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       TM.getCodeModel() != CodeModel::Large) {
  42     if (isTargetDarwin()) {
  43       return (!isDirectCall &&
  44               (GV->hasWeakLinkage() || GV->hasLinkOnceLinkage() ||
  45                GV->hasCommonLinkage() ||
  46                (GV->isDeclaration() && !GV->hasNotBeenReadFromBitcode())));
  47     } else if (isTargetELF()) {
  48       // Extra load is needed for all externally visible.
  49       if (isDirectCall)
  50         return false;
  51       if (GV->hasInternalLinkage() || GV->hasHiddenVisibility())
  52         return false;
  53       return true;
  54     } else if (isTargetCygMing() || isTargetWindows()) {
  55       return (GV->hasDLLImportLinkage());
  56     }
  57   }
  58
  59   return false;
  60 }
  61
  62 /// getBZeroEntry - This function returns the name of a function which has an
  63 /// interface like the non-standard bzero function, if such a function exists on
  64 /// the current subtarget and it is considered prefereable over memset with zero
  65 /// passed as the second argument. Otherwise it returns null.
  66 const char *X86Subtarget::getBZeroEntry() const {
  67   // Darwin 10 has a __bzero entry point for this purpose.
  68   if (getDarwinVers() >= 10)
  69     return "__bzero";
  70
  71   return 0;
  72 }
  73
  74 /// GetCpuIDAndInfo - Execute the specified cpuid and return the 4 values in the
  75 /// specified arguments.  If we can't run cpuid on the host, return true.
  76 bool X86::GetCpuIDAndInfo(unsigned value, unsigned *rEAX, unsigned *rEBX,
  77                           unsigned *rECX, unsigned *rEDX) {
  78 #if defined(__x86_64__)
  79   // gcc doesn't know cpuid would clobber ebx/rbx. Preseve it manually.
  80   asm ("movq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
  81        "cpuid\n\t"
  82        "xchgq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
  83        : "=a" (*rEAX),
  84          "=S" (*rEBX),
  85          "=c" (*rECX),
  86          "=d" (*rEDX)
  87        :  "a" (value));
  88   return false;
  89 #elif defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)
  90 #if defined(__GNUC__)
  91   asm ("movl\t%%ebx, %%esi\n\t"
  92        "cpuid\n\t"
  93        "xchgl\t%%ebx, %%esi\n\t"
  94        : "=a" (*rEAX),
  95          "=S" (*rEBX),
  96          "=c" (*rECX),
  97          "=d" (*rEDX)
  98        :  "a" (value));
  99   return false;
 100 #elif defined(_MSC_VER)
 101   __asm {
 102     mov   eax,value
 103     cpuid
 104     mov   esi,rEAX
 105     mov   dword ptr [esi],eax
 106     mov   esi,rEBX
 107     mov   dword ptr [esi],ebx
 108     mov   esi,rECX
 109     mov   dword ptr [esi],ecx
 110     mov   esi,rEDX
 111     mov   dword ptr [esi],edx
 112   }
 113   return false;
 114 #endif
 115 #endif
 116   return true;
 117 }
 118
 119 void X86Subtarget::AutoDetectSubtargetFeatures() {
 120   unsigned EAX = 0, EBX = 0, ECX = 0, EDX = 0;
 121   union {
 122     unsigned u[3];
 123     char     c[12];
 124   } text;
 125
 126   if (X86::GetCpuIDAndInfo(0, &EAX, text.u+0, text.u+2, text.u+1))
 127     return;
 128
 129   X86::GetCpuIDAndInfo(0x1, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 130
 131   if ((EDX >> 23) & 0x1) X86SSELevel = MMX;
 132   if ((EDX >> 25) & 0x1) X86SSELevel = SSE1;
 133   if ((EDX >> 26) & 0x1) X86SSELevel = SSE2;
 134   if (ECX & 0x1)         X86SSELevel = SSE3;
 135   if ((ECX >> 9)  & 0x1) X86SSELevel = SSSE3;
 136   if ((ECX >> 19) & 0x1) X86SSELevel = SSE41;
 137   if ((ECX >> 20) & 0x1) X86SSELevel = SSE42;
 138
 139   if (memcmp(text.c, "GenuineIntel", 12) == 0 ||
 140       memcmp(text.c, "AuthenticAMD", 12) == 0) {
 141     X86::GetCpuIDAndInfo(0x80000001, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 142     HasX86_64 = (EDX >> 29) & 0x1;
 143   }
 144 }
 145
 146 static const char *GetCurrentX86CPU() {
 147   unsigned EAX = 0, EBX = 0, ECX = 0, EDX = 0;
 148   if (X86::GetCpuIDAndInfo(0x1, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX))
 149     return "generic";
 150   unsigned Family  = (EAX >> 8) & 0xf; // Bits 8 - 11
 151   unsigned Model   = (EAX >> 4) & 0xf; // Bits 4 - 7
 152   X86::GetCpuIDAndInfo(0x80000001, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 153   bool Em64T = (EDX >> 29) & 0x1;
 154
 155   union {
 156     unsigned u[3];
 157     char     c[12];
 158   } text;
 159
 160   X86::GetCpuIDAndInfo(0, &EAX, text.u+0, text.u+2, text.u+1);
 161   if (memcmp(text.c, "GenuineIntel", 12) == 0) {
 162     switch (Family) {
 163       case 3:
 164         return "i386";
 165       case 4:
 166         return "i486";
 167       case 5:
 168         switch (Model) {
 169         case 4:  return "pentium-mmx";
 170         default: return "pentium";
 171         }
 172       case 6:
 173         switch (Model) {
 174         case 1:  return "pentiumpro";
 175         case 3:
 176         case 5:
 177         case 6:  return "pentium2";
 178         case 7:
 179         case 8:
 180         case 10:
 181         case 11: return "pentium3";
 182         case 9:
 183         case 13: return "pentium-m";
 184         case 14: return "yonah";
 185         case 15: return "core2";
 186         default: return "i686";
 187         }
 188       case 15: {
 189         switch (Model) {
 190         case 3:
 191         case 4:
 192           return (Em64T) ? "nocona" : "prescott";
 193         default:
 194           return (Em64T) ? "x86-64" : "pentium4";
 195         }
 196       }
 197
 198     default:
 199       return "generic";
 200     }
 201   } else if (memcmp(text.c, "AuthenticAMD", 12) == 0) {
 202     // FIXME: this poorly matches the generated SubtargetFeatureKV table.  There
 203     // appears to be no way to generate the wide variety of AMD-specific targets
 204     // from the information returned from CPUID.
 205     switch (Family) {
 206       case 4:
 207         return "i486";
 208       case 5:
 209         switch (Model) {
 210         case 6:
 211         case 7:  return "k6";
 212         case 8:  return "k6-2";
 213         case 9:
 214         case 13: return "k6-3";
 215         default: return "pentium";
 216         }
 217       case 6:
 218         switch (Model) {
 219         case 4:  return "athlon-tbird";
 220         case 6:
 221         case 7:
 222         case 8:  return "athlon-mp";
 223         case 10: return "athlon-xp";
 224         default: return "athlon";
 225         }
 226       case 15:
 227         switch (Model) {
 228         case 1:  return "opteron";
 229         case 5:  return "athlon-fx"; // also opteron
 230         default: return "athlon64";
 231         }
 232     default:
 233       return "generic";
 234     }
 235   } else {
 236     return "generic";
 237   }
 238 }
 239
 240 X86Subtarget::X86Subtarget(const Module &M, const std::string &FS, bool is64Bit)
 241   : AsmFlavor(AsmWriterFlavor)
 242   , PICStyle(PICStyles::None)
 243   , X86SSELevel(NoMMXSSE)
 244   , X863DNowLevel(NoThreeDNow)
 245   , HasX86_64(false)
 246   , DarwinVers(0)
 247   , IsLinux(false)
 248   , stackAlignment(8)
 249   // FIXME: this is a known good value for Yonah. How about others?
 250   , MaxInlineSizeThreshold(128)
 251   , Is64Bit(is64Bit)
 252   , TargetType(isELF) { // Default to ELF unless otherwise specified.
 253
 254   // Determine default and user specified characteristics
 255   if (!FS.empty()) {
 256     // If feature string is not empty, parse features string.
 257     std::string CPU = GetCurrentX86CPU();
 258     ParseSubtargetFeatures(FS, CPU);
 259   } else {
 260     // Otherwise, use CPUID to auto-detect feature set.
 261     AutoDetectSubtargetFeatures();
 262   }
 263
 264   // If requesting codegen for X86-64, make sure that 64-bit and SSE2 features
 265   // are enabled.  These are available on all x86-64 CPUs.
 266   if (Is64Bit) {
 267     HasX86_64 = true;
 268     if (X86SSELevel < SSE2)
 269       X86SSELevel = SSE2;
 270   }
 271
 272   // Set the boolean corresponding to the current target triple, or the default
 273   // if one cannot be determined, to true.
 274   const std::string& TT = M.getTargetTriple();
 275   if (TT.length() > 5) {
 276     size_t Pos;
 277     if ((Pos = TT.find("-darwin")) != std::string::npos) {
 278       TargetType = isDarwin;
 279
 280       // Compute the darwin version number.
 281       if (isdigit(TT[Pos+7]))
 282         DarwinVers = atoi(&TT[Pos+7]);
 283       else
 284         DarwinVers = 8;  // Minimum supported darwin is Tiger.
 285     } else if (TT.find("linux") != std::string::npos) {
 286       // Linux doesn't imply ELF, but we don't currently support anything else.
 287       TargetType = isELF;
 288       IsLinux = true;
 289     } else if (TT.find("cygwin") != std::string::npos) {
 290       TargetType = isCygwin;
 291     } else if (TT.find("mingw") != std::string::npos) {
 292       TargetType = isMingw;
 293     } else if (TT.find("win32") != std::string::npos) {
 294       TargetType = isWindows;
 295     } else if (TT.find("windows") != std::string::npos) {
 296       TargetType = isWindows;
 297     }
 298   } else if (TT.empty()) {
 299 #if defined(__CYGWIN__)
 300     TargetType = isCygwin;
 301 #elif defined(__MINGW32__) || defined(__MINGW64__)
 302     TargetType = isMingw;
 303 #elif defined(__APPLE__)
 304     TargetType = isDarwin;
 305 #if __APPLE_CC__ > 5400
 306     DarwinVers = 9;  // GCC 5400+ is Leopard.
 307 #else
 308     DarwinVers = 8;  // Minimum supported darwin is Tiger.
 309 #endif
 310
 311 #elif defined(_WIN32) || defined(_WIN64)
 312     TargetType = isWindows;
 313 #elif defined(__linux__)
 314     // Linux doesn't imply ELF, but we don't currently support anything else.
 315     TargetType = isELF;
 316     IsLinux = true;
 317 #endif
 318   }
 319
 320   // If the asm syntax hasn't been overridden on the command line, use whatever
 321   // the target wants.
 322   if (AsmFlavor == X86Subtarget::Unset) {
 323     AsmFlavor = (TargetType == isWindows)
 324       ? X86Subtarget::Intel : X86Subtarget::ATT;
 325   }
 326
 327   // Stack alignment is 16 bytes on Darwin (both 32 and 64 bit) and for all 64
 328   // bit targets.
 329   if (TargetType == isDarwin || Is64Bit)
 330     stackAlignment = 16;
 331
 332   if (StackAlignment)
 333     stackAlignment = StackAlignment;
 334 }