PR11834: Use macros which are defined on Windows. Patch by Marina Yatsina.
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / MCTargetDesc / X86MCTargetDesc.cpp
1 //===-- X86MCTargetDesc.cpp - X86 Target Descriptions -----------*- C++ -*-===//
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 provides X86 specific target descriptions.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "X86MCTargetDesc.h"
15 #include "X86MCAsmInfo.h"
16 #include "InstPrinter/X86ATTInstPrinter.h"
17 #include "InstPrinter/X86IntelInstPrinter.h"
18 #include "llvm/MC/MachineLocation.h"
19 #include "llvm/MC/MCCodeGenInfo.h"
20 #include "llvm/MC/MCInstrAnalysis.h"
21 #include "llvm/MC/MCInstrInfo.h"
22 #include "llvm/MC/MCRegisterInfo.h"
23 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
24 #include "llvm/MC/MCSubtargetInfo.h"
25 #include "llvm/ADT/Triple.h"
26 #include "llvm/Support/Host.h"
27 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
28
29 #define GET_REGINFO_MC_DESC
30 #include "X86GenRegisterInfo.inc"
31
32 #define GET_INSTRINFO_MC_DESC
33 #include "X86GenInstrInfo.inc"
34
35 #define GET_SUBTARGETINFO_MC_DESC
36 #include "X86GenSubtargetInfo.inc"
37
38 using namespace llvm;
39
40
41 std::string X86_MC::ParseX86Triple(StringRef TT) {
42   Triple TheTriple(TT);
43   std::string FS;
44   if (TheTriple.getArch() == Triple::x86_64)
45     FS = "+64bit-mode";
46   else
47     FS = "-64bit-mode";
48   return FS;
49 }
50
51 /// GetCpuIDAndInfo - Execute the specified cpuid and return the 4 values in the
52 /// specified arguments.  If we can't run cpuid on the host, return true.
53 bool X86_MC::GetCpuIDAndInfo(unsigned value, unsigned *rEAX,
54                              unsigned *rEBX, unsigned *rECX, unsigned *rEDX) {
55 #if defined(__x86_64__) || defined(_M_AMD64) || defined (_M_X64)
56   #if defined(__GNUC__)
57     // gcc doesn't know cpuid would clobber ebx/rbx. Preseve it manually.
58     asm ("movq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
59          "cpuid\n\t"
60          "xchgq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
61          : "=a" (*rEAX),
62            "=S" (*rEBX),
63            "=c" (*rECX),
64            "=d" (*rEDX)
65          :  "a" (value));
66     return false;
67   #elif defined(_MSC_VER)
68     int registers[4];
69     __cpuid(registers, value);
70     *rEAX = registers[0];
71     *rEBX = registers[1];
72     *rECX = registers[2];
73     *rEDX = registers[3];
74     return false;
75   #else
76     return true;
77   #endif
78 #elif defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)
79   #if defined(__GNUC__)
80     asm ("movl\t%%ebx, %%esi\n\t"
81          "cpuid\n\t"
82          "xchgl\t%%ebx, %%esi\n\t"
83          : "=a" (*rEAX),
84            "=S" (*rEBX),
85            "=c" (*rECX),
86            "=d" (*rEDX)
87          :  "a" (value));
88     return false;
89   #elif defined(_MSC_VER)
90     __asm {
91       mov   eax,value
92       cpuid
93       mov   esi,rEAX
94       mov   dword ptr [esi],eax
95       mov   esi,rEBX
96       mov   dword ptr [esi],ebx
97       mov   esi,rECX
98       mov   dword ptr [esi],ecx
99       mov   esi,rEDX
100       mov   dword ptr [esi],edx
101     }
102     return false;
103   #else
104     return true;
105   #endif
106 #else
107   return true;
108 #endif
109 }
110
111 /// GetCpuIDAndInfoEx - Execute the specified cpuid with subleaf and return the
112 /// 4 values in the specified arguments.  If we can't run cpuid on the host,
113 /// return true.
114 bool X86_MC::GetCpuIDAndInfoEx(unsigned value, unsigned subleaf, unsigned *rEAX,
115                                unsigned *rEBX, unsigned *rECX, unsigned *rEDX) {
116 #if defined(__x86_64__) || defined(_M_AMD64) || defined (_M_X64)
117   #if defined(__GNUC__)
118     // gcc desn't know cpuid would clobber ebx/rbx. Preseve it manually.
119     asm ("movq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
120          "cpuid\n\t"
121          "xchgq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
122          : "=a" (*rEAX),
123            "=S" (*rEBX),
124            "=c" (*rECX),
125            "=d" (*rEDX)
126          :  "a" (value),
127             "c" (subleaf));
128     return false;
129   #elif defined(_MSC_VER)
130     // __cpuidex was added in MSVC++ 9.0 SP1
131     #if (_MSC_VER > 1500) || (_MSC_VER == 1500 && _MSC_FULL_VER >= 150030729)
132       int registers[4];
133       __cpuidex(registers, value, subleaf);
134       *rEAX = registers[0];
135       *rEBX = registers[1];
136       *rECX = registers[2];
137       *rEDX = registers[3];
138       return false;
139     #else
140       return true;
141     #endif
142   #else
143     return true;
144   #endif
145 #elif defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)
146   #if defined(__GNUC__)
147     asm ("movl\t%%ebx, %%esi\n\t"
148          "cpuid\n\t"
149          "xchgl\t%%ebx, %%esi\n\t"
150          : "=a" (*rEAX),
151            "=S" (*rEBX),
152            "=c" (*rECX),
153            "=d" (*rEDX)
154          :  "a" (value),
155             "c" (subleaf));
156     return false;
157   #elif defined(_MSC_VER)
158     __asm {
159       mov   eax,value
160       mov   ecx,subleaf
161       cpuid
162       mov   esi,rEAX
163       mov   dword ptr [esi],eax
164       mov   esi,rEBX
165       mov   dword ptr [esi],ebx
166       mov   esi,rECX
167       mov   dword ptr [esi],ecx
168       mov   esi,rEDX
169       mov   dword ptr [esi],edx
170     }
171     return false;
172   #else
173     return true;
174   #endif
175 #else
176   return true;
177 #endif
178 }
179
180 void X86_MC::DetectFamilyModel(unsigned EAX, unsigned &Family,
181                                unsigned &Model) {
182   Family = (EAX >> 8) & 0xf; // Bits 8 - 11
183   Model  = (EAX >> 4) & 0xf; // Bits 4 - 7
184   if (Family == 6 || Family == 0xf) {
185     if (Family == 0xf)
186       // Examine extended family ID if family ID is F.
187       Family += (EAX >> 20) & 0xff;    // Bits 20 - 27
188     // Examine extended model ID if family ID is 6 or F.
189     Model += ((EAX >> 16) & 0xf) << 4; // Bits 16 - 19
190   }
191 }
192
193 unsigned X86_MC::getDwarfRegFlavour(StringRef TT, bool isEH) {
194   Triple TheTriple(TT);
195   if (TheTriple.getArch() == Triple::x86_64)
196     return DWARFFlavour::X86_64;
197
198   if (TheTriple.isOSDarwin())
199     return isEH ? DWARFFlavour::X86_32_DarwinEH : DWARFFlavour::X86_32_Generic;
200   if (TheTriple.getOS() == Triple::MinGW32 ||
201       TheTriple.getOS() == Triple::Cygwin)
202     // Unsupported by now, just quick fallback
203     return DWARFFlavour::X86_32_Generic;
204   return DWARFFlavour::X86_32_Generic;
205 }
206
207 /// getX86RegNum - This function maps LLVM register identifiers to their X86
208 /// specific numbering, which is used in various places encoding instructions.
209 unsigned X86_MC::getX86RegNum(unsigned RegNo) {
210   switch(RegNo) {
211   case X86::RAX: case X86::EAX: case X86::AX: case X86::AL: return N86::EAX;
212   case X86::RCX: case X86::ECX: case X86::CX: case X86::CL: return N86::ECX;
213   case X86::RDX: case X86::EDX: case X86::DX: case X86::DL: return N86::EDX;
214   case X86::RBX: case X86::EBX: case X86::BX: case X86::BL: return N86::EBX;
215   case X86::RSP: case X86::ESP: case X86::SP: case X86::SPL: case X86::AH:
216     return N86::ESP;
217   case X86::RBP: case X86::EBP: case X86::BP: case X86::BPL: case X86::CH:
218     return N86::EBP;
219   case X86::RSI: case X86::ESI: case X86::SI: case X86::SIL: case X86::DH:
220     return N86::ESI;
221   case X86::RDI: case X86::EDI: case X86::DI: case X86::DIL: case X86::BH:
222     return N86::EDI;
223
224   case X86::R8:  case X86::R8D:  case X86::R8W:  case X86::R8B:
225     return N86::EAX;
226   case X86::R9:  case X86::R9D:  case X86::R9W:  case X86::R9B:
227     return N86::ECX;
228   case X86::R10: case X86::R10D: case X86::R10W: case X86::R10B:
229     return N86::EDX;
230   case X86::R11: case X86::R11D: case X86::R11W: case X86::R11B:
231     return N86::EBX;
232   case X86::R12: case X86::R12D: case X86::R12W: case X86::R12B:
233     return N86::ESP;
234   case X86::R13: case X86::R13D: case X86::R13W: case X86::R13B:
235     return N86::EBP;
236   case X86::R14: case X86::R14D: case X86::R14W: case X86::R14B:
237     return N86::ESI;
238   case X86::R15: case X86::R15D: case X86::R15W: case X86::R15B:
239     return N86::EDI;
240
241   case X86::ST0: case X86::ST1: case X86::ST2: case X86::ST3:
242   case X86::ST4: case X86::ST5: case X86::ST6: case X86::ST7:
243     return RegNo-X86::ST0;
244
245   case X86::XMM0: case X86::XMM8:
246   case X86::YMM0: case X86::YMM8: case X86::MM0:
247     return 0;
248   case X86::XMM1: case X86::XMM9:
249   case X86::YMM1: case X86::YMM9: case X86::MM1:
250     return 1;
251   case X86::XMM2: case X86::XMM10:
252   case X86::YMM2: case X86::YMM10: case X86::MM2:
253     return 2;
254   case X86::XMM3: case X86::XMM11:
255   case X86::YMM3: case X86::YMM11: case X86::MM3:
256     return 3;
257   case X86::XMM4: case X86::XMM12:
258   case X86::YMM4: case X86::YMM12: case X86::MM4:
259     return 4;
260   case X86::XMM5: case X86::XMM13:
261   case X86::YMM5: case X86::YMM13: case X86::MM5:
262     return 5;
263   case X86::XMM6: case X86::XMM14:
264   case X86::YMM6: case X86::YMM14: case X86::MM6:
265     return 6;
266   case X86::XMM7: case X86::XMM15:
267   case X86::YMM7: case X86::YMM15: case X86::MM7:
268     return 7;
269
270   case X86::ES: return 0;
271   case X86::CS: return 1;
272   case X86::SS: return 2;
273   case X86::DS: return 3;
274   case X86::FS: return 4;
275   case X86::GS: return 5;
276
277   case X86::CR0: case X86::CR8 : case X86::DR0: return 0;
278   case X86::CR1: case X86::CR9 : case X86::DR1: return 1;
279   case X86::CR2: case X86::CR10: case X86::DR2: return 2;
280   case X86::CR3: case X86::CR11: case X86::DR3: return 3;
281   case X86::CR4: case X86::CR12: case X86::DR4: return 4;
282   case X86::CR5: case X86::CR13: case X86::DR5: return 5;
283   case X86::CR6: case X86::CR14: case X86::DR6: return 6;
284   case X86::CR7: case X86::CR15: case X86::DR7: return 7;
285
286   // Pseudo index registers are equivalent to a "none"
287   // scaled index (See Intel Manual 2A, table 2-3)
288   case X86::EIZ:
289   case X86::RIZ:
290     return 4;
291
292   default:
293     assert((int(RegNo) > 0) && "Unknown physical register!");
294     return 0;
295   }
296 }
297
298 void X86_MC::InitLLVM2SEHRegisterMapping(MCRegisterInfo *MRI) {
299   // FIXME: TableGen these.
300   for (unsigned Reg = X86::NoRegister+1; Reg < X86::NUM_TARGET_REGS; ++Reg) {
301     int SEH = X86_MC::getX86RegNum(Reg);
302     switch (Reg) {
303     case X86::R8:  case X86::R8D:  case X86::R8W:  case X86::R8B:
304     case X86::R9:  case X86::R9D:  case X86::R9W:  case X86::R9B:
305     case X86::R10: case X86::R10D: case X86::R10W: case X86::R10B:
306     case X86::R11: case X86::R11D: case X86::R11W: case X86::R11B:
307     case X86::R12: case X86::R12D: case X86::R12W: case X86::R12B:
308     case X86::R13: case X86::R13D: case X86::R13W: case X86::R13B:
309     case X86::R14: case X86::R14D: case X86::R14W: case X86::R14B:
310     case X86::R15: case X86::R15D: case X86::R15W: case X86::R15B:
311     case X86::XMM8:  case X86::XMM9:  case X86::XMM10: case X86::XMM11:
312     case X86::XMM12: case X86::XMM13: case X86::XMM14: case X86::XMM15:
313     case X86::YMM8:  case X86::YMM9:  case X86::YMM10: case X86::YMM11:
314     case X86::YMM12: case X86::YMM13: case X86::YMM14: case X86::YMM15:
315       SEH += 8;
316       break;
317     }
318     MRI->mapLLVMRegToSEHReg(Reg, SEH);
319   }
320 }
321
322 MCSubtargetInfo *X86_MC::createX86MCSubtargetInfo(StringRef TT, StringRef CPU,
323                                                   StringRef FS) {
324   std::string ArchFS = X86_MC::ParseX86Triple(TT);
325   if (!FS.empty()) {
326     if (!ArchFS.empty())
327       ArchFS = ArchFS + "," + FS.str();
328     else
329       ArchFS = FS;
330   }
331
332   std::string CPUName = CPU;
333   if (CPUName.empty()) {
334 #if defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)\
335     || defined(__x86_64__) || defined(_M_AMD64) || defined (_M_X64)
336     CPUName = sys::getHostCPUName();
337 #else
338     CPUName = "generic";
339 #endif
340   }
341
342   MCSubtargetInfo *X = new MCSubtargetInfo();
343   InitX86MCSubtargetInfo(X, TT, CPUName, ArchFS);
344   return X;
345 }
346
347 static MCInstrInfo *createX86MCInstrInfo() {
348   MCInstrInfo *X = new MCInstrInfo();
349   InitX86MCInstrInfo(X);
350   return X;
351 }
352
353 static MCRegisterInfo *createX86MCRegisterInfo(StringRef TT) {
354   Triple TheTriple(TT);
355   unsigned RA = (TheTriple.getArch() == Triple::x86_64)
356     ? X86::RIP     // Should have dwarf #16.
357     : X86::EIP;    // Should have dwarf #8.
358
359   MCRegisterInfo *X = new MCRegisterInfo();
360   InitX86MCRegisterInfo(X, RA,
361                         X86_MC::getDwarfRegFlavour(TT, false),
362                         X86_MC::getDwarfRegFlavour(TT, true));
363   X86_MC::InitLLVM2SEHRegisterMapping(X);
364   return X;
365 }
366
367 static MCAsmInfo *createX86MCAsmInfo(const Target &T, StringRef TT) {
368   Triple TheTriple(TT);
369   bool is64Bit = TheTriple.getArch() == Triple::x86_64;
370
371   MCAsmInfo *MAI;
372   if (TheTriple.isOSDarwin() || TheTriple.getEnvironment() == Triple::MachO) {
373     if (is64Bit)
374       MAI = new X86_64MCAsmInfoDarwin(TheTriple);
375     else
376       MAI = new X86MCAsmInfoDarwin(TheTriple);
377   } else if (TheTriple.getOS() == Triple::Win32) {
378     MAI = new X86MCAsmInfoMicrosoft(TheTriple);
379   } else if (TheTriple.getOS() == Triple::MinGW32 || TheTriple.getOS() == Triple::Cygwin) {
380     MAI = new X86MCAsmInfoGNUCOFF(TheTriple);
381   } else {
382     MAI = new X86ELFMCAsmInfo(TheTriple);
383   }
384
385   // Initialize initial frame state.
386   // Calculate amount of bytes used for return address storing
387   int stackGrowth = is64Bit ? -8 : -4;
388
389   // Initial state of the frame pointer is esp+stackGrowth.
390   MachineLocation Dst(MachineLocation::VirtualFP);
391   MachineLocation Src(is64Bit ? X86::RSP : X86::ESP, stackGrowth);
392   MAI->addInitialFrameState(0, Dst, Src);
393
394   // Add return address to move list
395   MachineLocation CSDst(is64Bit ? X86::RSP : X86::ESP, stackGrowth);
396   MachineLocation CSSrc(is64Bit ? X86::RIP : X86::EIP);
397   MAI->addInitialFrameState(0, CSDst, CSSrc);
398
399   return MAI;
400 }
401
402 static MCCodeGenInfo *createX86MCCodeGenInfo(StringRef TT, Reloc::Model RM,
403                                              CodeModel::Model CM,
404                                              CodeGenOpt::Level OL) {
405   MCCodeGenInfo *X = new MCCodeGenInfo();
406
407   Triple T(TT);
408   bool is64Bit = T.getArch() == Triple::x86_64;
409
410   if (RM == Reloc::Default) {
411     // Darwin defaults to PIC in 64 bit mode and dynamic-no-pic in 32 bit mode.
412     // Win64 requires rip-rel addressing, thus we force it to PIC. Otherwise we
413     // use static relocation model by default.
414     if (T.isOSDarwin()) {
415       if (is64Bit)
416         RM = Reloc::PIC_;
417       else
418         RM = Reloc::DynamicNoPIC;
419     } else if (T.isOSWindows() && is64Bit)
420       RM = Reloc::PIC_;
421     else
422       RM = Reloc::Static;
423   }
424
425   // ELF and X86-64 don't have a distinct DynamicNoPIC model.  DynamicNoPIC
426   // is defined as a model for code which may be used in static or dynamic
427   // executables but not necessarily a shared library. On X86-32 we just
428   // compile in -static mode, in x86-64 we use PIC.
429   if (RM == Reloc::DynamicNoPIC) {
430     if (is64Bit)
431       RM = Reloc::PIC_;
432     else if (!T.isOSDarwin())
433       RM = Reloc::Static;
434   }
435
436   // If we are on Darwin, disallow static relocation model in X86-64 mode, since
437   // the Mach-O file format doesn't support it.
438   if (RM == Reloc::Static && T.isOSDarwin() && is64Bit)
439     RM = Reloc::PIC_;
440
441   // For static codegen, if we're not already set, use Small codegen.
442   if (CM == CodeModel::Default)
443     CM = CodeModel::Small;
444   else if (CM == CodeModel::JITDefault)
445     // 64-bit JIT places everything in the same buffer except external funcs.
446     CM = is64Bit ? CodeModel::Large : CodeModel::Small;
447
448   X->InitMCCodeGenInfo(RM, CM, OL);
449   return X;
450 }
451
452 static MCStreamer *createMCStreamer(const Target &T, StringRef TT,
453                                     MCContext &Ctx, MCAsmBackend &MAB,
454                                     raw_ostream &_OS,
455                                     MCCodeEmitter *_Emitter,
456                                     bool RelaxAll,
457                                     bool NoExecStack) {
458   Triple TheTriple(TT);
459
460   if (TheTriple.isOSDarwin() || TheTriple.getEnvironment() == Triple::MachO)
461     return createMachOStreamer(Ctx, MAB, _OS, _Emitter, RelaxAll);
462
463   if (TheTriple.isOSWindows())
464     return createWinCOFFStreamer(Ctx, MAB, *_Emitter, _OS, RelaxAll);
465
466   return createELFStreamer(Ctx, MAB, _OS, _Emitter, RelaxAll, NoExecStack);
467 }
468
469 static MCInstPrinter *createX86MCInstPrinter(const Target &T,
470                                              unsigned SyntaxVariant,
471                                              const MCAsmInfo &MAI,
472                                              const MCSubtargetInfo &STI) {
473   if (SyntaxVariant == 0)
474     return new X86ATTInstPrinter(MAI);
475   if (SyntaxVariant == 1)
476     return new X86IntelInstPrinter(MAI);
477   return 0;
478 }
479
480 static MCInstrAnalysis *createX86MCInstrAnalysis(const MCInstrInfo *Info) {
481   return new MCInstrAnalysis(Info);
482 }
483
484 // Force static initialization.
485 extern "C" void LLVMInitializeX86TargetMC() {
486   // Register the MC asm info.
487   RegisterMCAsmInfoFn A(TheX86_32Target, createX86MCAsmInfo);
488   RegisterMCAsmInfoFn B(TheX86_64Target, createX86MCAsmInfo);
489
490   // Register the MC codegen info.
491   RegisterMCCodeGenInfoFn C(TheX86_32Target, createX86MCCodeGenInfo);
492   RegisterMCCodeGenInfoFn D(TheX86_64Target, createX86MCCodeGenInfo);
493
494   // Register the MC instruction info.
495   TargetRegistry::RegisterMCInstrInfo(TheX86_32Target, createX86MCInstrInfo);
496   TargetRegistry::RegisterMCInstrInfo(TheX86_64Target, createX86MCInstrInfo);
497
498   // Register the MC register info.
499   TargetRegistry::RegisterMCRegInfo(TheX86_32Target, createX86MCRegisterInfo);
500   TargetRegistry::RegisterMCRegInfo(TheX86_64Target, createX86MCRegisterInfo);
501
502   // Register the MC subtarget info.
503   TargetRegistry::RegisterMCSubtargetInfo(TheX86_32Target,
504                                           X86_MC::createX86MCSubtargetInfo);
505   TargetRegistry::RegisterMCSubtargetInfo(TheX86_64Target,
506                                           X86_MC::createX86MCSubtargetInfo);
507
508   // Register the MC instruction analyzer.
509   TargetRegistry::RegisterMCInstrAnalysis(TheX86_32Target,
510                                           createX86MCInstrAnalysis);
511   TargetRegistry::RegisterMCInstrAnalysis(TheX86_64Target,
512                                           createX86MCInstrAnalysis);
513
514   // Register the code emitter.
515   TargetRegistry::RegisterMCCodeEmitter(TheX86_32Target,
516                                         createX86MCCodeEmitter);
517   TargetRegistry::RegisterMCCodeEmitter(TheX86_64Target,
518                                         createX86MCCodeEmitter);
519
520   // Register the asm backend.
521   TargetRegistry::RegisterMCAsmBackend(TheX86_32Target,
522                                        createX86_32AsmBackend);
523   TargetRegistry::RegisterMCAsmBackend(TheX86_64Target,
524                                        createX86_64AsmBackend);
525
526   // Register the object streamer.
527   TargetRegistry::RegisterMCObjectStreamer(TheX86_32Target,
528                                            createMCStreamer);
529   TargetRegistry::RegisterMCObjectStreamer(TheX86_64Target,
530                                            createMCStreamer);
531
532   // Register the MCInstPrinter.
533   TargetRegistry::RegisterMCInstPrinter(TheX86_32Target,
534                                         createX86MCInstPrinter);
535   TargetRegistry::RegisterMCInstPrinter(TheX86_64Target,
536                                         createX86MCInstPrinter);
537 }