lib/Target/X86/X86Subtarget.cpp

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