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