lib/Target/X86/X86Subtarget.cpp

   1 //===-- X86Subtarget.cpp - X86 Subtarget Information ------------*- 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 implements the X86 specific subclass of TargetSubtarget.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "X86Subtarget.h"
  15 #include "X86GenSubtarget.inc"
  16 #include "llvm/Module.h"
  17 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  18 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  19 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  20 using namespace llvm;
  21
  22 static cl::opt<X86Subtarget::AsmWriterFlavorTy>
  23 AsmWriterFlavor("x86-asm-syntax", cl::init(X86Subtarget::Unset),
  24   cl::desc("Choose style of code to emit from X86 backend:"),
  25   cl::values(
  26     clEnumValN(X86Subtarget::ATT,   "att",   "  Emit AT&T-style assembly"),
  27     clEnumValN(X86Subtarget::Intel, "intel", "  Emit Intel-style assembly"),
  28     clEnumValEnd));
  29
  30
  31 /// True if accessing the GV requires an extra load. For Windows, dllimported
  32 /// symbols are indirect, loading the value at address GV rather then the
  33 /// value of GV itself. This means that the GlobalAddress must be in the base
  34 /// or index register of the address, not the GV offset field.
  35 bool X86Subtarget::GVRequiresExtraLoad(const GlobalValue* GV,
  36                                        const TargetMachine& TM,
  37                                        bool isDirectCall) const
  38 {
  39   // FIXME: PIC
  40   if (TM.getRelocationModel() != Reloc::Static) {
  41     if (isTargetDarwin()) {
  42       return (!isDirectCall &&
  43               (GV->hasWeakLinkage() || GV->hasLinkOnceLinkage() ||
  44                (GV->isDeclaration() && !GV->hasNotBeenReadFromBitcode())));
  45     } else if (isTargetELF()) {
  46       // Extra load is needed for all non-statics.
  47       return (!isDirectCall &&
  48               (GV->isDeclaration() || !GV->hasInternalLinkage()));
  49     } else if (isTargetCygMing() || isTargetWindows()) {
  50       return (GV->hasDLLImportLinkage());
  51     }
  52   }
  53
  54   return false;
  55 }
  56
  57 /// This function returns the name of a function which has an interface
  58 /// like the non-standard bzero function, if such a function exists on
  59 /// the current subtarget and it is considered prefereable over
  60 /// memset with zero passed as the second argument. Otherwise it
  61 /// returns null.
  62 const char *X86Subtarget::getBZeroEntry() const {
  63
  64   // Darwin 10 has a __bzero entry point for this purpose.
  65   if (getDarwinVers() >= 10)
  66     return "__bzero";
  67
  68   return 0;
  69 }
  70
  71 /// GetCpuIDAndInfo - Execute the specified cpuid and return the 4 values in the
  72 /// specified arguments.  If we can't run cpuid on the host, return true.
  73 bool X86::GetCpuIDAndInfo(unsigned value, unsigned *rEAX, unsigned *rEBX,
  74                           unsigned *rECX, unsigned *rEDX) {
  75 #if defined(__x86_64__)
  76   // gcc doesn't know cpuid would clobber ebx/rbx. Preseve it manually.
  77   asm ("movq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
  78        "cpuid\n\t"
  79        "xchgq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
  80        : "=a" (*rEAX),
  81          "=S" (*rEBX),
  82          "=c" (*rECX),
  83          "=d" (*rEDX)
  84        :  "a" (value));
  85   return false;
  86 #elif defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)
  87 #if defined(__GNUC__)
  88   asm ("movl\t%%ebx, %%esi\n\t"
  89        "cpuid\n\t"
  90        "xchgl\t%%ebx, %%esi\n\t"
  91        : "=a" (*rEAX),
  92          "=S" (*rEBX),
  93          "=c" (*rECX),
  94          "=d" (*rEDX)
  95        :  "a" (value));
  96   return false;
  97 #elif defined(_MSC_VER)
  98   __asm {
  99     mov   eax,value
 100     cpuid
 101     mov   esi,rEAX
 102     mov   dword ptr [esi],eax
 103     mov   esi,rEBX
 104     mov   dword ptr [esi],ebx
 105     mov   esi,rECX
 106     mov   dword ptr [esi],ecx
 107     mov   esi,rEDX
 108     mov   dword ptr [esi],edx
 109   }
 110   return false;
 111 #endif
 112 #endif
 113   return true;
 114 }
 115
 116 void X86Subtarget::AutoDetectSubtargetFeatures() {
 117   unsigned EAX = 0, EBX = 0, ECX = 0, EDX = 0;
 118   union {
 119     unsigned u[3];
 120     char     c[12];
 121   } text;
 122
 123   if (X86::GetCpuIDAndInfo(0, &EAX, text.u+0, text.u+2, text.u+1))
 124     return;
 125
 126   X86::GetCpuIDAndInfo(0x1, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 127
 128   if ((EDX >> 23) & 0x1) X86SSELevel = MMX;
 129   if ((EDX >> 25) & 0x1) X86SSELevel = SSE1;
 130   if ((EDX >> 26) & 0x1) X86SSELevel = SSE2;
 131   if (ECX & 0x1)         X86SSELevel = SSE3;
 132   if ((ECX >> 9)  & 0x1) X86SSELevel = SSSE3;
 133   if ((ECX >> 19) & 0x1) X86SSELevel = SSE41;
 134   if ((ECX >> 20) & 0x1) X86SSELevel = SSE42;
 135
 136   if (memcmp(text.c, "GenuineIntel", 12) == 0 ||
 137       memcmp(text.c, "AuthenticAMD", 12) == 0) {
 138     X86::GetCpuIDAndInfo(0x80000001, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 139     HasX86_64 = (EDX >> 29) & 0x1;
 140   }
 141 }
 142
 143 static const char *GetCurrentX86CPU() {
 144   unsigned EAX = 0, EBX = 0, ECX = 0, EDX = 0;
 145   if (X86::GetCpuIDAndInfo(0x1, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX))
 146     return "generic";
 147   unsigned Family  = (EAX >> 8) & 0xf; // Bits 8 - 11
 148   unsigned Model   = (EAX >> 4) & 0xf; // Bits 4 - 7
 149   X86::GetCpuIDAndInfo(0x80000001, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 150   bool Em64T = (EDX >> 29) & 0x1;
 151
 152   union {
 153     unsigned u[3];
 154     char     c[12];
 155   } text;
 156
 157   X86::GetCpuIDAndInfo(0, &EAX, text.u+0, text.u+2, text.u+1);
 158   if (memcmp(text.c, "GenuineIntel", 12) == 0) {
 159     switch (Family) {
 160       case 3:
 161         return "i386";
 162       case 4:
 163         return "i486";
 164       case 5:
 165         switch (Model) {
 166         case 4:  return "pentium-mmx";
 167         default: return "pentium";
 168         }
 169       case 6:
 170         switch (Model) {
 171         case 1:  return "pentiumpro";
 172         case 3:
 173         case 5:
 174         case 6:  return "pentium2";
 175         case 7:
 176         case 8:
 177         case 10:
 178         case 11: return "pentium3";
 179         case 9:
 180         case 13: return "pentium-m";
 181         case 14: return "yonah";
 182         case 15: return "core2";
 183         default: return "i686";
 184         }
 185       case 15: {
 186         switch (Model) {
 187         case 3:
 188         case 4:
 189           return (Em64T) ? "nocona" : "prescott";
 190         default:
 191           return (Em64T) ? "x86-64" : "pentium4";
 192         }
 193       }
 194
 195     default:
 196       return "generic";
 197     }
 198   } else if (memcmp(text.c, "AuthenticAMD", 12) == 0) {
 199     // FIXME: this poorly matches the generated SubtargetFeatureKV table.  There
 200     // appears to be no way to generate the wide variety of AMD-specific targets
 201     // from the information returned from CPUID.
 202     switch (Family) {
 203       case 4:
 204         return "i486";
 205       case 5:
 206         switch (Model) {
 207         case 6:
 208         case 7:  return "k6";
 209         case 8:  return "k6-2";
 210         case 9:
 211         case 13: return "k6-3";
 212         default: return "pentium";
 213         }
 214       case 6:
 215         switch (Model) {
 216         case 4:  return "athlon-tbird";
 217         case 6:
 218         case 7:
 219         case 8:  return "athlon-mp";
 220         case 10: return "athlon-xp";
 221         default: return "athlon";
 222         }
 223       case 15:
 224         switch (Model) {
 225         case 1:  return "opteron";
 226         case 5:  return "athlon-fx"; // also opteron
 227         default: return "athlon64";
 228         }
 229     default:
 230       return "generic";
 231     }
 232   } else {
 233     return "generic";
 234   }
 235 }
 236
 237 X86Subtarget::X86Subtarget(const Module &M, const std::string &FS, bool is64Bit)
 238   : AsmFlavor(AsmWriterFlavor)
 239   , PICStyle(PICStyle::None)
 240   , X86SSELevel(NoMMXSSE)
 241   , X863DNowLevel(NoThreeDNow)
 242   , HasX86_64(false)
 243   , DarwinVers(0)
 244   , IsLinux(false)
 245   , stackAlignment(8)
 246   // FIXME: this is a known good value for Yonah. How about others?
 247   , MaxInlineSizeThreshold(128)
 248   , Is64Bit(is64Bit)
 249   , TargetType(isELF) { // Default to ELF unless otherwise specified.
 250
 251   // Determine default and user specified characteristics
 252   if (!FS.empty()) {
 253     // If feature string is not empty, parse features string.
 254     std::string CPU = GetCurrentX86CPU();
 255     ParseSubtargetFeatures(FS, CPU);
 256   } else {
 257     // Otherwise, use CPUID to auto-detect feature set.
 258     AutoDetectSubtargetFeatures();
 259   }
 260
 261   // If requesting codegen for X86-64, make sure that 64-bit and SSE2 features
 262   // are enabled.  These are available on all x86-64 CPUs.
 263   if (Is64Bit) {
 264     HasX86_64 = true;
 265     if (X86SSELevel < SSE2)
 266       X86SSELevel = SSE2;
 267   }
 268
 269   // Set the boolean corresponding to the current target triple, or the default
 270   // if one cannot be determined, to true.
 271   const std::string& TT = M.getTargetTriple();
 272   if (TT.length() > 5) {
 273     size_t Pos;
 274     if ((Pos = TT.find("-darwin")) != std::string::npos) {
 275       TargetType = isDarwin;
 276
 277       // Compute the darwin version number.
 278       if (isdigit(TT[Pos+7]))
 279         DarwinVers = atoi(&TT[Pos+7]);
 280       else
 281         DarwinVers = 8;  // Minimum supported darwin is Tiger.
 282     } else if (TT.find("linux") != std::string::npos) {
 283       // Linux doesn't imply ELF, but we don't currently support anything else.
 284       TargetType = isELF;
 285       IsLinux = true;
 286     } else if (TT.find("cygwin") != std::string::npos) {
 287       TargetType = isCygwin;
 288     } else if (TT.find("mingw") != std::string::npos) {
 289       TargetType = isMingw;
 290     } else if (TT.find("win32") != std::string::npos) {
 291       TargetType = isWindows;
 292     } else if (TT.find("windows") != std::string::npos) {
 293       TargetType = isWindows;
 294     }
 295   } else if (TT.empty()) {
 296 #if defined(__CYGWIN__)
 297     TargetType = isCygwin;
 298 #elif defined(__MINGW32__) || defined(__MINGW64__)
 299     TargetType = isMingw;
 300 #elif defined(__APPLE__)
 301     TargetType = isDarwin;
 302 #if __APPLE_CC__ > 5400
 303     DarwinVers = 9;  // GCC 5400+ is Leopard.
 304 #else
 305     DarwinVers = 8;  // Minimum supported darwin is Tiger.
 306 #endif
 307
 308 #elif defined(_WIN32) || defined(_WIN64)
 309     TargetType = isWindows;
 310 #elif defined(__linux__)
 311     // Linux doesn't imply ELF, but we don't currently support anything else.
 312     TargetType = isELF;
 313     IsLinux = true;
 314 #endif
 315   }
 316
 317   // If the asm syntax hasn't been overridden on the command line, use whatever
 318   // the target wants.
 319   if (AsmFlavor == X86Subtarget::Unset) {
 320     AsmFlavor = (TargetType == isWindows)
 321       ? X86Subtarget::Intel : X86Subtarget::ATT;
 322   }
 323
 324   // Stack alignment is 16 bytes on Darwin (both 32 and 64 bit) and for all 64
 325   // bit targets.
 326   if (TargetType == isDarwin || Is64Bit)
 327     stackAlignment = 16;
 328
 329   if (StackAlignment)
 330     stackAlignment = StackAlignment;
 331 }