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       TLInfo(TM), TSInfo(&DL) {}
  86
  87 void PPCSubtarget::resetSubtargetFeatures(const MachineFunction *MF) {
  88   AttributeSet FnAttrs = MF->getFunction()->getAttributes();
  89   Attribute CPUAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
  90                                            "target-cpu");
  91   Attribute FSAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
  92                                           "target-features");
  93   std::string CPU =
  94     !CPUAttr.hasAttribute(Attribute::None) ? CPUAttr.getValueAsString() : "";
  95   std::string FS =
  96     !FSAttr.hasAttribute(Attribute::None) ? FSAttr.getValueAsString() : "";
  97   if (!FS.empty()) {
  98     initializeEnvironment();
  99     resetSubtargetFeatures(CPU, FS);
 100   }
 101 }
 102
 103 void PPCSubtarget::initializeEnvironment() {
 104   StackAlignment = 16;
 105   DarwinDirective = PPC::DIR_NONE;
 106   HasMFOCRF = false;
 107   Has64BitSupport = false;
 108   Use64BitRegs = false;
 109   UseCRBits = false;
 110   HasAltivec = false;
 111   HasSPE = false;
 112   HasQPX = false;
 113   HasVSX = false;
 114   HasFCPSGN = false;
 115   HasFSQRT = false;
 116   HasFRE = false;
 117   HasFRES = false;
 118   HasFRSQRTE = false;
 119   HasFRSQRTES = false;
 120   HasRecipPrec = false;
 121   HasSTFIWX = false;
 122   HasLFIWAX = false;
 123   HasFPRND = false;
 124   HasFPCVT = false;
 125   HasISEL = false;
 126   HasPOPCNTD = false;
 127   HasLDBRX = false;
 128   IsBookE = false;
 129   IsPPC4xx = false;
 130   IsPPC6xx = false;
 131   IsE500 = false;
 132   DeprecatedMFTB = false;
 133   DeprecatedDST = false;
 134   HasLazyResolverStubs = false;
 135 }
 136
 137 void PPCSubtarget::resetSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS) {
 138   // Determine default and user specified characteristics
 139   std::string CPUName = CPU;
 140   if (CPUName.empty())
 141     CPUName = "generic";
 142 #if (defined(__APPLE__) || defined(__linux__)) && \
 143     (defined(__ppc__) || defined(__powerpc__))
 144   if (CPUName == "generic")
 145     CPUName = sys::getHostCPUName();
 146 #endif
 147
 148   // Initialize scheduling itinerary for the specified CPU.
 149   InstrItins = getInstrItineraryForCPU(CPUName);
 150
 151   // Make sure 64-bit features are available when CPUname is generic
 152   std::string FullFS = FS;
 153
 154   // If we are generating code for ppc64, verify that options make sense.
 155   if (IsPPC64) {
 156     Has64BitSupport = true;
 157     // Silently force 64-bit register use on ppc64.
 158     Use64BitRegs = true;
 159     if (!FullFS.empty())
 160       FullFS = "+64bit," + FullFS;
 161     else
 162       FullFS = "+64bit";
 163   }
 164
 165   // At -O2 and above, track CR bits as individual registers.
 166   if (OptLevel >= CodeGenOpt::Default) {
 167     if (!FullFS.empty())
 168       FullFS = "+crbits," + FullFS;
 169     else
 170       FullFS = "+crbits";
 171   }
 172
 173   // Parse features string.
 174   ParseSubtargetFeatures(CPUName, FullFS);
 175
 176   // If the user requested use of 64-bit regs, but the cpu selected doesn't
 177   // support it, ignore.
 178   if (use64BitRegs() && !has64BitSupport())
 179     Use64BitRegs = false;
 180
 181   // Set up darwin-specific properties.
 182   if (isDarwin())
 183     HasLazyResolverStubs = true;
 184
 185   // QPX requires a 32-byte aligned stack. Note that we need to do this if
 186   // we're compiling for a BG/Q system regardless of whether or not QPX
 187   // is enabled because external functions will assume this alignment.
 188   if (hasQPX() || isBGQ())
 189     StackAlignment = 32;
 190
 191   // Determine endianness.
 192   IsLittleEndian = (TargetTriple.getArch() == Triple::ppc64le);
 193
 194   // FIXME: For now, we disable VSX in little-endian mode until endian
 195   // issues in those instructions can be addressed.
 196   if (IsLittleEndian)
 197     HasVSX = false;
 198
 199   // Determine default ABI.
 200   if (TargetABI == PPC_ABI_UNKNOWN) {
 201     if (!isDarwin() && IsPPC64) {
 202       if (IsLittleEndian)
 203         TargetABI = PPC_ABI_ELFv2;
 204       else
 205         TargetABI = PPC_ABI_ELFv1;
 206     }
 207   }
 208 }
 209
 210 /// hasLazyResolverStub - Return true if accesses to the specified global have
 211 /// to go through a dyld lazy resolution stub.  This means that an extra load
 212 /// is required to get the address of the global.
 213 bool PPCSubtarget::hasLazyResolverStub(const GlobalValue *GV,
 214                                        const TargetMachine &TM) const {
 215   // We never have stubs if HasLazyResolverStubs=false or if in static mode.
 216   if (!HasLazyResolverStubs || TM.getRelocationModel() == Reloc::Static)
 217     return false;
 218   // If symbol visibility is hidden, the extra load is not needed if
 219   // the symbol is definitely defined in the current translation unit.
 220   bool isDecl = GV->isDeclaration() && !GV->isMaterializable();
 221   if (GV->hasHiddenVisibility() && !isDecl && !GV->hasCommonLinkage())
 222     return false;
 223   return GV->hasWeakLinkage() || GV->hasLinkOnceLinkage() ||
 224          GV->hasCommonLinkage() || isDecl;
 225 }
 226
 227 // Embedded cores need aggressive scheduling (and some others also benefit).
 228 static bool needsAggressiveScheduling(unsigned Directive) {
 229   switch (Directive) {
 230   default: return false;
 231   case PPC::DIR_440:
 232   case PPC::DIR_A2:
 233   case PPC::DIR_E500mc:
 234   case PPC::DIR_E5500:
 235   case PPC::DIR_PWR7:
 236   case PPC::DIR_PWR8:
 237     return true;
 238   }
 239 }
 240
 241 bool PPCSubtarget::enableMachineScheduler() const {
 242   // Enable MI scheduling for the embedded cores.
 243   // FIXME: Enable this for all cores (some additional modeling
 244   // may be necessary).
 245   return needsAggressiveScheduling(DarwinDirective);
 246 }
 247
 248 // This overrides the PostRAScheduler bit in the SchedModel for each CPU.
 249 bool PPCSubtarget::enablePostMachineScheduler() const { return true; }
 250
 251 PPCGenSubtargetInfo::AntiDepBreakMode PPCSubtarget::getAntiDepBreakMode() const {
 252   return TargetSubtargetInfo::ANTIDEP_ALL;
 253 }
 254
 255 void PPCSubtarget::getCriticalPathRCs(RegClassVector &CriticalPathRCs) const {
 256   CriticalPathRCs.clear();
 257   CriticalPathRCs.push_back(isPPC64() ?
 258                             &PPC::G8RCRegClass : &PPC::GPRCRegClass);
 259 }
 260
 261 void PPCSubtarget::overrideSchedPolicy(MachineSchedPolicy &Policy,
 262                                        MachineInstr *begin,
 263                                        MachineInstr *end,
 264                                        unsigned NumRegionInstrs) const {
 265   if (needsAggressiveScheduling(DarwinDirective)) {
 266     Policy.OnlyTopDown = false;
 267     Policy.OnlyBottomUp = false;
 268   }
 269
 270   // Spilling is generally expensive on all PPC cores, so always enable
 271   // register-pressure tracking.
 272   Policy.ShouldTrackPressure = true;
 273 }
 274
 275 bool PPCSubtarget::useAA() const {
 276   // Use AA during code generation for the embedded cores.
 277   return needsAggressiveScheduling(DarwinDirective);
 278 }
 279