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/Function.h"
  19 #include "llvm/IR/GlobalValue.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 enum ITMode {
  61   DefaultIT,
  62   RestrictedIT,
  63   NoRestrictedIT
  64 };
  65
  66 static cl::opt<ITMode>
  67 IT(cl::desc("IT block support"), cl::Hidden, cl::init(DefaultIT),
  68    cl::ZeroOrMore,
  69    cl::values(clEnumValN(DefaultIT, "arm-default-it",
  70                          "Generate IT block based on arch"),
  71               clEnumValN(RestrictedIT, "arm-restrict-it",
  72                          "Disallow deprecated IT based on ARMv8"),
  73               clEnumValN(NoRestrictedIT, "arm-no-restrict-it",
  74                          "Allow IT blocks based on ARMv7"),
  75               clEnumValEnd));
  76
  77 ARMSubtarget::ARMSubtarget(const std::string &TT, const std::string &CPU,
  78                            const std::string &FS, const TargetOptions &Options)
  79   : ARMGenSubtargetInfo(TT, CPU, FS)
  80   , ARMProcFamily(Others)
  81   , ARMProcClass(None)
  82   , stackAlignment(4)
  83   , CPUString(CPU)
  84   , TargetTriple(TT)
  85   , Options(Options)
  86   , TargetABI(ARM_ABI_UNKNOWN) {
  87   initializeEnvironment();
  88   resetSubtargetFeatures(CPU, FS);
  89 }
  90
  91 void ARMSubtarget::initializeEnvironment() {
  92   HasV4TOps = false;
  93   HasV5TOps = false;
  94   HasV5TEOps = false;
  95   HasV6Ops = false;
  96   HasV6MOps = false;
  97   HasV6T2Ops = false;
  98   HasV7Ops = false;
  99   HasV8Ops = false;
 100   HasVFPv2 = false;
 101   HasVFPv3 = false;
 102   HasVFPv4 = false;
 103   HasFPARMv8 = false;
 104   HasNEON = false;
 105   MinSize = false;
 106   UseNEONForSinglePrecisionFP = false;
 107   UseMulOps = UseFusedMulOps;
 108   SlowFPVMLx = false;
 109   HasVMLxForwarding = false;
 110   SlowFPBrcc = false;
 111   InThumbMode = false;
 112   HasThumb2 = false;
 113   NoARM = false;
 114   PostRAScheduler = false;
 115   IsR9Reserved = ReserveR9;
 116   UseMovt = false;
 117   SupportsTailCall = false;
 118   HasFP16 = false;
 119   HasD16 = false;
 120   HasHardwareDivide = false;
 121   HasHardwareDivideInARM = false;
 122   HasT2ExtractPack = false;
 123   HasDataBarrier = false;
 124   Pref32BitThumb = false;
 125   AvoidCPSRPartialUpdate = false;
 126   AvoidMOVsShifterOperand = false;
 127   HasRAS = false;
 128   HasMPExtension = false;
 129   HasVirtualization = false;
 130   FPOnlySP = false;
 131   HasPerfMon = false;
 132   HasTrustZone = false;
 133   HasCrypto = false;
 134   HasCRC = false;
 135   AllowsUnalignedMem = false;
 136   Thumb2DSP = false;
 137   UseNaClTrap = false;
 138   UnsafeFPMath = false;
 139 }
 140
 141 void ARMSubtarget::resetSubtargetFeatures(const MachineFunction *MF) {
 142   AttributeSet FnAttrs = MF->getFunction()->getAttributes();
 143   Attribute CPUAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 144                                            "target-cpu");
 145   Attribute FSAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 146                                           "target-features");
 147   std::string CPU =
 148     !CPUAttr.hasAttribute(Attribute::None) ?CPUAttr.getValueAsString() : "";
 149   std::string FS =
 150     !FSAttr.hasAttribute(Attribute::None) ? FSAttr.getValueAsString() : "";
 151   if (!FS.empty()) {
 152     initializeEnvironment();
 153     resetSubtargetFeatures(CPU, FS);
 154   }
 155
 156   MinSize =
 157       FnAttrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::MinSize);
 158 }
 159
 160 void ARMSubtarget::resetSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS) {
 161   if (CPUString.empty()) {
 162     if (isTargetIOS() && TargetTriple.getArchName().endswith("v7s"))
 163       // Default to the Swift CPU when targeting armv7s/thumbv7s.
 164       CPUString = "swift";
 165     else
 166       CPUString = "generic";
 167   }
 168
 169   // Insert the architecture feature derived from the target triple into the
 170   // feature string. This is important for setting features that are implied
 171   // based on the architecture version.
 172   std::string ArchFS = ARM_MC::ParseARMTriple(TargetTriple.getTriple(),
 173                                               CPUString);
 174   if (!FS.empty()) {
 175     if (!ArchFS.empty())
 176       ArchFS = ArchFS + "," + FS.str();
 177     else
 178       ArchFS = FS;
 179   }
 180   ParseSubtargetFeatures(CPUString, ArchFS);
 181
 182   // FIXME: This used enable V6T2 support implicitly for Thumb2 mode.
 183   // Assert this for now to make the change obvious.
 184   assert(hasV6T2Ops() || !hasThumb2());
 185
 186   // Keep a pointer to static instruction cost data for the specified CPU.
 187   SchedModel = getSchedModelForCPU(CPUString);
 188
 189   // Initialize scheduling itinerary for the specified CPU.
 190   InstrItins = getInstrItineraryForCPU(CPUString);
 191
 192   if (TargetABI == ARM_ABI_UNKNOWN) {
 193     switch (TargetTriple.getEnvironment()) {
 194     case Triple::Android:
 195     case Triple::EABI:
 196     case Triple::EABIHF:
 197     case Triple::GNUEABI:
 198     case Triple::GNUEABIHF:
 199     case Triple::MachO:
 200       TargetABI = ARM_ABI_AAPCS;
 201       break;
 202     default:
 203       if (isTargetIOS() && isMClass())
 204         TargetABI = ARM_ABI_AAPCS;
 205       else
 206         TargetABI = ARM_ABI_APCS;
 207       break;
 208     }
 209   }
 210
 211   if (isAAPCS_ABI())
 212     stackAlignment = 8;
 213
 214   UseMovt = hasV6T2Ops() && ArmUseMOVT;
 215
 216   if (isTargetMachO()) {
 217     IsR9Reserved = ReserveR9 | !HasV6Ops;
 218     SupportsTailCall = !isTargetIOS() || !getTargetTriple().isOSVersionLT(5, 0);
 219   } else
 220     IsR9Reserved = ReserveR9;
 221
 222   if (!isThumb() || hasThumb2())
 223     PostRAScheduler = true;
 224
 225   switch (Align) {
 226     case DefaultAlign:
 227       // Assume pre-ARMv6 doesn't support unaligned accesses.
 228       //
 229       // ARMv6 may or may not support unaligned accesses depending on the
 230       // SCTLR.U bit, which is architecture-specific. We assume ARMv6
 231       // Darwin targets support unaligned accesses, and others don't.
 232       //
 233       // ARMv7 always has SCTLR.U set to 1, but it has a new SCTLR.A bit
 234       // which raises an alignment fault on unaligned accesses. Linux
 235       // defaults this bit to 0 and handles it as a system-wide (not
 236       // per-process) setting. It is therefore safe to assume that ARMv7+
 237       // Linux targets support unaligned accesses. The same goes for NaCl.
 238       //
 239       // The above behavior is consistent with GCC.
 240       AllowsUnalignedMem =
 241           (hasV7Ops() && (isTargetLinux() || isTargetNaCl() ||
 242                           isTargetNetBSD())) ||
 243           (hasV6Ops() && (isTargetMachO() || isTargetNetBSD()));
 244       break;
 245     case StrictAlign:
 246       AllowsUnalignedMem = false;
 247       break;
 248     case NoStrictAlign:
 249       AllowsUnalignedMem = true;
 250       break;
 251   }
 252
 253   switch (IT) {
 254   case DefaultIT:
 255     RestrictIT = hasV8Ops() ? true : false;
 256     break;
 257   case RestrictedIT:
 258     RestrictIT = true;
 259     break;
 260   case NoRestrictedIT:
 261     RestrictIT = false;
 262     break;
 263   }
 264
 265   // NEON f32 ops are non-IEEE 754 compliant. Darwin is ok with it by default.
 266   uint64_t Bits = getFeatureBits();
 267   if ((Bits & ARM::ProcA5 || Bits & ARM::ProcA8) && // Where this matters
 268       (Options.UnsafeFPMath || isTargetDarwin()))
 269     UseNEONForSinglePrecisionFP = true;
 270 }
 271
 272 /// GVIsIndirectSymbol - true if the GV will be accessed via an indirect symbol.
 273 bool
 274 ARMSubtarget::GVIsIndirectSymbol(const GlobalValue *GV,
 275                                  Reloc::Model RelocM) const {
 276   if (RelocM == Reloc::Static)
 277     return false;
 278
 279   // Materializable GVs (in JIT lazy compilation mode) do not require an extra
 280   // load from stub.
 281   bool isDecl = GV->hasAvailableExternallyLinkage();
 282   if (GV->isDeclaration() && !GV->isMaterializable())
 283     isDecl = true;
 284
 285   if (!isTargetMachO()) {
 286     // Extra load is needed for all externally visible.
 287     if (GV->hasLocalLinkage() || GV->hasHiddenVisibility())
 288       return false;
 289     return true;
 290   } else {
 291     if (RelocM == Reloc::PIC_) {
 292       // If this is a strong reference to a definition, it is definitely not
 293       // through a stub.
 294       if (!isDecl && !GV->isWeakForLinker())
 295         return false;
 296
 297       // Unless we have a symbol with hidden visibility, we have to go through a
 298       // normal $non_lazy_ptr stub because this symbol might be resolved late.
 299       if (!GV->hasHiddenVisibility())  // Non-hidden $non_lazy_ptr reference.
 300         return true;
 301
 302       // If symbol visibility is hidden, we have a stub for common symbol
 303       // references and external declarations.
 304       if (isDecl || GV->hasCommonLinkage())
 305         // Hidden $non_lazy_ptr reference.
 306         return true;
 307
 308       return false;
 309     } else {
 310       // If this is a strong reference to a definition, it is definitely not
 311       // through a stub.
 312       if (!isDecl && !GV->isWeakForLinker())
 313         return false;
 314
 315       // Unless we have a symbol with hidden visibility, we have to go through a
 316       // normal $non_lazy_ptr stub because this symbol might be resolved late.
 317       if (!GV->hasHiddenVisibility())  // Non-hidden $non_lazy_ptr reference.
 318         return true;
 319     }
 320   }
 321
 322   return false;
 323 }
 324
 325 unsigned ARMSubtarget::getMispredictionPenalty() const {
 326   return SchedModel->MispredictPenalty;
 327 }
 328
 329 bool ARMSubtarget::hasSinCos() const {
 330   return getTargetTriple().getOS() == Triple::IOS &&
 331     !getTargetTriple().isOSVersionLT(7, 0);
 332 }
 333
 334 bool ARMSubtarget::enablePostRAScheduler(
 335            CodeGenOpt::Level OptLevel,
 336            TargetSubtargetInfo::AntiDepBreakMode& Mode,
 337            RegClassVector& CriticalPathRCs) const {
 338   Mode = TargetSubtargetInfo::ANTIDEP_NONE;
 339   return PostRAScheduler && OptLevel >= CodeGenOpt::Default;
 340 }