lib/Target/ARM/ARMSubtarget.h

   1 //===-- ARMSubtarget.h - Define Subtarget for the ARM ----------*- 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 declares the ARM specific subclass of TargetSubtargetInfo.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef ARMSUBTARGET_H
  15 #define ARMSUBTARGET_H
  16
  17 #include "MCTargetDesc/ARMMCTargetDesc.h"
  18 #include "llvm/ADT/Triple.h"
  19 #include "llvm/MC/MCInstrItineraries.h"
  20 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
  21 #include <string>
  22
  23 #define GET_SUBTARGETINFO_HEADER
  24 #include "ARMGenSubtargetInfo.inc"
  25
  26 namespace llvm {
  27 class GlobalValue;
  28 class StringRef;
  29 class TargetOptions;
  30
  31 class ARMSubtarget : public ARMGenSubtargetInfo {
  32 protected:
  33   enum ARMProcFamilyEnum {
  34     Others, CortexA5, CortexA8, CortexA9, CortexA15, CortexR5, Swift
  35   };
  36
  37   /// ARMProcFamily - ARM processor family: Cortex-A8, Cortex-A9, and others.
  38   ARMProcFamilyEnum ARMProcFamily;
  39
  40   /// HasV4TOps, HasV5TOps, HasV5TEOps,
  41   /// HasV6Ops, HasV6T2Ops, HasV7Ops, HasV8Ops -
  42   /// Specify whether target support specific ARM ISA variants.
  43   bool HasV4TOps;
  44   bool HasV5TOps;
  45   bool HasV5TEOps;
  46   bool HasV6Ops;
  47   bool HasV6T2Ops;
  48   bool HasV7Ops;
  49   bool HasV8Ops;
  50
  51   /// HasVFPv2, HasVFPv3, HasVFPv4, HasNEON - Specify what
  52   /// floating point ISAs are supported.
  53   bool HasVFPv2;
  54   bool HasVFPv3;
  55   bool HasVFPv4;
  56   bool HasNEON;
  57
  58   /// UseNEONForSinglePrecisionFP - if the NEONFP attribute has been
  59   /// specified. Use the method useNEONForSinglePrecisionFP() to
  60   /// determine if NEON should actually be used.
  61   bool UseNEONForSinglePrecisionFP;
  62
  63   /// UseMulOps - True if non-microcoded fused integer multiply-add and
  64   /// multiply-subtract instructions should be used.
  65   bool UseMulOps;
  66
  67   /// SlowFPVMLx - If the VFP2 / NEON instructions are available, indicates
  68   /// whether the FP VML[AS] instructions are slow (if so, don't use them).
  69   bool SlowFPVMLx;
  70
  71   /// HasVMLxForwarding - If true, NEON has special multiplier accumulator
  72   /// forwarding to allow mul + mla being issued back to back.
  73   bool HasVMLxForwarding;
  74
  75   /// SlowFPBrcc - True if floating point compare + branch is slow.
  76   bool SlowFPBrcc;
  77
  78   /// InThumbMode - True if compiling for Thumb, false for ARM.
  79   bool InThumbMode;
  80
  81   /// HasThumb2 - True if Thumb2 instructions are supported.
  82   bool HasThumb2;
  83
  84   /// IsMClass - True if the subtarget belongs to the 'M' profile of CPUs -
  85   /// v6m, v7m for example.
  86   bool IsMClass;
  87
  88   /// NoARM - True if subtarget does not support ARM mode execution.
  89   bool NoARM;
  90
  91   /// PostRAScheduler - True if using post-register-allocation scheduler.
  92   bool PostRAScheduler;
  93
  94   /// IsR9Reserved - True if R9 is a not available as general purpose register.
  95   bool IsR9Reserved;
  96
  97   /// UseMovt - True if MOVT / MOVW pairs are used for materialization of 32-bit
  98   /// imms (including global addresses).
  99   bool UseMovt;
 100
 101   /// SupportsTailCall - True if the OS supports tail call. The dynamic linker
 102   /// must be able to synthesize call stubs for interworking between ARM and
 103   /// Thumb.
 104   bool SupportsTailCall;
 105
 106   /// HasFP16 - True if subtarget supports half-precision FP (We support VFP+HF
 107   /// only so far)
 108   bool HasFP16;
 109
 110   /// HasD16 - True if subtarget is limited to 16 double precision
 111   /// FP registers for VFPv3.
 112   bool HasD16;
 113
 114   /// HasHardwareDivide - True if subtarget supports [su]div
 115   bool HasHardwareDivide;
 116
 117   /// HasHardwareDivideInARM - True if subtarget supports [su]div in ARM mode
 118   bool HasHardwareDivideInARM;
 119
 120   /// HasT2ExtractPack - True if subtarget supports thumb2 extract/pack
 121   /// instructions.
 122   bool HasT2ExtractPack;
 123
 124   /// HasDataBarrier - True if the subtarget supports DMB / DSB data barrier
 125   /// instructions.
 126   bool HasDataBarrier;
 127
 128   /// Pref32BitThumb - If true, codegen would prefer 32-bit Thumb instructions
 129   /// over 16-bit ones.
 130   bool Pref32BitThumb;
 131
 132   /// AvoidCPSRPartialUpdate - If true, codegen would avoid using instructions
 133   /// that partially update CPSR and add false dependency on the previous
 134   /// CPSR setting instruction.
 135   bool AvoidCPSRPartialUpdate;
 136
 137   /// AvoidMOVsShifterOperand - If true, codegen should avoid using flag setting
 138   /// movs with shifter operand (i.e. asr, lsl, lsr).
 139   bool AvoidMOVsShifterOperand;
 140
 141   /// HasRAS - Some processors perform return stack prediction. CodeGen should
 142   /// avoid issue "normal" call instructions to callees which do not return.
 143   bool HasRAS;
 144
 145   /// HasMPExtension - True if the subtarget supports Multiprocessing
 146   /// extension (ARMv7 only).
 147   bool HasMPExtension;
 148
 149   /// FPOnlySP - If true, the floating point unit only supports single
 150   /// precision.
 151   bool FPOnlySP;
 152
 153   /// If true, the processor supports the Performance Monitor Extensions. These
 154   /// include a generic cycle-counter as well as more fine-grained (often
 155   /// implementation-specific) events.
 156   bool HasPerfMon;
 157
 158   /// HasTrustZone - if true, processor supports TrustZone security extensions
 159   bool HasTrustZone;
 160
 161   /// AllowsUnalignedMem - If true, the subtarget allows unaligned memory
 162   /// accesses for some types.  For details, see
 163   /// ARMTargetLowering::allowsUnalignedMemoryAccesses().
 164   bool AllowsUnalignedMem;
 165
 166   /// Thumb2DSP - If true, the subtarget supports the v7 DSP (saturating arith
 167   /// and such) instructions in Thumb2 code.
 168   bool Thumb2DSP;
 169
 170   /// NaCl TRAP instruction is generated instead of the regular TRAP.
 171   bool UseNaClTrap;
 172
 173   /// Target machine allowed unsafe FP math (such as use of NEON fp)
 174   bool UnsafeFPMath;
 175
 176   /// stackAlignment - The minimum alignment known to hold of the stack frame on
 177   /// entry to the function and which must be maintained by every function.
 178   unsigned stackAlignment;
 179
 180   /// CPUString - String name of used CPU.
 181   std::string CPUString;
 182
 183   /// TargetTriple - What processor and OS we're targeting.
 184   Triple TargetTriple;
 185
 186   /// SchedModel - Processor specific instruction costs.
 187   const MCSchedModel *SchedModel;
 188
 189   /// Selected instruction itineraries (one entry per itinerary class.)
 190   InstrItineraryData InstrItins;
 191
 192   /// Options passed via command line that could influence the target
 193   const TargetOptions &Options;
 194
 195  public:
 196   enum {
 197     isELF, isDarwin
 198   } TargetType;
 199
 200   enum {
 201     ARM_ABI_APCS,
 202     ARM_ABI_AAPCS // ARM EABI
 203   } TargetABI;
 204
 205   /// This constructor initializes the data members to match that
 206   /// of the specified triple.
 207   ///
 208   ARMSubtarget(const std::string &TT, const std::string &CPU,
 209                const std::string &FS, const TargetOptions &Options);
 210
 211   /// getMaxInlineSizeThreshold - Returns the maximum memset / memcpy size
 212   /// that still makes it profitable to inline the call.
 213   unsigned getMaxInlineSizeThreshold() const {
 214     // FIXME: For now, we don't lower memcpy's to loads / stores for Thumb1.
 215     // Change this once Thumb1 ldmia / stmia support is added.
 216     return isThumb1Only() ? 0 : 64;
 217   }
 218   /// ParseSubtargetFeatures - Parses features string setting specified
 219   /// subtarget options.  Definition of function is auto generated by tblgen.
 220   void ParseSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS);
 221
 222   /// \brief Reset the features for the ARM target.
 223   virtual void resetSubtargetFeatures(const MachineFunction *MF);
 224 private:
 225   void initializeEnvironment();
 226   void resetSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS);
 227 public:
 228   void computeIssueWidth();
 229
 230   bool hasV4TOps()  const { return HasV4TOps;  }
 231   bool hasV5TOps()  const { return HasV5TOps;  }
 232   bool hasV5TEOps() const { return HasV5TEOps; }
 233   bool hasV6Ops()   const { return HasV6Ops;   }
 234   bool hasV6T2Ops() const { return HasV6T2Ops; }
 235   bool hasV7Ops()   const { return HasV7Ops;  }
 236   bool hasV8Ops()   const { return HasV8Ops;  }
 237
 238   bool isCortexA5() const { return ARMProcFamily == CortexA5; }
 239   bool isCortexA8() const { return ARMProcFamily == CortexA8; }
 240   bool isCortexA9() const { return ARMProcFamily == CortexA9; }
 241   bool isCortexA15() const { return ARMProcFamily == CortexA15; }
 242   bool isSwift()    const { return ARMProcFamily == Swift; }
 243   bool isCortexM3() const { return CPUString == "cortex-m3"; }
 244   bool isLikeA9() const { return isCortexA9() || isCortexA15(); }
 245   bool isCortexR5() const { return ARMProcFamily == CortexR5; }
 246
 247   bool hasARMOps() const { return !NoARM; }
 248
 249   bool hasVFP2() const { return HasVFPv2; }
 250   bool hasVFP3() const { return HasVFPv3; }
 251   bool hasVFP4() const { return HasVFPv4; }
 252   bool hasNEON() const { return HasNEON;  }
 253   bool useNEONForSinglePrecisionFP() const {
 254     return hasNEON() && UseNEONForSinglePrecisionFP; }
 255
 256   bool hasDivide() const { return HasHardwareDivide; }
 257   bool hasDivideInARMMode() const { return HasHardwareDivideInARM; }
 258   bool hasT2ExtractPack() const { return HasT2ExtractPack; }
 259   bool hasDataBarrier() const { return HasDataBarrier; }
 260   bool useMulOps() const { return UseMulOps; }
 261   bool useFPVMLx() const { return !SlowFPVMLx; }
 262   bool hasVMLxForwarding() const { return HasVMLxForwarding; }
 263   bool isFPBrccSlow() const { return SlowFPBrcc; }
 264   bool isFPOnlySP() const { return FPOnlySP; }
 265   bool hasPerfMon() const { return HasPerfMon; }
 266   bool hasTrustZone() const { return HasTrustZone; }
 267   bool prefers32BitThumb() const { return Pref32BitThumb; }
 268   bool avoidCPSRPartialUpdate() const { return AvoidCPSRPartialUpdate; }
 269   bool avoidMOVsShifterOperand() const { return AvoidMOVsShifterOperand; }
 270   bool hasRAS() const { return HasRAS; }
 271   bool hasMPExtension() const { return HasMPExtension; }
 272   bool hasThumb2DSP() const { return Thumb2DSP; }
 273   bool useNaClTrap() const { return UseNaClTrap; }
 274
 275   bool hasFP16() const { return HasFP16; }
 276   bool hasD16() const { return HasD16; }
 277
 278   const Triple &getTargetTriple() const { return TargetTriple; }
 279
 280   bool isTargetIOS() const { return TargetTriple.getOS() == Triple::IOS; }
 281   bool isTargetDarwin() const { return TargetTriple.isOSDarwin(); }
 282   bool isTargetNaCl() const { return TargetTriple.getOS() == Triple::NaCl; }
 283   bool isTargetLinux() const { return TargetTriple.getOS() == Triple::Linux; }
 284   bool isTargetELF() const { return !isTargetDarwin(); }
 285
 286   bool isAPCS_ABI() const { return TargetABI == ARM_ABI_APCS; }
 287   bool isAAPCS_ABI() const { return TargetABI == ARM_ABI_AAPCS; }
 288
 289   bool isThumb() const { return InThumbMode; }
 290   bool isThumb1Only() const { return InThumbMode && !HasThumb2; }
 291   bool isThumb2() const { return InThumbMode && HasThumb2; }
 292   bool hasThumb2() const { return HasThumb2; }
 293   bool isMClass() const { return IsMClass; }
 294   bool isARClass() const { return !IsMClass; }
 295
 296   bool isR9Reserved() const { return IsR9Reserved; }
 297
 298   bool useMovt() const { return UseMovt && hasV6T2Ops(); }
 299   bool supportsTailCall() const { return SupportsTailCall; }
 300
 301   bool allowsUnalignedMem() const { return AllowsUnalignedMem; }
 302
 303   const std::string & getCPUString() const { return CPUString; }
 304
 305   unsigned getMispredictionPenalty() const;
 306
 307   /// enablePostRAScheduler - True at 'More' optimization.
 308   bool enablePostRAScheduler(CodeGenOpt::Level OptLevel,
 309                              TargetSubtargetInfo::AntiDepBreakMode& Mode,
 310                              RegClassVector& CriticalPathRCs) const;
 311
 312   /// getInstrItins - Return the instruction itineraies based on subtarget
 313   /// selection.
 314   const InstrItineraryData &getInstrItineraryData() const { return InstrItins; }
 315
 316   /// getStackAlignment - Returns the minimum alignment known to hold of the
 317   /// stack frame on entry to the function and which must be maintained by every
 318   /// function for this subtarget.
 319   unsigned getStackAlignment() const { return stackAlignment; }
 320
 321   /// GVIsIndirectSymbol - true if the GV will be accessed via an indirect
 322   /// symbol.
 323   bool GVIsIndirectSymbol(const GlobalValue *GV, Reloc::Model RelocM) const;
 324 };
 325 } // End llvm namespace
 326
 327 #endif  // ARMSUBTARGET_H