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->hasCommonLinkage() ||
  45                (GV->isDeclaration() && !GV->hasNotBeenReadFromBitcode())));
  46     } else if (isTargetELF()) {
  47       // Extra load is needed for all externally visible.
  48       if (isDirectCall)
  49         return false;
  50       if (GV->hasInternalLinkage() || GV->hasHiddenVisibility())
  51         return false;
  52       return true;
  53     } else if (isTargetCygMing() || isTargetWindows()) {
  54       return (GV->hasDLLImportLinkage());
  55     }
  56   }
  57
  58   return false;
  59 }
  60
  61 /// This function returns the name of a function which has an interface
  62 /// like the non-standard bzero function, if such a function exists on
  63 /// the current subtarget and it is considered prefereable over
  64 /// memset with zero passed as the second argument. Otherwise it
  65 /// returns null.
  66 const char *X86Subtarget::getBZeroEntry() const {
  67
  68   // Darwin 10 has a __bzero entry point for this purpose.
  69   if (getDarwinVers() >= 10)
  70     return "__bzero";
  71
  72   return 0;
  73 }
  74
  75 /// GetCpuIDAndInfo - Execute the specified cpuid and return the 4 values in the
  76 /// specified arguments.  If we can't run cpuid on the host, return true.
  77 bool X86::GetCpuIDAndInfo(unsigned value, unsigned *rEAX, unsigned *rEBX,
  78                           unsigned *rECX, unsigned *rEDX) {
  79 #if defined(__x86_64__)
  80   // gcc doesn't know cpuid would clobber ebx/rbx. Preseve it manually.
  81   asm ("movq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
  82        "cpuid\n\t"
  83        "xchgq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
  84        : "=a" (*rEAX),
  85          "=S" (*rEBX),
  86          "=c" (*rECX),
  87          "=d" (*rEDX)
  88        :  "a" (value));
  89   return false;
  90 #elif defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)
  91 #if defined(__GNUC__)
  92   asm ("movl\t%%ebx, %%esi\n\t"
  93        "cpuid\n\t"
  94        "xchgl\t%%ebx, %%esi\n\t"
  95        : "=a" (*rEAX),
  96          "=S" (*rEBX),
  97          "=c" (*rECX),
  98          "=d" (*rEDX)
  99        :  "a" (value));
 100   return false;
 101 #elif defined(_MSC_VER)
 102   __asm {
 103     mov   eax,value
 104     cpuid
 105     mov   esi,rEAX
 106     mov   dword ptr [esi],eax
 107     mov   esi,rEBX
 108     mov   dword ptr [esi],ebx
 109     mov   esi,rECX
 110     mov   dword ptr [esi],ecx
 111     mov   esi,rEDX
 112     mov   dword ptr [esi],edx
 113   }
 114   return false;
 115 #endif
 116 #endif
 117   return true;
 118 }
 119
 120 void X86Subtarget::AutoDetectSubtargetFeatures() {
 121   unsigned EAX = 0, EBX = 0, ECX = 0, EDX = 0;
 122   union {
 123     unsigned u[3];
 124     char     c[12];
 125   } text;
 126
 127   if (X86::GetCpuIDAndInfo(0, &EAX, text.u+0, text.u+2, text.u+1))
 128     return;
 129
 130   X86::GetCpuIDAndInfo(0x1, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 131
 132   if ((EDX >> 23) & 0x1) X86SSELevel = MMX;
 133   if ((EDX >> 25) & 0x1) X86SSELevel = SSE1;
 134   if ((EDX >> 26) & 0x1) X86SSELevel = SSE2;
 135   if (ECX & 0x1)         X86SSELevel = SSE3;
 136   if ((ECX >> 9)  & 0x1) X86SSELevel = SSSE3;
 137   if ((ECX >> 19) & 0x1) X86SSELevel = SSE41;
 138   if ((ECX >> 20) & 0x1) X86SSELevel = SSE42;
 139
 140   if (memcmp(text.c, "GenuineIntel", 12) == 0 ||
 141       memcmp(text.c, "AuthenticAMD", 12) == 0) {
 142     X86::GetCpuIDAndInfo(0x80000001, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 143     HasX86_64 = (EDX >> 29) & 0x1;
 144   }
 145 }
 146
 147 static const char *GetCurrentX86CPU() {
 148   unsigned EAX = 0, EBX = 0, ECX = 0, EDX = 0;
 149   if (X86::GetCpuIDAndInfo(0x1, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX))
 150     return "generic";
 151   unsigned Family  = (EAX >> 8) & 0xf; // Bits 8 - 11
 152   unsigned Model   = (EAX >> 4) & 0xf; // Bits 4 - 7
 153   X86::GetCpuIDAndInfo(0x80000001, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 154   bool Em64T = (EDX >> 29) & 0x1;
 155
 156   union {
 157     unsigned u[3];
 158     char     c[12];
 159   } text;
 160
 161   X86::GetCpuIDAndInfo(0, &EAX, text.u+0, text.u+2, text.u+1);
 162   if (memcmp(text.c, "GenuineIntel", 12) == 0) {
 163     switch (Family) {
 164       case 3:
 165         return "i386";
 166       case 4:
 167         return "i486";
 168       case 5:
 169         switch (Model) {
 170         case 4:  return "pentium-mmx";
 171         default: return "pentium";
 172         }
 173       case 6:
 174         switch (Model) {
 175         case 1:  return "pentiumpro";
 176         case 3:
 177         case 5:
 178         case 6:  return "pentium2";
 179         case 7:
 180         case 8:
 181         case 10:
 182         case 11: return "pentium3";
 183         case 9:
 184         case 13: return "pentium-m";
 185         case 14: return "yonah";
 186         case 15: return "core2";
 187         default: return "i686";
 188         }
 189       case 15: {
 190         switch (Model) {
 191         case 3:
 192         case 4:
 193           return (Em64T) ? "nocona" : "prescott";
 194         default:
 195           return (Em64T) ? "x86-64" : "pentium4";
 196         }
 197       }
 198
 199     default:
 200       return "generic";
 201     }
 202   } else if (memcmp(text.c, "AuthenticAMD", 12) == 0) {
 203     // FIXME: this poorly matches the generated SubtargetFeatureKV table.  There
 204     // appears to be no way to generate the wide variety of AMD-specific targets
 205     // from the information returned from CPUID.
 206     switch (Family) {
 207       case 4:
 208         return "i486";
 209       case 5:
 210         switch (Model) {
 211         case 6:
 212         case 7:  return "k6";
 213         case 8:  return "k6-2";
 214         case 9:
 215         case 13: return "k6-3";
 216         default: return "pentium";
 217         }
 218       case 6:
 219         switch (Model) {
 220         case 4:  return "athlon-tbird";
 221         case 6:
 222         case 7:
 223         case 8:  return "athlon-mp";
 224         case 10: return "athlon-xp";
 225         default: return "athlon";
 226         }
 227       case 15:
 228         switch (Model) {
 229         case 1:  return "opteron";
 230         case 5:  return "athlon-fx"; // also opteron
 231         default: return "athlon64";
 232         }
 233     default:
 234       return "generic";
 235     }
 236   } else {
 237     return "generic";
 238   }
 239 }
 240
 241 X86Subtarget::X86Subtarget(const Module &M, const std::string &FS, bool is64Bit)
 242   : AsmFlavor(AsmWriterFlavor)
 243   , PICStyle(PICStyle::None)
 244   , X86SSELevel(NoMMXSSE)
 245   , X863DNowLevel(NoThreeDNow)
 246   , HasX86_64(false)
 247   , DarwinVers(0)
 248   , IsLinux(false)
 249   , stackAlignment(8)
 250   // FIXME: this is a known good value for Yonah. How about others?
 251   , MaxInlineSizeThreshold(128)
 252   , Is64Bit(is64Bit)
 253   , TargetType(isELF) { // Default to ELF unless otherwise specified.
 254
 255   // Determine default and user specified characteristics
 256   if (!FS.empty()) {
 257     // If feature string is not empty, parse features string.
 258     std::string CPU = GetCurrentX86CPU();
 259     ParseSubtargetFeatures(FS, CPU);
 260   } else {
 261     // Otherwise, use CPUID to auto-detect feature set.
 262     AutoDetectSubtargetFeatures();
 263   }
 264
 265   // If requesting codegen for X86-64, make sure that 64-bit and SSE2 features
 266   // are enabled.  These are available on all x86-64 CPUs.
 267   if (Is64Bit) {
 268     HasX86_64 = true;
 269     if (X86SSELevel < SSE2)
 270       X86SSELevel = SSE2;
 271   }
 272
 273   // Set the boolean corresponding to the current target triple, or the default
 274   // if one cannot be determined, to true.
 275   const std::string& TT = M.getTargetTriple();
 276   if (TT.length() > 5) {
 277     size_t Pos;
 278     if ((Pos = TT.find("-darwin")) != std::string::npos) {
 279       TargetType = isDarwin;
 280
 281       // Compute the darwin version number.
 282       if (isdigit(TT[Pos+7]))
 283         DarwinVers = atoi(&TT[Pos+7]);
 284       else
 285         DarwinVers = 8;  // Minimum supported darwin is Tiger.
 286     } else if (TT.find("linux") != std::string::npos) {
 287       // Linux doesn't imply ELF, but we don't currently support anything else.
 288       TargetType = isELF;
 289       IsLinux = true;
 290     } else if (TT.find("cygwin") != std::string::npos) {
 291       TargetType = isCygwin;
 292     } else if (TT.find("mingw") != std::string::npos) {
 293       TargetType = isMingw;
 294     } else if (TT.find("win32") != std::string::npos) {
 295       TargetType = isWindows;
 296     } else if (TT.find("windows") != std::string::npos) {
 297       TargetType = isWindows;
 298     }
 299   } else if (TT.empty()) {
 300 #if defined(__CYGWIN__)
 301     TargetType = isCygwin;
 302 #elif defined(__MINGW32__) || defined(__MINGW64__)
 303     TargetType = isMingw;
 304 #elif defined(__APPLE__)
 305     TargetType = isDarwin;
 306 #if __APPLE_CC__ > 5400
 307     DarwinVers = 9;  // GCC 5400+ is Leopard.
 308 #else
 309     DarwinVers = 8;  // Minimum supported darwin is Tiger.
 310 #endif
 311
 312 #elif defined(_WIN32) || defined(_WIN64)
 313     TargetType = isWindows;
 314 #elif defined(__linux__)
 315     // Linux doesn't imply ELF, but we don't currently support anything else.
 316     TargetType = isELF;
 317     IsLinux = true;
 318 #endif
 319   }
 320
 321   // If the asm syntax hasn't been overridden on the command line, use whatever
 322   // the target wants.
 323   if (AsmFlavor == X86Subtarget::Unset) {
 324     AsmFlavor = (TargetType == isWindows)
 325       ? X86Subtarget::Intel : X86Subtarget::ATT;
 326   }
 327
 328   // Stack alignment is 16 bytes on Darwin (both 32 and 64 bit) and for all 64
 329   // bit targets.
 330   if (TargetType == isDarwin || Is64Bit)
 331     stackAlignment = 16;
 332
 333   if (StackAlignment)
 334     stackAlignment = StackAlignment;
 335 }