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() ||
  51           (GV->hasHiddenVisibility() && !GV->isDeclaration()))
  52         return false;
  53       return true;
  54     } else if (isTargetCygMing() || isTargetWindows()) {
  55       return (GV->hasDLLImportLinkage());
  56     }
  57   }
  58
  59   return false;
  60 }
  61
  62 /// This function returns the name of a function which has an interface
  63 /// like the non-standard bzero function, if such a function exists on
  64 /// the current subtarget and it is considered prefereable over
  65 /// memset with zero passed as the second argument. Otherwise it
  66 /// returns null.
  67 const char *X86Subtarget::getBZeroEntry() const {
  68
  69   // Darwin 10 has a __bzero entry point for this purpose.
  70   if (getDarwinVers() >= 10)
  71     return "__bzero";
  72
  73   return 0;
  74 }
  75
  76 /// GetCpuIDAndInfo - Execute the specified cpuid and return the 4 values in the
  77 /// specified arguments.  If we can't run cpuid on the host, return true.
  78 bool X86::GetCpuIDAndInfo(unsigned value, unsigned *rEAX, unsigned *rEBX,
  79                           unsigned *rECX, unsigned *rEDX) {
  80 #if defined(__x86_64__)
  81   // gcc doesn't know cpuid would clobber ebx/rbx. Preseve it manually.
  82   asm ("movq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
  83        "cpuid\n\t"
  84        "xchgq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
  85        : "=a" (*rEAX),
  86          "=S" (*rEBX),
  87          "=c" (*rECX),
  88          "=d" (*rEDX)
  89        :  "a" (value));
  90   return false;
  91 #elif defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)
  92 #if defined(__GNUC__)
  93   asm ("movl\t%%ebx, %%esi\n\t"
  94        "cpuid\n\t"
  95        "xchgl\t%%ebx, %%esi\n\t"
  96        : "=a" (*rEAX),
  97          "=S" (*rEBX),
  98          "=c" (*rECX),
  99          "=d" (*rEDX)
 100        :  "a" (value));
 101   return false;
 102 #elif defined(_MSC_VER)
 103   __asm {
 104     mov   eax,value
 105     cpuid
 106     mov   esi,rEAX
 107     mov   dword ptr [esi],eax
 108     mov   esi,rEBX
 109     mov   dword ptr [esi],ebx
 110     mov   esi,rECX
 111     mov   dword ptr [esi],ecx
 112     mov   esi,rEDX
 113     mov   dword ptr [esi],edx
 114   }
 115   return false;
 116 #endif
 117 #endif
 118   return true;
 119 }
 120
 121 void X86Subtarget::AutoDetectSubtargetFeatures() {
 122   unsigned EAX = 0, EBX = 0, ECX = 0, EDX = 0;
 123   union {
 124     unsigned u[3];
 125     char     c[12];
 126   } text;
 127
 128   if (X86::GetCpuIDAndInfo(0, &EAX, text.u+0, text.u+2, text.u+1))
 129     return;
 130
 131   X86::GetCpuIDAndInfo(0x1, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 132
 133   if ((EDX >> 23) & 0x1) X86SSELevel = MMX;
 134   if ((EDX >> 25) & 0x1) X86SSELevel = SSE1;
 135   if ((EDX >> 26) & 0x1) X86SSELevel = SSE2;
 136   if (ECX & 0x1)         X86SSELevel = SSE3;
 137   if ((ECX >> 9)  & 0x1) X86SSELevel = SSSE3;
 138   if ((ECX >> 19) & 0x1) X86SSELevel = SSE41;
 139   if ((ECX >> 20) & 0x1) X86SSELevel = SSE42;
 140
 141   if (memcmp(text.c, "GenuineIntel", 12) == 0 ||
 142       memcmp(text.c, "AuthenticAMD", 12) == 0) {
 143     X86::GetCpuIDAndInfo(0x80000001, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 144     HasX86_64 = (EDX >> 29) & 0x1;
 145   }
 146 }
 147
 148 static const char *GetCurrentX86CPU() {
 149   unsigned EAX = 0, EBX = 0, ECX = 0, EDX = 0;
 150   if (X86::GetCpuIDAndInfo(0x1, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX))
 151     return "generic";
 152   unsigned Family  = (EAX >> 8) & 0xf; // Bits 8 - 11
 153   unsigned Model   = (EAX >> 4) & 0xf; // Bits 4 - 7
 154   X86::GetCpuIDAndInfo(0x80000001, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 155   bool Em64T = (EDX >> 29) & 0x1;
 156
 157   union {
 158     unsigned u[3];
 159     char     c[12];
 160   } text;
 161
 162   X86::GetCpuIDAndInfo(0, &EAX, text.u+0, text.u+2, text.u+1);
 163   if (memcmp(text.c, "GenuineIntel", 12) == 0) {
 164     switch (Family) {
 165       case 3:
 166         return "i386";
 167       case 4:
 168         return "i486";
 169       case 5:
 170         switch (Model) {
 171         case 4:  return "pentium-mmx";
 172         default: return "pentium";
 173         }
 174       case 6:
 175         switch (Model) {
 176         case 1:  return "pentiumpro";
 177         case 3:
 178         case 5:
 179         case 6:  return "pentium2";
 180         case 7:
 181         case 8:
 182         case 10:
 183         case 11: return "pentium3";
 184         case 9:
 185         case 13: return "pentium-m";
 186         case 14: return "yonah";
 187         case 15: return "core2";
 188         default: return "i686";
 189         }
 190       case 15: {
 191         switch (Model) {
 192         case 3:
 193         case 4:
 194           return (Em64T) ? "nocona" : "prescott";
 195         default:
 196           return (Em64T) ? "x86-64" : "pentium4";
 197         }
 198       }
 199
 200     default:
 201       return "generic";
 202     }
 203   } else if (memcmp(text.c, "AuthenticAMD", 12) == 0) {
 204     // FIXME: this poorly matches the generated SubtargetFeatureKV table.  There
 205     // appears to be no way to generate the wide variety of AMD-specific targets
 206     // from the information returned from CPUID.
 207     switch (Family) {
 208       case 4:
 209         return "i486";
 210       case 5:
 211         switch (Model) {
 212         case 6:
 213         case 7:  return "k6";
 214         case 8:  return "k6-2";
 215         case 9:
 216         case 13: return "k6-3";
 217         default: return "pentium";
 218         }
 219       case 6:
 220         switch (Model) {
 221         case 4:  return "athlon-tbird";
 222         case 6:
 223         case 7:
 224         case 8:  return "athlon-mp";
 225         case 10: return "athlon-xp";
 226         default: return "athlon";
 227         }
 228       case 15:
 229         switch (Model) {
 230         case 1:  return "opteron";
 231         case 5:  return "athlon-fx"; // also opteron
 232         default: return "athlon64";
 233         }
 234     default:
 235       return "generic";
 236     }
 237   } else {
 238     return "generic";
 239   }
 240 }
 241
 242 X86Subtarget::X86Subtarget(const Module &M, const std::string &FS, bool is64Bit)
 243   : AsmFlavor(AsmWriterFlavor)
 244   , PICStyle(PICStyle::None)
 245   , X86SSELevel(NoMMXSSE)
 246   , X863DNowLevel(NoThreeDNow)
 247   , HasX86_64(false)
 248   , DarwinVers(0)
 249   , IsLinux(false)
 250   , stackAlignment(8)
 251   // FIXME: this is a known good value for Yonah. How about others?
 252   , MaxInlineSizeThreshold(128)
 253   , Is64Bit(is64Bit)
 254   , TargetType(isELF) { // Default to ELF unless otherwise specified.
 255
 256   // Determine default and user specified characteristics
 257   if (!FS.empty()) {
 258     // If feature string is not empty, parse features string.
 259     std::string CPU = GetCurrentX86CPU();
 260     ParseSubtargetFeatures(FS, CPU);
 261   } else {
 262     // Otherwise, use CPUID to auto-detect feature set.
 263     AutoDetectSubtargetFeatures();
 264   }
 265
 266   // If requesting codegen for X86-64, make sure that 64-bit and SSE2 features
 267   // are enabled.  These are available on all x86-64 CPUs.
 268   if (Is64Bit) {
 269     HasX86_64 = true;
 270     if (X86SSELevel < SSE2)
 271       X86SSELevel = SSE2;
 272   }
 273
 274   // Set the boolean corresponding to the current target triple, or the default
 275   // if one cannot be determined, to true.
 276   const std::string& TT = M.getTargetTriple();
 277   if (TT.length() > 5) {
 278     size_t Pos;
 279     if ((Pos = TT.find("-darwin")) != std::string::npos) {
 280       TargetType = isDarwin;
 281
 282       // Compute the darwin version number.
 283       if (isdigit(TT[Pos+7]))
 284         DarwinVers = atoi(&TT[Pos+7]);
 285       else
 286         DarwinVers = 8;  // Minimum supported darwin is Tiger.
 287     } else if (TT.find("linux") != std::string::npos) {
 288       // Linux doesn't imply ELF, but we don't currently support anything else.
 289       TargetType = isELF;
 290       IsLinux = true;
 291     } else if (TT.find("cygwin") != std::string::npos) {
 292       TargetType = isCygwin;
 293     } else if (TT.find("mingw") != std::string::npos) {
 294       TargetType = isMingw;
 295     } else if (TT.find("win32") != std::string::npos) {
 296       TargetType = isWindows;
 297     } else if (TT.find("windows") != std::string::npos) {
 298       TargetType = isWindows;
 299     }
 300   } else if (TT.empty()) {
 301 #if defined(__CYGWIN__)
 302     TargetType = isCygwin;
 303 #elif defined(__MINGW32__) || defined(__MINGW64__)
 304     TargetType = isMingw;
 305 #elif defined(__APPLE__)
 306     TargetType = isDarwin;
 307 #if __APPLE_CC__ > 5400
 308     DarwinVers = 9;  // GCC 5400+ is Leopard.
 309 #else
 310     DarwinVers = 8;  // Minimum supported darwin is Tiger.
 311 #endif
 312
 313 #elif defined(_WIN32) || defined(_WIN64)
 314     TargetType = isWindows;
 315 #elif defined(__linux__)
 316     // Linux doesn't imply ELF, but we don't currently support anything else.
 317     TargetType = isELF;
 318     IsLinux = true;
 319 #endif
 320   }
 321
 322   // If the asm syntax hasn't been overridden on the command line, use whatever
 323   // the target wants.
 324   if (AsmFlavor == X86Subtarget::Unset) {
 325     AsmFlavor = (TargetType == isWindows)
 326       ? X86Subtarget::Intel : X86Subtarget::ATT;
 327   }
 328
 329   // Stack alignment is 16 bytes on Darwin (both 32 and 64 bit) and for all 64
 330   // bit targets.
 331   if (TargetType == isDarwin || Is64Bit)
 332     stackAlignment = 16;
 333
 334   if (StackAlignment)
 335     stackAlignment = StackAlignment;
 336 }