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 "ARMBaseInstrInfo.h"
  16 #include "ARMBaseRegisterInfo.h"
  17 #include "llvm/IR/Attributes.h"
  18 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  19 #include "llvm/IR/Function.h"
  20 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  21 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  22 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  23
  24 #define GET_SUBTARGETINFO_TARGET_DESC
  25 #define GET_SUBTARGETINFO_CTOR
  26 #include "ARMGenSubtargetInfo.inc"
  27
  28 using namespace llvm;
  29
  30 static cl::opt<bool>
  31 ReserveR9("arm-reserve-r9", cl::Hidden,
  32           cl::desc("Reserve R9, making it unavailable as GPR"));
  33
  34 static cl::opt<bool>
  35 ArmUseMOVT("arm-use-movt", cl::init(true), cl::Hidden);
  36
  37 static cl::opt<bool>
  38 UseFusedMulOps("arm-use-mulops",
  39                cl::init(true), cl::Hidden);
  40
  41 enum AlignMode {
  42   DefaultAlign,
  43   StrictAlign,
  44   NoStrictAlign
  45 };
  46
  47 static cl::opt<AlignMode>
  48 Align(cl::desc("Load/store alignment support"),
  49       cl::Hidden, cl::init(DefaultAlign),
  50       cl::values(
  51           clEnumValN(DefaultAlign,  "arm-default-align",
  52                      "Generate unaligned accesses only on hardware/OS "
  53                      "combinations that are known to support them"),
  54           clEnumValN(StrictAlign,   "arm-strict-align",
  55                      "Disallow all unaligned memory accesses"),
  56           clEnumValN(NoStrictAlign, "arm-no-strict-align",
  57                      "Allow unaligned memory accesses"),
  58           clEnumValEnd));
  59
  60 ARMSubtarget::ARMSubtarget(const std::string &TT, const std::string &CPU,
  61                            const std::string &FS, const TargetOptions &Options)
  62   : ARMGenSubtargetInfo(TT, CPU, FS)
  63   , ARMProcFamily(Others)
  64   , ARMProcClass(None)
  65   , stackAlignment(4)
  66   , CPUString(CPU)
  67   , TargetTriple(TT)
  68   , Options(Options)
  69   , TargetABI(ARM_ABI_APCS) {
  70   initializeEnvironment();
  71   resetSubtargetFeatures(CPU, FS);
  72 }
  73
  74 void ARMSubtarget::initializeEnvironment() {
  75   HasV4TOps = false;
  76   HasV5TOps = false;
  77   HasV5TEOps = false;
  78   HasV6Ops = false;
  79   HasV6T2Ops = false;
  80   HasV7Ops = false;
  81   HasV8Ops = false;
  82   HasVFPv2 = false;
  83   HasVFPv3 = false;
  84   HasVFPv4 = false;
  85   HasFPARMv8 = false;
  86   HasNEON = false;
  87   UseNEONForSinglePrecisionFP = false;
  88   UseMulOps = UseFusedMulOps;
  89   SlowFPVMLx = false;
  90   HasVMLxForwarding = false;
  91   SlowFPBrcc = false;
  92   InThumbMode = false;
  93   HasThumb2 = false;
  94   NoARM = false;
  95   PostRAScheduler = false;
  96   IsR9Reserved = ReserveR9;
  97   UseMovt = false;
  98   SupportsTailCall = false;
  99   HasFP16 = false;
 100   HasD16 = false;
 101   HasHardwareDivide = false;
 102   HasHardwareDivideInARM = false;
 103   HasT2ExtractPack = false;
 104   HasDataBarrier = false;
 105   Pref32BitThumb = false;
 106   AvoidCPSRPartialUpdate = false;
 107   AvoidMOVsShifterOperand = false;
 108   HasRAS = false;
 109   HasMPExtension = false;
 110   FPOnlySP = false;
 111   HasPerfMon = false;
 112   HasTrustZone = false;
 113   HasCrypto = false;
 114   AllowsUnalignedMem = false;
 115   Thumb2DSP = false;
 116   UseNaClTrap = false;
 117   UnsafeFPMath = false;
 118 }
 119
 120 void ARMSubtarget::resetSubtargetFeatures(const MachineFunction *MF) {
 121   AttributeSet FnAttrs = MF->getFunction()->getAttributes();
 122   Attribute CPUAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 123                                            "target-cpu");
 124   Attribute FSAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 125                                           "target-features");
 126   std::string CPU =
 127     !CPUAttr.hasAttribute(Attribute::None) ?CPUAttr.getValueAsString() : "";
 128   std::string FS =
 129     !FSAttr.hasAttribute(Attribute::None) ? FSAttr.getValueAsString() : "";
 130   if (!FS.empty()) {
 131     initializeEnvironment();
 132     resetSubtargetFeatures(CPU, FS);
 133   }
 134 }
 135
 136 void ARMSubtarget::resetSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS) {
 137   if (CPUString.empty()) {
 138     if (isTargetIOS() && TargetTriple.getArchName().endswith("v7s"))
 139       // Default to the Swift CPU when targeting armv7s/thumbv7s.
 140       CPUString = "swift";
 141     else
 142       CPUString = "generic";
 143   }
 144
 145   // Insert the architecture feature derived from the target triple into the
 146   // feature string. This is important for setting features that are implied
 147   // based on the architecture version.
 148   std::string ArchFS = ARM_MC::ParseARMTriple(TargetTriple.getTriple(),
 149                                               CPUString);
 150   if (!FS.empty()) {
 151     if (!ArchFS.empty())
 152       ArchFS = ArchFS + "," + FS.str();
 153     else
 154       ArchFS = FS;
 155   }
 156   ParseSubtargetFeatures(CPUString, ArchFS);
 157
 158   // Thumb2 implies at least V6T2. FIXME: Fix tests to explicitly specify a
 159   // ARM version or CPU and then remove this.
 160   if (!HasV6T2Ops && hasThumb2())
 161     HasV4TOps = HasV5TOps = HasV5TEOps = HasV6Ops = HasV6T2Ops = true;
 162
 163   // Keep a pointer to static instruction cost data for the specified CPU.
 164   SchedModel = getSchedModelForCPU(CPUString);
 165
 166   // Initialize scheduling itinerary for the specified CPU.
 167   InstrItins = getInstrItineraryForCPU(CPUString);
 168
 169   if ((TargetTriple.getTriple().find("eabi") != std::string::npos) ||
 170       (isTargetIOS() && isMClass()))
 171     // FIXME: We might want to separate AAPCS and EABI. Some systems, e.g.
 172     // Darwin-EABI conforms to AACPS but not the rest of EABI.
 173     TargetABI = ARM_ABI_AAPCS;
 174
 175   if (isAAPCS_ABI())
 176     stackAlignment = 8;
 177
 178   UseMovt = hasV6T2Ops() && ArmUseMOVT;
 179
 180   if (!isTargetIOS()) {
 181     IsR9Reserved = ReserveR9;
 182   } else {
 183     IsR9Reserved = ReserveR9 | !HasV6Ops;
 184     SupportsTailCall = !getTargetTriple().isOSVersionLT(5, 0);
 185   }
 186
 187   if (!isThumb() || hasThumb2())
 188     PostRAScheduler = true;
 189
 190   switch (Align) {
 191     case DefaultAlign:
 192       // Assume pre-ARMv6 doesn't support unaligned accesses.
 193       //
 194       // ARMv6 may or may not support unaligned accesses depending on the
 195       // SCTLR.U bit, which is architecture-specific. We assume ARMv6
 196       // Darwin targets support unaligned accesses, and others don't.
 197       //
 198       // ARMv7 always has SCTLR.U set to 1, but it has a new SCTLR.A bit
 199       // which raises an alignment fault on unaligned accesses. Linux
 200       // defaults this bit to 0 and handles it as a system-wide (not
 201       // per-process) setting. It is therefore safe to assume that ARMv7+
 202       // Linux targets support unaligned accesses. The same goes for NaCl.
 203       //
 204       // The above behavior is consistent with GCC.
 205       AllowsUnalignedMem = (
 206           (hasV7Ops() && (isTargetLinux() || isTargetNaCl())) ||
 207           (hasV6Ops() && isTargetDarwin()));
 208       break;
 209     case StrictAlign:
 210       AllowsUnalignedMem = false;
 211       break;
 212     case NoStrictAlign:
 213       AllowsUnalignedMem = true;
 214       break;
 215   }
 216
 217   // NEON f32 ops are non-IEEE 754 compliant. Darwin is ok with it by default.
 218   uint64_t Bits = getFeatureBits();
 219   if ((Bits & ARM::ProcA5 || Bits & ARM::ProcA8) && // Where this matters
 220       (Options.UnsafeFPMath || isTargetDarwin()))
 221     UseNEONForSinglePrecisionFP = true;
 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   // Materializable GVs (in JIT lazy compilation mode) do not require an extra
 232   // load from stub.
 233   bool isDecl = GV->hasAvailableExternallyLinkage();
 234   if (GV->isDeclaration() && !GV->isMaterializable())
 235     isDecl = true;
 236
 237   if (!isTargetDarwin()) {
 238     // Extra load is needed for all externally visible.
 239     if (GV->hasLocalLinkage() || GV->hasHiddenVisibility())
 240       return false;
 241     return true;
 242   } else {
 243     if (RelocM == Reloc::PIC_) {
 244       // If this is a strong reference to a definition, it is definitely not
 245       // through a stub.
 246       if (!isDecl && !GV->isWeakForLinker())
 247         return false;
 248
 249       // Unless we have a symbol with hidden visibility, we have to go through a
 250       // normal $non_lazy_ptr stub because this symbol might be resolved late.
 251       if (!GV->hasHiddenVisibility())  // Non-hidden $non_lazy_ptr reference.
 252         return true;
 253
 254       // If symbol visibility is hidden, we have a stub for common symbol
 255       // references and external declarations.
 256       if (isDecl || GV->hasCommonLinkage())
 257         // Hidden $non_lazy_ptr reference.
 258         return true;
 259
 260       return false;
 261     } else {
 262       // If this is a strong reference to a definition, it is definitely not
 263       // through a stub.
 264       if (!isDecl && !GV->isWeakForLinker())
 265         return false;
 266
 267       // Unless we have a symbol with hidden visibility, we have to go through a
 268       // normal $non_lazy_ptr stub because this symbol might be resolved late.
 269       if (!GV->hasHiddenVisibility())  // Non-hidden $non_lazy_ptr reference.
 270         return true;
 271     }
 272   }
 273
 274   return false;
 275 }
 276
 277 unsigned ARMSubtarget::getMispredictionPenalty() const {
 278   return SchedModel->MispredictPenalty;
 279 }
 280
 281 bool ARMSubtarget::enablePostRAScheduler(
 282            CodeGenOpt::Level OptLevel,
 283            TargetSubtargetInfo::AntiDepBreakMode& Mode,
 284            RegClassVector& CriticalPathRCs) const {
 285   Mode = TargetSubtargetInfo::ANTIDEP_NONE;
 286   return PostRAScheduler && OptLevel >= CodeGenOpt::Default;
 287 }