lib/Target/PowerPC/PPCSubtarget.cpp

   1 //===-- PowerPCSubtarget.cpp - PPC Subtarget 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 implements the PPC specific subclass of TargetSubtargetInfo.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "PPCSubtarget.h"
  15 #include "PPC.h"
  16 #include "PPCRegisterInfo.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/MachineScheduler.h"
  19 #include "llvm/IR/Attributes.h"
  20 #include "llvm/IR/Function.h"
  21 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  22 #include "llvm/Support/Host.h"
  23 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  24 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  25 #include <cstdlib>
  26
  27 using namespace llvm;
  28
  29 #define DEBUG_TYPE "ppc-subtarget"
  30
  31 #define GET_SUBTARGETINFO_TARGET_DESC
  32 #define GET_SUBTARGETINFO_CTOR
  33 #include "PPCGenSubtargetInfo.inc"
  34
  35 /// Return the datalayout string of a subtarget.
  36 static std::string getDataLayoutString(const Triple &T) {
  37   bool is64Bit = T.getArch() == Triple::ppc64 || T.getArch() == Triple::ppc64le;
  38   std::string Ret;
  39
  40   // Most PPC* platforms are big endian, PPC64LE is little endian.
  41   if (T.getArch() == Triple::ppc64le)
  42     Ret = "e";
  43   else
  44     Ret = "E";
  45
  46   Ret += DataLayout::getManglingComponent(T);
  47
  48   // PPC32 has 32 bit pointers. The PS3 (OS Lv2) is a PPC64 machine with 32 bit
  49   // pointers.
  50   if (!is64Bit || T.getOS() == Triple::Lv2)
  51     Ret += "-p:32:32";
  52
  53   // Note, the alignment values for f64 and i64 on ppc64 in Darwin
  54   // documentation are wrong; these are correct (i.e. "what gcc does").
  55   if (is64Bit || !T.isOSDarwin())
  56     Ret += "-i64:64";
  57   else
  58     Ret += "-f64:32:64";
  59
  60   // PPC64 has 32 and 64 bit registers, PPC32 has only 32 bit ones.
  61   if (is64Bit)
  62     Ret += "-n32:64";
  63   else
  64     Ret += "-n32";
  65
  66   return Ret;
  67 }
  68
  69 PPCSubtarget &PPCSubtarget::initializeSubtargetDependencies(StringRef CPU,
  70                                                             StringRef FS) {
  71   initializeEnvironment();
  72   resetSubtargetFeatures(CPU, FS);
  73   return *this;
  74 }
  75
  76 PPCSubtarget::PPCSubtarget(const std::string &TT, const std::string &CPU,
  77                            const std::string &FS, PPCTargetMachine &TM,
  78                            CodeGenOpt::Level OptLevel)
  79     : PPCGenSubtargetInfo(TT, CPU, FS), TargetTriple(TT),
  80       DL(getDataLayoutString(TargetTriple)),
  81       IsPPC64(TargetTriple.getArch() == Triple::ppc64 ||
  82               TargetTriple.getArch() == Triple::ppc64le),
  83       OptLevel(OptLevel), TargetABI(PPC_ABI_UNKNOWN),
  84       FrameLowering(initializeSubtargetDependencies(CPU, FS)), InstrInfo(*this),
  85       JITInfo(*this), TLInfo(TM), TSInfo(&DL) {}
  86
  87 /// SetJITMode - This is called to inform the subtarget info that we are
  88 /// producing code for the JIT.
  89 void PPCSubtarget::SetJITMode() {
  90   // JIT mode doesn't want lazy resolver stubs, it knows exactly where
  91   // everything is.  This matters for PPC64, which codegens in PIC mode without
  92   // stubs.
  93   HasLazyResolverStubs = false;
  94
  95   // Calls to external functions need to use indirect calls
  96   IsJITCodeModel = true;
  97 }
  98
  99 void PPCSubtarget::resetSubtargetFeatures(const MachineFunction *MF) {
 100   AttributeSet FnAttrs = MF->getFunction()->getAttributes();
 101   Attribute CPUAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 102                                            "target-cpu");
 103   Attribute FSAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 104                                           "target-features");
 105   std::string CPU =
 106     !CPUAttr.hasAttribute(Attribute::None) ? CPUAttr.getValueAsString() : "";
 107   std::string FS =
 108     !FSAttr.hasAttribute(Attribute::None) ? FSAttr.getValueAsString() : "";
 109   if (!FS.empty()) {
 110     initializeEnvironment();
 111     resetSubtargetFeatures(CPU, FS);
 112   }
 113 }
 114
 115 void PPCSubtarget::initializeEnvironment() {
 116   StackAlignment = 16;
 117   DarwinDirective = PPC::DIR_NONE;
 118   HasMFOCRF = false;
 119   Has64BitSupport = false;
 120   Use64BitRegs = false;
 121   UseCRBits = false;
 122   HasAltivec = false;
 123   HasSPE = false;
 124   HasQPX = false;
 125   HasVSX = false;
 126   HasFCPSGN = false;
 127   HasFSQRT = false;
 128   HasFRE = false;
 129   HasFRES = false;
 130   HasFRSQRTE = false;
 131   HasFRSQRTES = false;
 132   HasRecipPrec = false;
 133   HasSTFIWX = false;
 134   HasLFIWAX = false;
 135   HasFPRND = false;
 136   HasFPCVT = false;
 137   HasISEL = false;
 138   HasPOPCNTD = false;
 139   HasLDBRX = false;
 140   IsBookE = false;
 141   IsPPC4xx = false;
 142   IsPPC6xx = false;
 143   IsE500 = false;
 144   DeprecatedMFTB = false;
 145   DeprecatedDST = false;
 146   HasLazyResolverStubs = false;
 147   IsJITCodeModel = false;
 148 }
 149
 150 void PPCSubtarget::resetSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS) {
 151   // Determine default and user specified characteristics
 152   std::string CPUName = CPU;
 153   if (CPUName.empty())
 154     CPUName = "generic";
 155 #if (defined(__APPLE__) || defined(__linux__)) && \
 156     (defined(__ppc__) || defined(__powerpc__))
 157   if (CPUName == "generic")
 158     CPUName = sys::getHostCPUName();
 159 #endif
 160
 161   // Initialize scheduling itinerary for the specified CPU.
 162   InstrItins = getInstrItineraryForCPU(CPUName);
 163
 164   // Make sure 64-bit features are available when CPUname is generic
 165   std::string FullFS = FS;
 166
 167   // If we are generating code for ppc64, verify that options make sense.
 168   if (IsPPC64) {
 169     Has64BitSupport = true;
 170     // Silently force 64-bit register use on ppc64.
 171     Use64BitRegs = true;
 172     if (!FullFS.empty())
 173       FullFS = "+64bit," + FullFS;
 174     else
 175       FullFS = "+64bit";
 176   }
 177
 178   // At -O2 and above, track CR bits as individual registers.
 179   if (OptLevel >= CodeGenOpt::Default) {
 180     if (!FullFS.empty())
 181       FullFS = "+crbits," + FullFS;
 182     else
 183       FullFS = "+crbits";
 184   }
 185
 186   // Parse features string.
 187   ParseSubtargetFeatures(CPUName, FullFS);
 188
 189   // If the user requested use of 64-bit regs, but the cpu selected doesn't
 190   // support it, ignore.
 191   if (use64BitRegs() && !has64BitSupport())
 192     Use64BitRegs = false;
 193
 194   // Set up darwin-specific properties.
 195   if (isDarwin())
 196     HasLazyResolverStubs = true;
 197
 198   // QPX requires a 32-byte aligned stack. Note that we need to do this if
 199   // we're compiling for a BG/Q system regardless of whether or not QPX
 200   // is enabled because external functions will assume this alignment.
 201   if (hasQPX() || isBGQ())
 202     StackAlignment = 32;
 203
 204   // Determine endianness.
 205   IsLittleEndian = (TargetTriple.getArch() == Triple::ppc64le);
 206
 207   // FIXME: For now, we disable VSX in little-endian mode until endian
 208   // issues in those instructions can be addressed.
 209   if (IsLittleEndian)
 210     HasVSX = false;
 211
 212   // Determine default ABI.
 213   if (TargetABI == PPC_ABI_UNKNOWN) {
 214     if (!isDarwin() && IsPPC64) {
 215       if (IsLittleEndian)
 216         TargetABI = PPC_ABI_ELFv2;
 217       else
 218         TargetABI = PPC_ABI_ELFv1;
 219     }
 220   }
 221 }
 222
 223 /// hasLazyResolverStub - Return true if accesses to the specified global have
 224 /// to go through a dyld lazy resolution stub.  This means that an extra load
 225 /// is required to get the address of the global.
 226 bool PPCSubtarget::hasLazyResolverStub(const GlobalValue *GV,
 227                                        const TargetMachine &TM) const {
 228   // We never have stubs if HasLazyResolverStubs=false or if in static mode.
 229   if (!HasLazyResolverStubs || TM.getRelocationModel() == Reloc::Static)
 230     return false;
 231   // If symbol visibility is hidden, the extra load is not needed if
 232   // the symbol is definitely defined in the current translation unit.
 233   bool isDecl = GV->isDeclaration() && !GV->isMaterializable();
 234   if (GV->hasHiddenVisibility() && !isDecl && !GV->hasCommonLinkage())
 235     return false;
 236   return GV->hasWeakLinkage() || GV->hasLinkOnceLinkage() ||
 237          GV->hasCommonLinkage() || isDecl;
 238 }
 239
 240 // Embedded cores need aggressive scheduling (and some others also benefit).
 241 static bool needsAggressiveScheduling(unsigned Directive) {
 242   switch (Directive) {
 243   default: return false;
 244   case PPC::DIR_440:
 245   case PPC::DIR_A2:
 246   case PPC::DIR_E500mc:
 247   case PPC::DIR_E5500:
 248   case PPC::DIR_PWR7:
 249   case PPC::DIR_PWR8:
 250     return true;
 251   }
 252 }
 253
 254 bool PPCSubtarget::enableMachineScheduler() const {
 255   // Enable MI scheduling for the embedded cores.
 256   // FIXME: Enable this for all cores (some additional modeling
 257   // may be necessary).
 258   return needsAggressiveScheduling(DarwinDirective);
 259 }
 260
 261 // This overrides the PostRAScheduler bit in the SchedModel for each CPU.
 262 bool PPCSubtarget::enablePostMachineScheduler() const { return true; }
 263
 264 PPCGenSubtargetInfo::AntiDepBreakMode PPCSubtarget::getAntiDepBreakMode() const {
 265   return TargetSubtargetInfo::ANTIDEP_ALL;
 266 }
 267
 268 void PPCSubtarget::getCriticalPathRCs(RegClassVector &CriticalPathRCs) const {
 269   CriticalPathRCs.clear();
 270   CriticalPathRCs.push_back(isPPC64() ?
 271                             &PPC::G8RCRegClass : &PPC::GPRCRegClass);
 272 }
 273
 274 void PPCSubtarget::overrideSchedPolicy(MachineSchedPolicy &Policy,
 275                                        MachineInstr *begin,
 276                                        MachineInstr *end,
 277                                        unsigned NumRegionInstrs) const {
 278   if (needsAggressiveScheduling(DarwinDirective)) {
 279     Policy.OnlyTopDown = false;
 280     Policy.OnlyBottomUp = false;
 281   }
 282
 283   // Spilling is generally expensive on all PPC cores, so always enable
 284   // register-pressure tracking.
 285   Policy.ShouldTrackPressure = true;
 286 }
 287
 288 bool PPCSubtarget::useAA() const {
 289   // Use AA during code generation for the embedded cores.
 290   return needsAggressiveScheduling(DarwinDirective);
 291 }
 292