lib/Target/Mips/MipsSubtarget.cpp

   1 //===-- MipsSubtarget.cpp - Mips 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 Mips specific subclass of TargetSubtargetInfo.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "MipsMachineFunction.h"
  15 #include "Mips.h"
  16 #include "MipsRegisterInfo.h"
  17 #include "MipsSubtarget.h"
  18 #include "MipsTargetMachine.h"
  19 #include "llvm/IR/Attributes.h"
  20 #include "llvm/IR/Function.h"
  21 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  22 #include "llvm/Support/Debug.h"
  23 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  24 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  25
  26 using namespace llvm;
  27
  28 #define DEBUG_TYPE "mips-subtarget"
  29
  30 #define GET_SUBTARGETINFO_TARGET_DESC
  31 #define GET_SUBTARGETINFO_CTOR
  32 #include "MipsGenSubtargetInfo.inc"
  33
  34 // FIXME: Maybe this should be on by default when Mips16 is specified
  35 //
  36 static cl::opt<bool> Mixed16_32(
  37   "mips-mixed-16-32",
  38   cl::init(false),
  39   cl::desc("Allow for a mixture of Mips16 "
  40            "and Mips32 code in a single source file"),
  41   cl::Hidden);
  42
  43 static cl::opt<bool> Mips_Os16(
  44   "mips-os16",
  45   cl::init(false),
  46   cl::desc("Compile all functions that don' use "
  47            "floating point as Mips 16"),
  48   cl::Hidden);
  49
  50 static cl::opt<bool>
  51 Mips16HardFloat("mips16-hard-float", cl::NotHidden,
  52                 cl::desc("MIPS: mips16 hard float enable."),
  53                 cl::init(false));
  54
  55 static cl::opt<bool>
  56 Mips16ConstantIslands(
  57   "mips16-constant-islands", cl::NotHidden,
  58   cl::desc("MIPS: mips16 constant islands enable."),
  59   cl::init(true));
  60
  61 /// Select the Mips CPU for the given triple and cpu name.
  62 /// FIXME: Merge with the copy in MipsMCTargetDesc.cpp
  63 static StringRef selectMipsCPU(Triple TT, StringRef CPU) {
  64   if (CPU.empty() || CPU == "generic") {
  65     if (TT.getArch() == Triple::mips || TT.getArch() == Triple::mipsel)
  66       CPU = "mips32";
  67     else
  68       CPU = "mips64";
  69   }
  70   return CPU;
  71 }
  72
  73 void MipsSubtarget::anchor() { }
  74
  75 static std::string computeDataLayout(const MipsSubtarget &ST) {
  76   std::string Ret = "";
  77
  78   // There are both little and big endian mips.
  79   if (ST.isLittle())
  80     Ret += "e";
  81   else
  82     Ret += "E";
  83
  84   Ret += "-m:m";
  85
  86   // Pointers are 32 bit on some ABIs.
  87   if (!ST.isABI_N64())
  88     Ret += "-p:32:32";
  89
  90   // 8 and 16 bit integers only need no have natural alignment, but try to
  91   // align them to 32 bits. 64 bit integers have natural alignment.
  92   Ret += "-i8:8:32-i16:16:32-i64:64";
  93
  94   // 32 bit registers are always available and the stack is at least 64 bit
  95   // aligned. On N64 64 bit registers are also available and the stack is
  96   // 128 bit aligned.
  97   if (ST.isABI_N64() || ST.isABI_N32())
  98     Ret += "-n32:64-S128";
  99   else
 100     Ret += "-n32-S64";
 101
 102   return Ret;
 103 }
 104
 105 MipsSubtarget::MipsSubtarget(const std::string &TT, const std::string &CPU,
 106                              const std::string &FS, bool little,
 107                              Reloc::Model _RM, MipsTargetMachine *_TM)
 108     : MipsGenSubtargetInfo(TT, CPU, FS), MipsArchVersion(Mips32),
 109       MipsABI(UnknownABI), IsLittle(little), IsSingleFloat(false),
 110       IsFP64bit(false), IsNaN2008bit(false), IsGP64bit(false), HasVFPU(false),
 111       HasCnMips(false), IsLinux(true), HasMips3_32(false), HasMips3_32r2(false),
 112       HasMips4_32(false), HasMips4_32r2(false), HasMips5_32r2(false),
 113       InMips16Mode(false), InMips16HardFloat(Mips16HardFloat),
 114       InMicroMipsMode(false), HasDSP(false), HasDSPR2(false),
 115       AllowMixed16_32(Mixed16_32 | Mips_Os16), Os16(Mips_Os16), HasMSA(false),
 116       RM(_RM), OverrideMode(NoOverride), TM(_TM), TargetTriple(TT),
 117       DL(computeDataLayout(initializeSubtargetDependencies(CPU, FS, TM))),
 118       TSInfo(DL), JITInfo(), InstrInfo(MipsInstrInfo::create(*TM)),
 119       FrameLowering(MipsFrameLowering::create(*TM, *this)),
 120       TLInfo(MipsTargetLowering::create(*TM)) {
 121
 122   PreviousInMips16Mode = InMips16Mode;
 123
 124   // Don't even attempt to generate code for MIPS-I, MIPS-II, MIPS-III, and
 125   // MIPS-V. They have not been tested and currently exist for the integrated
 126   // assembler only.
 127   if (MipsArchVersion == Mips1)
 128     report_fatal_error("Code generation for MIPS-I is not implemented", false);
 129   if (MipsArchVersion == Mips2)
 130     report_fatal_error("Code generation for MIPS-II is not implemented", false);
 131   if (MipsArchVersion == Mips3)
 132     report_fatal_error("Code generation for MIPS-III is not implemented",
 133                        false);
 134   if (MipsArchVersion == Mips5)
 135     report_fatal_error("Code generation for MIPS-V is not implemented", false);
 136
 137   // Assert exactly one ABI was chosen.
 138   assert(MipsABI != UnknownABI);
 139   assert((((getFeatureBits() & Mips::FeatureO32) != 0) +
 140           ((getFeatureBits() & Mips::FeatureEABI) != 0) +
 141           ((getFeatureBits() & Mips::FeatureN32) != 0) +
 142           ((getFeatureBits() & Mips::FeatureN64) != 0)) == 1);
 143
 144   // Check if Architecture and ABI are compatible.
 145   assert(((!isGP64bit() && (isABI_O32() || isABI_EABI())) ||
 146           (isGP64bit() && (isABI_N32() || isABI_N64()))) &&
 147          "Invalid  Arch & ABI pair.");
 148
 149   if (hasMSA() && !isFP64bit())
 150     report_fatal_error("MSA requires a 64-bit FPU register file (FR=1 mode). "
 151                        "See -mattr=+fp64.",
 152                        false);
 153
 154   if (hasMips32r6()) {
 155     StringRef ISA = hasMips64r6() ? "MIPS64r6" : "MIPS32r6";
 156
 157     assert(isFP64bit());
 158     assert(isNaN2008());
 159     if (hasDSP())
 160       report_fatal_error(ISA + " is not compatible with the DSP ASE", false);
 161   }
 162
 163   // Is the target system Linux ?
 164   if (TT.find("linux") == std::string::npos)
 165     IsLinux = false;
 166
 167   // Set UseSmallSection.
 168   // TODO: Investigate the IsLinux check. I suspect it's really checking for
 169   //       bare-metal.
 170   UseSmallSection = !IsLinux && (RM == Reloc::Static);
 171 }
 172
 173 bool
 174 MipsSubtarget::enablePostRAScheduler(CodeGenOpt::Level OptLevel,
 175                                     TargetSubtargetInfo::AntiDepBreakMode &Mode,
 176                                      RegClassVector &CriticalPathRCs) const {
 177   Mode = TargetSubtargetInfo::ANTIDEP_NONE;
 178   CriticalPathRCs.clear();
 179   CriticalPathRCs.push_back(isGP64bit() ? &Mips::GPR64RegClass
 180                                         : &Mips::GPR32RegClass);
 181   return OptLevel >= CodeGenOpt::Aggressive;
 182 }
 183
 184 MipsSubtarget &
 185 MipsSubtarget::initializeSubtargetDependencies(StringRef CPU, StringRef FS,
 186                                                const TargetMachine *TM) {
 187   std::string CPUName = selectMipsCPU(TargetTriple, CPU);
 188
 189   // Parse features string.
 190   ParseSubtargetFeatures(CPUName, FS);
 191   // Initialize scheduling itinerary for the specified CPU.
 192   InstrItins = getInstrItineraryForCPU(CPUName);
 193
 194   if (InMips16Mode && !TM->Options.UseSoftFloat) {
 195     // Hard float for mips16 means essentially to compile as soft float
 196     // but to use a runtime library for soft float that is written with
 197     // native mips32 floating point instructions (those runtime routines
 198     // run in mips32 hard float mode).
 199     TM->Options.UseSoftFloat = true;
 200     TM->Options.FloatABIType = FloatABI::Soft;
 201     InMips16HardFloat = true;
 202   }
 203
 204   return *this;
 205 }
 206
 207 //FIXME: This logic for reseting the subtarget along with
 208 // the helper classes can probably be simplified but there are a lot of
 209 // cases so we will defer rewriting this to later.
 210 //
 211 void MipsSubtarget::resetSubtarget(MachineFunction *MF) {
 212   bool ChangeToMips16 = false, ChangeToNoMips16 = false;
 213   DEBUG(dbgs() << "resetSubtargetFeatures" << "\n");
 214   AttributeSet FnAttrs = MF->getFunction()->getAttributes();
 215   ChangeToMips16 = FnAttrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 216                                         "mips16");
 217   ChangeToNoMips16 = FnAttrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 218                                         "nomips16");
 219   assert (!(ChangeToMips16 & ChangeToNoMips16) &&
 220           "mips16 and nomips16 specified on the same function");
 221   if (ChangeToMips16) {
 222     if (PreviousInMips16Mode)
 223       return;
 224     OverrideMode = Mips16Override;
 225     PreviousInMips16Mode = true;
 226     setHelperClassesMips16();
 227     return;
 228   } else if (ChangeToNoMips16) {
 229     if (!PreviousInMips16Mode)
 230       return;
 231     OverrideMode = NoMips16Override;
 232     PreviousInMips16Mode = false;
 233     setHelperClassesMipsSE();
 234     return;
 235   } else {
 236     if (OverrideMode == NoOverride)
 237       return;
 238     OverrideMode = NoOverride;
 239     DEBUG(dbgs() << "back to default" << "\n");
 240     if (inMips16Mode() && !PreviousInMips16Mode) {
 241       setHelperClassesMips16();
 242       PreviousInMips16Mode = true;
 243     } else if (!inMips16Mode() && PreviousInMips16Mode) {
 244       setHelperClassesMipsSE();
 245       PreviousInMips16Mode = false;
 246     }
 247     return;
 248   }
 249 }
 250
 251 void MipsSubtarget::setHelperClassesMips16() {
 252   InstrInfoSE.swap(InstrInfo);
 253   FrameLoweringSE.swap(FrameLowering);
 254   TLInfoSE.swap(TLInfo);
 255   if (!InstrInfo16) {
 256     InstrInfo.reset(MipsInstrInfo::create(*TM));
 257     FrameLowering.reset(MipsFrameLowering::create(*TM, *this));
 258     TLInfo.reset(MipsTargetLowering::create(*TM));
 259   } else {
 260     InstrInfo16.swap(InstrInfo);
 261     FrameLowering16.swap(FrameLowering);
 262     TLInfo16.swap(TLInfo);
 263   }
 264   assert(TLInfo && "null target lowering 16");
 265   assert(InstrInfo && "null instr info 16");
 266   assert(FrameLowering && "null frame lowering 16");
 267 }
 268
 269 void MipsSubtarget::setHelperClassesMipsSE() {
 270   InstrInfo16.swap(InstrInfo);
 271   FrameLowering16.swap(FrameLowering);
 272   TLInfo16.swap(TLInfo);
 273   if (!InstrInfoSE) {
 274     InstrInfo.reset(MipsInstrInfo::create(*TM));
 275     FrameLowering.reset(MipsFrameLowering::create(*TM, *this));
 276     TLInfo.reset(MipsTargetLowering::create(*TM));
 277   } else {
 278     InstrInfoSE.swap(InstrInfo);
 279     FrameLoweringSE.swap(FrameLowering);
 280     TLInfoSE.swap(TLInfo);
 281   }
 282   assert(TLInfo && "null target lowering in SE");
 283   assert(InstrInfo && "null instr info SE");
 284   assert(FrameLowering && "null frame lowering SE");
 285 }
 286
 287 bool MipsSubtarget::mipsSEUsesSoftFloat() const {
 288   return TM->Options.UseSoftFloat && !InMips16HardFloat;
 289 }
 290
 291 bool MipsSubtarget::useConstantIslands() {
 292   DEBUG(dbgs() << "use constant islands " << Mips16ConstantIslands << "\n");
 293   return Mips16ConstantIslands;
 294 }