.
 222   FunctionPass *Printer =
 223       getTarget().createAsmPrinter(*this, std::move(AsmStreamer));
 224   if (!Printer)
 225     return true;
 226
 227   PM.add(Printer);
 228
 229   return false;
 230 }
 231
 232 /// addPassesToEmitMC - Add passes to the specified pass manager to get
 233 /// machine code emitted with the MCJIT. This method returns true if machine
 234 /// code is not supported. It fills the MCContext Ctx pointer which can be
 235 /// used to build custom MCStreamer.
 236 ///
 237 bool LLVMTargetMachine::addPassesToEmitMC(PassManagerBase &PM, MCContext *&Ctx,
 238                                           raw_pwrite_stream &Out,
 239                                           bool DisableVerify) {
 240   // Add common CodeGen passes.
 241   Ctx = addPassesToGenerateCode(this, PM, DisableVerify, nullptr, nullptr,
 242                                 nullptr);
 243   if (!Ctx)
 244     return true;
 245
 246   if (Options.MCOptions.MCSaveTempLabels)
 247     Ctx->setAllowTemporaryLabels(false);
 248
 249   // Create the code emitter for the target if it exists.  If not, .o file
 250   // emission fails.
 251   const MCRegisterInfo &MRI = *getMCRegisterInfo();
 252   MCCodeEmitter *MCE =
 253       getTarget().createMCCodeEmitter(*getMCInstrInfo(), MRI, *Ctx);
 254   MCAsmBackend *MAB =
 255       getTarget().createMCAsmBackend(MRI, getTargetTriple().str(), TargetCPU);
 256   if (!MCE || !MAB)
 257     return true;
 258
 259   const Triple &T = getTargetTriple();
 260   const MCSubtargetInfo &STI = *getMCSubtargetInfo();
 261   std::unique_ptr<MCStreamer> AsmStreamer(getTarget().createMCObjectStreamer(
 262       T, *Ctx, *MAB, Out, MCE, STI, Options.MCOptions.MCRelaxAll,
 263       Options.MCOptions.MCIncrementalLinkerCompatible,
 264       /*DWARFMustBeAtTheEnd*/ true));
 265
 266   // Create the AsmPrinter, which takes ownership of AsmStreamer if successful.
 267   FunctionPass *Printer =
 268       getTarget().createAsmPrinter(*this, std::move(AsmStreamer));
 269   if (!Printer)
 270     return true;
 271
 272   PM.add(Printer);
 273
 274   return false; // success!
 275 }