lib/Support/TargetParser.cpp

   1 //===-- TargetParser - Parser for target features ---------------*- 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 a target parser to recognise hardware features such as
  11 // FPU/CPU/ARCH names as well as specific support such as HDIV, etc.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "llvm/Support/ARMBuildAttributes.h"
  16 #include "llvm/Support/TargetParser.h"
  17 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  18 #include "llvm/ADT/StringSwitch.h"
  19 #include <cctype>
  20
  21 using namespace llvm;
  22 using namespace ARM;
  23
  24 namespace {
  25
  26 // List of canonical FPU names (use getFPUSynonym) and which architectural
  27 // features they correspond to (use getFPUFeatures).
  28 // FIXME: TableGen this.
  29 // The entries must appear in the order listed in ARM::FPUKind for correct indexing
  30 struct {
  31   const char *NameCStr;
  32   size_t NameLength;
  33   ARM::FPUKind ID;
  34   ARM::FPUVersion FPUVersion;
  35   ARM::NeonSupportLevel NeonSupport;
  36   ARM::FPURestriction Restriction;
  37
  38   StringRef getName() const { return StringRef(NameCStr, NameLength); }
  39 } FPUNames[] = {
  40 #define ARM_FPU(NAME, KIND, VERSION, NEON_SUPPORT, RESTRICTION) \
  41   { NAME, sizeof(NAME) - 1, KIND, VERSION, NEON_SUPPORT, RESTRICTION },
  42 #include "llvm/Support/ARMTargetParser.def"
  43 };
  44
  45 // List of canonical arch names (use getArchSynonym).
  46 // This table also provides the build attribute fields for CPU arch
  47 // and Arch ID, according to the Addenda to the ARM ABI, chapters
  48 // 2.4 and 2.3.5.2 respectively.
  49 // FIXME: SubArch values were simplified to fit into the expectations
  50 // of the triples and are not conforming with their official names.
  51 // Check to see if the expectation should be changed.
  52 // FIXME: TableGen this.
  53 struct {
  54   const char *NameCStr;
  55   size_t NameLength;
  56   ARM::ArchKind ID;
  57   const char *CPUAttrCStr;
  58   size_t CPUAttrLength;
  59   const char *SubArchCStr;
  60   size_t SubArchLength;
  61   ARMBuildAttrs::CPUArch ArchAttr; // Arch ID in build attributes.
  62   unsigned DefaultFPU;
  63   unsigned ArchBaseExtensions;
  64
  65   StringRef getName() const { return StringRef(NameCStr, NameLength); }
  66
  67   // CPU class in build attributes.
  68   StringRef getCPUAttr() const { return StringRef(CPUAttrCStr, CPUAttrLength); }
  69
  70   // Sub-Arch name.
  71   StringRef getSubArch() const { return StringRef(SubArchCStr, SubArchLength); }
  72 } ARCHNames[] = {
  73 #define ARM_ARCH(NAME, ID, CPU_ATTR, SUB_ARCH, ARCH_ATTR, ARCH_FPU, ARCH_BASE_EXT)       \
  74   {NAME, sizeof(NAME) - 1, ID, CPU_ATTR, sizeof(CPU_ATTR) - 1, SUB_ARCH,       \
  75    sizeof(SUB_ARCH) - 1, ARCH_ATTR, ARCH_FPU, ARCH_BASE_EXT},
  76 #include "llvm/Support/ARMTargetParser.def"
  77 };
  78
  79 // List of Arch Extension names.
  80 // FIXME: TableGen this.
  81 struct {
  82   const char *NameCStr;
  83   size_t NameLength;
  84   unsigned ID;
  85
  86   StringRef getName() const { return StringRef(NameCStr, NameLength); }
  87 } ARCHExtNames[] = {
  88 #define ARM_ARCH_EXT_NAME(NAME, ID) { NAME, sizeof(NAME) - 1, ID },
  89 #include "llvm/Support/ARMTargetParser.def"
  90 };
  91
  92 // List of HWDiv names (use getHWDivSynonym) and which architectural
  93 // features they correspond to (use getHWDivFeatures).
  94 // FIXME: TableGen this.
  95 struct {
  96   const char *NameCStr;
  97   size_t NameLength;
  98   unsigned ID;
  99
 100   StringRef getName() const { return StringRef(NameCStr, NameLength); }
 101 } HWDivNames[] = {
 102 #define ARM_HW_DIV_NAME(NAME, ID) { NAME, sizeof(NAME) - 1, ID },
 103 #include "llvm/Support/ARMTargetParser.def"
 104 };
 105
 106 // List of CPU names and their arches.
 107 // The same CPU can have multiple arches and can be default on multiple arches.
 108 // When finding the Arch for a CPU, first-found prevails. Sort them accordingly.
 109 // When this becomes table-generated, we'd probably need two tables.
 110 // FIXME: TableGen this.
 111 struct {
 112   const char *NameCStr;
 113   size_t NameLength;
 114   ARM::ArchKind ArchID;
 115   bool Default; // is $Name the default CPU for $ArchID ?
 116   unsigned DefaultExtensions;
 117
 118   StringRef getName() const { return StringRef(NameCStr, NameLength); }
 119 } CPUNames[] = {
 120 #define ARM_CPU_NAME(NAME, ID, DEFAULT_FPU, IS_DEFAULT, DEFAULT_EXT) \
 121   { NAME, sizeof(NAME) - 1, ID, IS_DEFAULT, DEFAULT_EXT },
 122 #include "llvm/Support/ARMTargetParser.def"
 123 };
 124
 125 } // namespace
 126
 127 // ======================================================= //
 128 // Information by ID
 129 // ======================================================= //
 130
 131 StringRef llvm::ARM::getFPUName(unsigned FPUKind) {
 132   if (FPUKind >= ARM::FK_LAST)
 133     return StringRef();
 134   return FPUNames[FPUKind].getName();
 135 }
 136
 137 unsigned llvm::ARM::getFPUVersion(unsigned FPUKind) {
 138   if (FPUKind >= ARM::FK_LAST)
 139     return 0;
 140   return FPUNames[FPUKind].FPUVersion;
 141 }
 142
 143 unsigned llvm::ARM::getFPUNeonSupportLevel(unsigned FPUKind) {
 144   if (FPUKind >= ARM::FK_LAST)
 145     return 0;
 146   return FPUNames[FPUKind].NeonSupport;
 147 }
 148
 149 unsigned llvm::ARM::getFPURestriction(unsigned FPUKind) {
 150   if (FPUKind >= ARM::FK_LAST)
 151     return 0;
 152   return FPUNames[FPUKind].Restriction;
 153 }
 154
 155 unsigned llvm::ARM::getDefaultFPU(StringRef CPU, unsigned ArchKind) {
 156   if (CPU == "generic")
 157     return ARCHNames[ArchKind].DefaultFPU;
 158
 159   return StringSwitch<unsigned>(CPU)
 160 #define ARM_CPU_NAME(NAME, ID, DEFAULT_FPU, IS_DEFAULT, DEFAULT_EXT) \
 161     .Case(NAME, DEFAULT_FPU)
 162 #include "llvm/Support/ARMTargetParser.def"
 163     .Default(ARM::FK_INVALID);
 164 }
 165
 166 bool llvm::ARM::getHWDivFeatures(unsigned HWDivKind,
 167                                  std::vector<const char *> &Features) {
 168
 169   if (HWDivKind == ARM::AEK_INVALID)
 170     return false;
 171
 172   if (HWDivKind & ARM::AEK_HWDIVARM)
 173     Features.push_back("+hwdiv-arm");
 174   else
 175     Features.push_back("-hwdiv-arm");
 176
 177   if (HWDivKind & ARM::AEK_HWDIV)
 178     Features.push_back("+hwdiv");
 179   else
 180     Features.push_back("-hwdiv");
 181
 182   return true;
 183 }
 184
 185 bool llvm::ARM::getExtensionFeatures(unsigned Extensions,
 186                                      std::vector<const char *> &Features) {
 187
 188   if (Extensions == ARM::AEK_INVALID)
 189     return false;
 190
 191   if (Extensions & ARM::AEK_CRC)
 192     Features.push_back("+crc");
 193   else
 194     Features.push_back("-crc");
 195
 196   if (Extensions & ARM::AEK_DSP)
 197     Features.push_back("+dsp");
 198   else
 199     Features.push_back("-dsp");
 200
 201   return getHWDivFeatures(Extensions, Features);
 202 }
 203
 204 bool llvm::ARM::getFPUFeatures(unsigned FPUKind,
 205                                std::vector<const char *> &Features) {
 206
 207   if (FPUKind >= ARM::FK_LAST || FPUKind == ARM::FK_INVALID)
 208     return false;
 209
 210   // fp-only-sp and d16 subtarget features are independent of each other, so we
 211   // must enable/disable both.
 212   switch (FPUNames[FPUKind].Restriction) {
 213   case ARM::FR_SP_D16:
 214     Features.push_back("+fp-only-sp");
 215     Features.push_back("+d16");
 216     break;
 217   case ARM::FR_D16:
 218     Features.push_back("-fp-only-sp");
 219     Features.push_back("+d16");
 220     break;
 221   case ARM::FR_None:
 222     Features.push_back("-fp-only-sp");
 223     Features.push_back("-d16");
 224     break;
 225   }
 226
 227   // FPU version subtarget features are inclusive of lower-numbered ones, so
 228   // enable the one corresponding to this version and disable all that are
 229   // higher. We also have to make sure to disable fp16 when vfp4 is disabled,
 230   // as +vfp4 implies +fp16 but -vfp4 does not imply -fp16.
 231   switch (FPUNames[FPUKind].FPUVersion) {
 232   case ARM::FV_VFPV5:
 233     Features.push_back("+fp-armv8");
 234     break;
 235   case ARM::FV_VFPV4:
 236     Features.push_back("+vfp4");
 237     Features.push_back("-fp-armv8");
 238     break;
 239   case ARM::FV_VFPV3_FP16:
 240     Features.push_back("+vfp3");
 241     Features.push_back("+fp16");
 242     Features.push_back("-vfp4");
 243     Features.push_back("-fp-armv8");
 244     break;
 245   case ARM::FV_VFPV3:
 246     Features.push_back("+vfp3");
 247     Features.push_back("-fp16");
 248     Features.push_back("-vfp4");
 249     Features.push_back("-fp-armv8");
 250     break;
 251   case ARM::FV_VFPV2:
 252     Features.push_back("+vfp2");
 253     Features.push_back("-vfp3");
 254     Features.push_back("-fp16");
 255     Features.push_back("-vfp4");
 256     Features.push_back("-fp-armv8");
 257     break;
 258   case ARM::FV_NONE:
 259     Features.push_back("-vfp2");
 260     Features.push_back("-vfp3");
 261     Features.push_back("-fp16");
 262     Features.push_back("-vfp4");
 263     Features.push_back("-fp-armv8");
 264     break;
 265   }
 266
 267   // crypto includes neon, so we handle this similarly to FPU version.
 268   switch (FPUNames[FPUKind].NeonSupport) {
 269   case ARM::NS_Crypto:
 270     Features.push_back("+neon");
 271     Features.push_back("+crypto");
 272     break;
 273   case ARM::NS_Neon:
 274     Features.push_back("+neon");
 275     Features.push_back("-crypto");
 276     break;
 277   case ARM::NS_None:
 278     Features.push_back("-neon");
 279     Features.push_back("-crypto");
 280     break;
 281   }
 282
 283   return true;
 284 }
 285
 286 StringRef llvm::ARM::getArchName(unsigned ArchKind) {
 287   if (ArchKind >= ARM::AK_LAST)
 288     return StringRef();
 289   return ARCHNames[ArchKind].getName();
 290 }
 291
 292 StringRef llvm::ARM::getCPUAttr(unsigned ArchKind) {
 293   if (ArchKind >= ARM::AK_LAST)
 294     return StringRef();
 295   return ARCHNames[ArchKind].getCPUAttr();
 296 }
 297
 298 StringRef llvm::ARM::getSubArch(unsigned ArchKind) {
 299   if (ArchKind >= ARM::AK_LAST)
 300     return StringRef();
 301   return ARCHNames[ArchKind].getSubArch();
 302 }
 303
 304 unsigned llvm::ARM::getArchAttr(unsigned ArchKind) {
 305   if (ArchKind >= ARM::AK_LAST)
 306     return ARMBuildAttrs::CPUArch::Pre_v4;
 307   return ARCHNames[ArchKind].ArchAttr;
 308 }
 309
 310 StringRef llvm::ARM::getArchExtName(unsigned ArchExtKind) {
 311   for (const auto AE : ARCHExtNames) {
 312     if (ArchExtKind == AE.ID)
 313       return AE.getName();
 314   }
 315   return StringRef();
 316 }
 317
 318 StringRef llvm::ARM::getHWDivName(unsigned HWDivKind) {
 319   for (const auto D : HWDivNames) {
 320     if (HWDivKind == D.ID)
 321       return D.getName();
 322   }
 323   return StringRef();
 324 }
 325
 326 unsigned llvm::ARM::getDefaultExtensions(StringRef CPU, unsigned ArchKind) {
 327   if (CPU == "generic")
 328     return ARCHNames[ArchKind].ArchBaseExtensions;
 329
 330   for (const auto C : CPUNames) {
 331     if (CPU == C.getName())
 332       return (ARCHNames[C.ArchID].ArchBaseExtensions | C.DefaultExtensions);
 333   }
 334   return ARM::AEK_INVALID;
 335 }
 336
 337 StringRef llvm::ARM::getDefaultCPU(StringRef Arch) {
 338   unsigned AK = parseArch(Arch);
 339   if (AK == ARM::AK_INVALID)
 340     return StringRef();
 341
 342   // Look for multiple AKs to find the default for pair AK+Name.
 343   for (const auto CPU : CPUNames) {
 344     if (CPU.ArchID == AK && CPU.Default)
 345       return CPU.getName();
 346   }
 347
 348   // If we can't find a default then target the architecture instead
 349   return "generic";
 350 }
 351
 352 // ======================================================= //
 353 // Parsers
 354 // ======================================================= //
 355
 356 static StringRef getHWDivSynonym(StringRef HWDiv) {
 357   return StringSwitch<StringRef>(HWDiv)
 358       .Case("thumb,arm", "arm,thumb")
 359       .Default(HWDiv);
 360 }
 361
 362 static StringRef getFPUSynonym(StringRef FPU) {
 363   return StringSwitch<StringRef>(FPU)
 364       .Cases("fpa", "fpe2", "fpe3", "maverick", "invalid") // Unsupported
 365       .Case("vfp2", "vfpv2")
 366       .Case("vfp3", "vfpv3")
 367       .Case("vfp4", "vfpv4")
 368       .Case("vfp3-d16", "vfpv3-d16")
 369       .Case("vfp4-d16", "vfpv4-d16")
 370       .Cases("fp4-sp-d16", "vfpv4-sp-d16", "fpv4-sp-d16")
 371       .Cases("fp4-dp-d16", "fpv4-dp-d16", "vfpv4-d16")
 372       .Case("fp5-sp-d16", "fpv5-sp-d16")
 373       .Cases("fp5-dp-d16", "fpv5-dp-d16", "fpv5-d16")
 374       // FIXME: Clang uses it, but it's bogus, since neon defaults to vfpv3.
 375       .Case("neon-vfpv3", "neon")
 376       .Default(FPU);
 377 }
 378
 379 static StringRef getArchSynonym(StringRef Arch) {
 380   return StringSwitch<StringRef>(Arch)
 381       .Case("v5", "v5t")
 382       .Case("v5e", "v5te")
 383       .Case("v6hl", "v6k")
 384       .Cases("v6m", "v6sm", "v6s-m", "v6-m")
 385       .Cases("v7", "v7a", "v7hl", "v7l", "v7-a")
 386       .Case("v7r", "v7-r")
 387       .Case("v7m", "v7-m")
 388       .Case("v7em", "v7e-m")
 389       .Cases("v8", "v8a", "aarch64", "arm64", "v8-a")
 390       .Case("v8.1a", "v8.1-a")
 391       .Default(Arch);
 392 }
 393
 394 // MArch is expected to be of the form (arm|thumb)?(eb)?(v.+)?(eb)?, but
 395 // (iwmmxt|xscale)(eb)? is also permitted. If the former, return
 396 // "v.+", if the latter, return unmodified string, minus 'eb'.
 397 // If invalid, return empty string.
 398 StringRef llvm::ARM::getCanonicalArchName(StringRef Arch) {
 399   size_t offset = StringRef::npos;
 400   StringRef A = Arch;
 401   StringRef Error = "";
 402
 403   // Begins with "arm" / "thumb", move past it.
 404   if (A.startswith("arm64"))
 405     offset = 5;
 406   else if (A.startswith("arm"))
 407     offset = 3;
 408   else if (A.startswith("thumb"))
 409     offset = 5;
 410   else if (A.startswith("aarch64")) {
 411     offset = 7;
 412     // AArch64 uses "_be", not "eb" suffix.
 413     if (A.find("eb") != StringRef::npos)
 414       return Error;
 415     if (A.substr(offset, 3) == "_be")
 416       offset += 3;
 417   }
 418
 419   // Ex. "armebv7", move past the "eb".
 420   if (offset != StringRef::npos && A.substr(offset, 2) == "eb")
 421     offset += 2;
 422   // Or, if it ends with eb ("armv7eb"), chop it off.
 423   else if (A.endswith("eb"))
 424     A = A.substr(0, A.size() - 2);
 425   // Trim the head
 426   if (offset != StringRef::npos)
 427     A = A.substr(offset);
 428
 429   // Empty string means offset reached the end, which means it's valid.
 430   if (A.empty())
 431     return Arch;
 432
 433   // Only match non-marketing names
 434   if (offset != StringRef::npos) {
 435     // Must start with 'vN'.
 436     if (A[0] != 'v' || !std::isdigit(A[1]))
 437       return Error;
 438     // Can't have an extra 'eb'.
 439     if (A.find("eb") != StringRef::npos)
 440       return Error;
 441   }
 442
 443   // Arch will either be a 'v' name (v7a) or a marketing name (xscale).
 444   return A;
 445 }
 446
 447 unsigned llvm::ARM::parseHWDiv(StringRef HWDiv) {
 448   StringRef Syn = getHWDivSynonym(HWDiv);
 449   for (const auto D : HWDivNames) {
 450     if (Syn == D.getName())
 451       return D.ID;
 452   }
 453   return ARM::AEK_INVALID;
 454 }
 455
 456 unsigned llvm::ARM::parseFPU(StringRef FPU) {
 457   StringRef Syn = getFPUSynonym(FPU);
 458   for (const auto F : FPUNames) {
 459     if (Syn == F.getName())
 460       return F.ID;
 461   }
 462   return ARM::FK_INVALID;
 463 }
 464
 465 // Allows partial match, ex. "v7a" matches "armv7a".
 466 unsigned llvm::ARM::parseArch(StringRef Arch) {
 467   Arch = getCanonicalArchName(Arch);
 468   StringRef Syn = getArchSynonym(Arch);
 469   for (const auto A : ARCHNames) {
 470     if (A.getName().endswith(Syn))
 471       return A.ID;
 472   }
 473   return ARM::AK_INVALID;
 474 }
 475
 476 unsigned llvm::ARM::parseArchExt(StringRef ArchExt) {
 477   for (const auto A : ARCHExtNames) {
 478     if (ArchExt == A.getName())
 479       return A.ID;
 480   }
 481   return ARM::AEK_INVALID;
 482 }
 483
 484 unsigned llvm::ARM::parseCPUArch(StringRef CPU) {
 485   for (const auto C : CPUNames) {
 486     if (CPU == C.getName())
 487       return C.ArchID;
 488   }
 489   return ARM::AK_INVALID;
 490 }
 491
 492 // ARM, Thumb, AArch64
 493 unsigned llvm::ARM::parseArchISA(StringRef Arch) {
 494   return StringSwitch<unsigned>(Arch)
 495       .StartsWith("aarch64", ARM::IK_AARCH64)
 496       .StartsWith("arm64", ARM::IK_AARCH64)
 497       .StartsWith("thumb", ARM::IK_THUMB)
 498       .StartsWith("arm", ARM::IK_ARM)
 499       .Default(ARM::EK_INVALID);
 500 }
 501
 502 // Little/Big endian
 503 unsigned llvm::ARM::parseArchEndian(StringRef Arch) {
 504   if (Arch.startswith("armeb") || Arch.startswith("thumbeb") ||
 505       Arch.startswith("aarch64_be"))
 506     return ARM::EK_BIG;
 507
 508   if (Arch.startswith("arm") || Arch.startswith("thumb")) {
 509     if (Arch.endswith("eb"))
 510       return ARM::EK_BIG;
 511     else
 512       return ARM::EK_LITTLE;
 513   }
 514
 515   if (Arch.startswith("aarch64"))
 516     return ARM::EK_LITTLE;
 517
 518   return ARM::EK_INVALID;
 519 }
 520
 521 // Profile A/R/M
 522 unsigned llvm::ARM::parseArchProfile(StringRef Arch) {
 523   Arch = getCanonicalArchName(Arch);
 524   switch (parseArch(Arch)) {
 525   case ARM::AK_ARMV6M:
 526   case ARM::AK_ARMV7M:
 527   case ARM::AK_ARMV7EM:
 528     return ARM::PK_M;
 529   case ARM::AK_ARMV7R:
 530     return ARM::PK_R;
 531   case ARM::AK_ARMV7A:
 532   case ARM::AK_ARMV7K:
 533   case ARM::AK_ARMV8A:
 534   case ARM::AK_ARMV8_1A:
 535     return ARM::PK_A;
 536   }
 537   return ARM::PK_INVALID;
 538 }
 539
 540 // Version number (ex. v7 = 7).
 541 unsigned llvm::ARM::parseArchVersion(StringRef Arch) {
 542   Arch = getCanonicalArchName(Arch);
 543   switch (parseArch(Arch)) {
 544   case ARM::AK_ARMV2:
 545   case ARM::AK_ARMV2A:
 546     return 2;
 547   case ARM::AK_ARMV3:
 548   case ARM::AK_ARMV3M:
 549     return 3;
 550   case ARM::AK_ARMV4:
 551   case ARM::AK_ARMV4T:
 552     return 4;
 553   case ARM::AK_ARMV5T:
 554   case ARM::AK_ARMV5TE:
 555   case ARM::AK_IWMMXT:
 556   case ARM::AK_IWMMXT2:
 557   case ARM::AK_XSCALE:
 558   case ARM::AK_ARMV5TEJ:
 559     return 5;
 560   case ARM::AK_ARMV6:
 561   case ARM::AK_ARMV6J:
 562   case ARM::AK_ARMV6K:
 563   case ARM::AK_ARMV6T2:
 564   case ARM::AK_ARMV6Z:
 565   case ARM::AK_ARMV6ZK:
 566   case ARM::AK_ARMV6M:
 567     return 6;
 568   case ARM::AK_ARMV7A:
 569   case ARM::AK_ARMV7R:
 570   case ARM::AK_ARMV7M:
 571   case ARM::AK_ARMV7S:
 572   case ARM::AK_ARMV7EM:
 573   case ARM::AK_ARMV7K:
 574     return 7;
 575   case ARM::AK_ARMV8A:
 576   case ARM::AK_ARMV8_1A:
 577     return 8;
 578   }
 579   return 0;
 580 }