lib/Target/ARM/ARMSubtarget.cpp

   1 //===-- ARMSubtarget.cpp - ARM Subtarget Information ----------------------===//
   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 ARM specific subclass of TargetSubtargetInfo.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "ARMSubtarget.h"
  15 #include "ARMFrameLowering.h"
  16 #include "ARMISelLowering.h"
  17 #include "ARMInstrInfo.h"
  18 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
  19 #include "ARMSelectionDAGInfo.h"
  20 #include "ARMSubtarget.h"
  21 #include "ARMTargetMachine.h"
  22 #include "Thumb1FrameLowering.h"
  23 #include "Thumb1InstrInfo.h"
  24 #include "Thumb2InstrInfo.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  26 #include "llvm/IR/Attributes.h"
  27 #include "llvm/IR/Function.h"
  28 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  29 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  30 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  31 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
  33
  34 using namespace llvm;
  35
  36 #define DEBUG_TYPE "arm-subtarget"
  37
  38 #define GET_SUBTARGETINFO_TARGET_DESC
  39 #define GET_SUBTARGETINFO_CTOR
  40 #include "ARMGenSubtargetInfo.inc"
  41
  42 static cl::opt<bool>
  43 UseFusedMulOps("arm-use-mulops",
  44                cl::init(true), cl::Hidden);
  45
  46 enum ITMode {
  47   DefaultIT,
  48   RestrictedIT,
  49   NoRestrictedIT
  50 };
  51
  52 static cl::opt<ITMode>
  53 IT(cl::desc("IT block support"), cl::Hidden, cl::init(DefaultIT),
  54    cl::ZeroOrMore,
  55    cl::values(clEnumValN(DefaultIT, "arm-default-it",
  56                          "Generate IT block based on arch"),
  57               clEnumValN(RestrictedIT, "arm-restrict-it",
  58                          "Disallow deprecated IT based on ARMv8"),
  59               clEnumValN(NoRestrictedIT, "arm-no-restrict-it",
  60                          "Allow IT blocks based on ARMv7"),
  61               clEnumValEnd));
  62
  63 /// initializeSubtargetDependencies - Initializes using a CPU and feature string
  64 /// so that we can use initializer lists for subtarget initialization.
  65 ARMSubtarget &ARMSubtarget::initializeSubtargetDependencies(StringRef CPU,
  66                                                             StringRef FS) {
  67   initializeEnvironment();
  68   initSubtargetFeatures(CPU, FS);
  69   return *this;
  70 }
  71
  72 ARMFrameLowering *ARMSubtarget::initializeFrameLowering(StringRef CPU,
  73                                                         StringRef FS) {
  74   ARMSubtarget &STI = initializeSubtargetDependencies(CPU, FS);
  75   if (STI.isThumb1Only())
  76     return (ARMFrameLowering *)new Thumb1FrameLowering(STI);
  77
  78   return new ARMFrameLowering(STI);
  79 }
  80
  81 ARMSubtarget::ARMSubtarget(const Triple &TT, const std::string &CPU,
  82                            const std::string &FS,
  83                            const ARMBaseTargetMachine &TM, bool IsLittle)
  84     : ARMGenSubtargetInfo(TargetTuple(TT), CPU, FS), ARMProcFamily(Others),
  85       ARMProcClass(None), stackAlignment(4), CPUString(CPU), IsLittle(IsLittle),
  86       TargetTriple(TT), Options(TM.Options), TM(TM),
  87       FrameLowering(initializeFrameLowering(CPU, FS)),
  88       // At this point initializeSubtargetDependencies has been called so
  89       // we can query directly.
  90       InstrInfo(isThumb1Only()
  91                     ? (ARMBaseInstrInfo *)new Thumb1InstrInfo(*this)
  92                     : !isThumb()
  93                           ? (ARMBaseInstrInfo *)new ARMInstrInfo(*this)
  94                           : (ARMBaseInstrInfo *)new Thumb2InstrInfo(*this)),
  95       TLInfo(TM, *this) {}
  96
  97 void ARMSubtarget::initializeEnvironment() {
  98   HasV4TOps = false;
  99   HasV5TOps = false;
 100   HasV5TEOps = false;
 101   HasV6Ops = false;
 102   HasV6MOps = false;
 103   HasV6KOps = false;
 104   HasV6T2Ops = false;
 105   HasV7Ops = false;
 106   HasV8Ops = false;
 107   HasV8_1aOps = false;
 108   HasVFPv2 = false;
 109   HasVFPv3 = false;
 110   HasVFPv4 = false;
 111   HasFPARMv8 = false;
 112   HasNEON = false;
 113   UseNEONForSinglePrecisionFP = false;
 114   UseMulOps = UseFusedMulOps;
 115   SlowFPVMLx = false;
 116   HasVMLxForwarding = false;
 117   SlowFPBrcc = false;
 118   InThumbMode = false;
 119   UseSoftFloat = false;
 120   HasThumb2 = false;
 121   NoARM = false;
 122   ReserveR9 = false;
 123   NoMovt = false;
 124   SupportsTailCall = false;
 125   HasFP16 = false;
 126   HasD16 = false;
 127   HasHardwareDivide = false;
 128   HasHardwareDivideInARM = false;
 129   HasT2ExtractPack = false;
 130   HasDataBarrier = false;
 131   Pref32BitThumb = false;
 132   AvoidCPSRPartialUpdate = false;
 133   AvoidMOVsShifterOperand = false;
 134   HasRAS = false;
 135   HasMPExtension = false;
 136   HasVirtualization = false;
 137   FPOnlySP = false;
 138   HasPerfMon = false;
 139   HasTrustZone = false;
 140   HasCrypto = false;
 141   HasCRC = false;
 142   HasZeroCycleZeroing = false;
 143   StrictAlign = false;
 144   Thumb2DSP = false;
 145   UseNaClTrap = false;
 146   GenLongCalls = false;
 147   UnsafeFPMath = false;
 148 }
 149
 150 void ARMSubtarget::initSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS) {
 151   if (CPUString.empty()) {
 152     if (isTargetDarwin() && TargetTriple.getArchName().endswith("v7s"))
 153       // Default to the Swift CPU when targeting armv7s/thumbv7s.
 154       CPUString = "swift";
 155     else
 156       CPUString = "generic";
 157   }
 158
 159   // Insert the architecture feature derived from the target triple into the
 160   // feature string. This is important for setting features that are implied
 161   // based on the architecture version.
 162   std::string ArchFS =
 163       ARM_MC::ParseARMTargetTuple(TargetTuple(TargetTriple), CPUString);
 164   if (!FS.empty()) {
 165     if (!ArchFS.empty())
 166       ArchFS = (Twine(ArchFS) + "," + FS).str();
 167     else
 168       ArchFS = FS;
 169   }
 170   ParseSubtargetFeatures(CPUString, ArchFS);
 171
 172   // FIXME: This used enable V6T2 support implicitly for Thumb2 mode.
 173   // Assert this for now to make the change obvious.
 174   assert(hasV6T2Ops() || !hasThumb2());
 175
 176   // Keep a pointer to static instruction cost data for the specified CPU.
 177   SchedModel = getSchedModelForCPU(CPUString);
 178
 179   // Initialize scheduling itinerary for the specified CPU.
 180   InstrItins = getInstrItineraryForCPU(CPUString);
 181
 182   // FIXME: this is invalid for WindowsCE
 183   if (isTargetWindows())
 184     NoARM = true;
 185
 186   if (isAAPCS_ABI())
 187     stackAlignment = 8;
 188   if (isTargetNaCl())
 189     stackAlignment = 16;
 190
 191   if (isTargetMachO())
 192     SupportsTailCall = !isTargetIOS() || !getTargetTriple().isOSVersionLT(5, 0);
 193   else
 194     SupportsTailCall = !isThumb1Only();
 195
 196   switch (IT) {
 197   case DefaultIT:
 198     RestrictIT = hasV8Ops();
 199     break;
 200   case RestrictedIT:
 201     RestrictIT = true;
 202     break;
 203   case NoRestrictedIT:
 204     RestrictIT = false;
 205     break;
 206   }
 207
 208   // NEON f32 ops are non-IEEE 754 compliant. Darwin is ok with it by default.
 209   const FeatureBitset &Bits = getFeatureBits();
 210   if ((Bits[ARM::ProcA5] || Bits[ARM::ProcA8]) && // Where this matters
 211       (Options.UnsafeFPMath || isTargetDarwin()))
 212     UseNEONForSinglePrecisionFP = true;
 213 }
 214
 215 bool ARMSubtarget::isAPCS_ABI() const {
 216   assert(TM.TargetABI != ARMBaseTargetMachine::ARM_ABI_UNKNOWN);
 217   return TM.TargetABI == ARMBaseTargetMachine::ARM_ABI_APCS;
 218 }
 219 bool ARMSubtarget::isAAPCS_ABI() const {
 220   assert(TM.TargetABI != ARMBaseTargetMachine::ARM_ABI_UNKNOWN);
 221   return TM.TargetABI == ARMBaseTargetMachine::ARM_ABI_AAPCS;
 222 }
 223
 224 /// GVIsIndirectSymbol - true if the GV will be accessed via an indirect symbol.
 225 bool
 226 ARMSubtarget::GVIsIndirectSymbol(const GlobalValue *GV,
 227                                  Reloc::Model RelocM) const {
 228   if (RelocM == Reloc::Static)
 229     return false;
 230
 231   bool isDef = GV->isStrongDefinitionForLinker();
 232
 233   if (!isTargetMachO()) {
 234     // Extra load is needed for all externally visible.
 235     if (GV->hasLocalLinkage() || GV->hasHiddenVisibility())
 236       return false;
 237     return true;
 238   } else {
 239     // If this is a strong reference to a definition, it is definitely not
 240     // through a stub.
 241     if (isDef)
 242       return false;
 243
 244     // Unless we have a symbol with hidden visibility, we have to go through a
 245     // normal $non_lazy_ptr stub because this symbol might be resolved late.
 246     if (!GV->hasHiddenVisibility())  // Non-hidden $non_lazy_ptr reference.
 247       return true;
 248
 249     if (RelocM == Reloc::PIC_) {
 250       // If symbol visibility is hidden, we have a stub for common symbol
 251       // references and external declarations.
 252       if (GV->isDeclarationForLinker() || GV->hasCommonLinkage())
 253         // Hidden $non_lazy_ptr reference.
 254         return true;
 255     }
 256   }
 257
 258   return false;
 259 }
 260
 261 unsigned ARMSubtarget::getMispredictionPenalty() const {
 262   return SchedModel.MispredictPenalty;
 263 }
 264
 265 bool ARMSubtarget::hasSinCos() const {
 266   return getTargetTriple().isiOS() && !getTargetTriple().isOSVersionLT(7, 0);
 267 }
 268
 269 bool ARMSubtarget::enableMachineScheduler() const {
 270   // Enable the MachineScheduler before register allocation for out-of-order
 271   // architectures where we do not use the PostRA scheduler anymore (for now
 272   // restricted to swift).
 273   return getSchedModel().isOutOfOrder() && isSwift();
 274 }
 275
 276 // This overrides the PostRAScheduler bit in the SchedModel for any CPU.
 277 bool ARMSubtarget::enablePostRAScheduler() const {
 278   // No need for PostRA scheduling on out of order CPUs (for now restricted to
 279   // swift).
 280   if (getSchedModel().isOutOfOrder() && isSwift())
 281     return false;
 282   return (!isThumb() || hasThumb2());
 283 }
 284
 285 bool ARMSubtarget::enableAtomicExpand() const {
 286   return hasAnyDataBarrier() && !isThumb1Only();
 287 }
 288
 289 bool ARMSubtarget::useStride4VFPs(const MachineFunction &MF) const {
 290   return isSwift() && !MF.getFunction()->optForMinSize();
 291 }
 292
 293 bool ARMSubtarget::useMovt(const MachineFunction &MF) const {
 294   // NOTE Windows on ARM needs to use mov.w/mov.t pairs to materialise 32-bit
 295   // immediates as it is inherently position independent, and may be out of
 296   // range otherwise.
 297   return !NoMovt && hasV6T2Ops() &&
 298          (isTargetWindows() || !MF.getFunction()->optForMinSize());
 299 }
 300
 301 bool ARMSubtarget::useFastISel() const {
 302   // Thumb2 support on iOS; ARM support on iOS, Linux and NaCl.
 303   return TM.Options.EnableFastISel &&
 304          ((isTargetMachO() && !isThumb1Only()) ||
 305           (isTargetLinux() && !isThumb()) || (isTargetNaCl() && !isThumb()));
 306 }