lib/Target/PowerPC/PPCSubtarget.cpp

   1 //===-- PowerPCSubtarget.cpp - PPC 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 PPC specific subclass of TargetSubtargetInfo.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "PPCSubtarget.h"
  15 #include "PPC.h"
  16 #include "PPCRegisterInfo.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/MachineScheduler.h"
  19 #include "llvm/IR/Attributes.h"
  20 #include "llvm/IR/Function.h"
  21 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  22 #include "llvm/Support/Host.h"
  23 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  24 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  25 #include <cstdlib>
  26
  27 using namespace llvm;
  28
  29 #define DEBUG_TYPE "ppc-subtarget"
  30
  31 #define GET_SUBTARGETINFO_TARGET_DESC
  32 #define GET_SUBTARGETINFO_CTOR
  33 #include "PPCGenSubtargetInfo.inc"
  34
  35 /// Return the datalayout string of a subtarget.
  36 static std::string getDataLayoutString(const PPCSubtarget &ST) {
  37   const Triple &T = ST.getTargetTriple();
  38
  39   std::string Ret;
  40
  41   // Most PPC* platforms are big endian, PPC64LE is little endian.
  42   if (ST.isLittleEndian())
  43     Ret = "e";
  44   else
  45     Ret = "E";
  46
  47   Ret += DataLayout::getManglingComponent(T);
  48
  49   // PPC32 has 32 bit pointers. The PS3 (OS Lv2) is a PPC64 machine with 32 bit
  50   // pointers.
  51   if (!ST.isPPC64() || T.getOS() == Triple::Lv2)
  52     Ret += "-p:32:32";
  53
  54   // Note, the alignment values for f64 and i64 on ppc64 in Darwin
  55   // documentation are wrong; these are correct (i.e. "what gcc does").
  56   if (ST.isPPC64() || ST.isSVR4ABI())
  57     Ret += "-i64:64";
  58   else
  59     Ret += "-f64:32:64";
  60
  61   // PPC64 has 32 and 64 bit registers, PPC32 has only 32 bit ones.
  62   if (ST.isPPC64())
  63     Ret += "-n32:64";
  64   else
  65     Ret += "-n32";
  66
  67   return Ret;
  68 }
  69
  70 PPCSubtarget &PPCSubtarget::initializeSubtargetDependencies(StringRef CPU,
  71                                                             StringRef FS) {
  72   initializeEnvironment();
  73   resetSubtargetFeatures(CPU, FS);
  74   return *this;
  75 }
  76
  77 PPCSubtarget::PPCSubtarget(const std::string &TT, const std::string &CPU,
  78                            const std::string &FS, bool is64Bit,
  79                            CodeGenOpt::Level OptLevel)
  80     : PPCGenSubtargetInfo(TT, CPU, FS), IsPPC64(is64Bit), TargetTriple(TT),
  81       OptLevel(OptLevel),
  82       FrameLowering(initializeSubtargetDependencies(CPU, FS)),
  83       DL(getDataLayoutString(*this)), InstrInfo(*this), JITInfo(*this) {}
  84
  85 /// SetJITMode - This is called to inform the subtarget info that we are
  86 /// producing code for the JIT.
  87 void PPCSubtarget::SetJITMode() {
  88   // JIT mode doesn't want lazy resolver stubs, it knows exactly where
  89   // everything is.  This matters for PPC64, which codegens in PIC mode without
  90   // stubs.
  91   HasLazyResolverStubs = false;
  92
  93   // Calls to external functions need to use indirect calls
  94   IsJITCodeModel = true;
  95 }
  96
  97 void PPCSubtarget::resetSubtargetFeatures(const MachineFunction *MF) {
  98   AttributeSet FnAttrs = MF->getFunction()->getAttributes();
  99   Attribute CPUAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 100                                            "target-cpu");
 101   Attribute FSAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 102                                           "target-features");
 103   std::string CPU =
 104     !CPUAttr.hasAttribute(Attribute::None) ? CPUAttr.getValueAsString() : "";
 105   std::string FS =
 106     !FSAttr.hasAttribute(Attribute::None) ? FSAttr.getValueAsString() : "";
 107   if (!FS.empty()) {
 108     initializeEnvironment();
 109     resetSubtargetFeatures(CPU, FS);
 110   }
 111 }
 112
 113 void PPCSubtarget::initializeEnvironment() {
 114   StackAlignment = 16;
 115   DarwinDirective = PPC::DIR_NONE;
 116   HasMFOCRF = false;
 117   Has64BitSupport = false;
 118   Use64BitRegs = false;
 119   UseCRBits = false;
 120   HasAltivec = false;
 121   HasQPX = false;
 122   HasVSX = false;
 123   HasFCPSGN = false;
 124   HasFSQRT = false;
 125   HasFRE = false;
 126   HasFRES = false;
 127   HasFRSQRTE = false;
 128   HasFRSQRTES = false;
 129   HasRecipPrec = false;
 130   HasSTFIWX = false;
 131   HasLFIWAX = false;
 132   HasFPRND = false;
 133   HasFPCVT = false;
 134   HasISEL = false;
 135   HasPOPCNTD = false;
 136   HasLDBRX = false;
 137   IsBookE = false;
 138   DeprecatedMFTB = false;
 139   DeprecatedDST = false;
 140   HasLazyResolverStubs = false;
 141   IsJITCodeModel = false;
 142 }
 143
 144 void PPCSubtarget::resetSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS) {
 145   // Determine default and user specified characteristics
 146   std::string CPUName = CPU;
 147   if (CPUName.empty())
 148     CPUName = "generic";
 149 #if (defined(__APPLE__) || defined(__linux__)) && \
 150     (defined(__ppc__) || defined(__powerpc__))
 151   if (CPUName == "generic")
 152     CPUName = sys::getHostCPUName();
 153 #endif
 154
 155   // Initialize scheduling itinerary for the specified CPU.
 156   InstrItins = getInstrItineraryForCPU(CPUName);
 157
 158   // Make sure 64-bit features are available when CPUname is generic
 159   std::string FullFS = FS;
 160
 161   // If we are generating code for ppc64, verify that options make sense.
 162   if (IsPPC64) {
 163     Has64BitSupport = true;
 164     // Silently force 64-bit register use on ppc64.
 165     Use64BitRegs = true;
 166     if (!FullFS.empty())
 167       FullFS = "+64bit," + FullFS;
 168     else
 169       FullFS = "+64bit";
 170   }
 171
 172   // At -O2 and above, track CR bits as individual registers.
 173   if (OptLevel >= CodeGenOpt::Default) {
 174     if (!FullFS.empty())
 175       FullFS = "+crbits," + FullFS;
 176     else
 177       FullFS = "+crbits";
 178   }
 179
 180   // Parse features string.
 181   ParseSubtargetFeatures(CPUName, FullFS);
 182
 183   // If the user requested use of 64-bit regs, but the cpu selected doesn't
 184   // support it, ignore.
 185   if (use64BitRegs() && !has64BitSupport())
 186     Use64BitRegs = false;
 187
 188   // Set up darwin-specific properties.
 189   if (isDarwin())
 190     HasLazyResolverStubs = true;
 191
 192   // QPX requires a 32-byte aligned stack. Note that we need to do this if
 193   // we're compiling for a BG/Q system regardless of whether or not QPX
 194   // is enabled because external functions will assume this alignment.
 195   if (hasQPX() || isBGQ())
 196     StackAlignment = 32;
 197
 198   // Determine endianness.
 199   IsLittleEndian = (TargetTriple.getArch() == Triple::ppc64le);
 200
 201   // FIXME: For now, we disable VSX in little-endian mode until endian
 202   // issues in those instructions can be addressed.
 203   if (IsLittleEndian)
 204     HasVSX = false;
 205 }
 206
 207 /// hasLazyResolverStub - Return true if accesses to the specified global have
 208 /// to go through a dyld lazy resolution stub.  This means that an extra load
 209 /// is required to get the address of the global.
 210 bool PPCSubtarget::hasLazyResolverStub(const GlobalValue *GV,
 211                                        const TargetMachine &TM) const {
 212   // We never have stubs if HasLazyResolverStubs=false or if in static mode.
 213   if (!HasLazyResolverStubs || TM.getRelocationModel() == Reloc::Static)
 214     return false;
 215   // If symbol visibility is hidden, the extra load is not needed if
 216   // the symbol is definitely defined in the current translation unit.
 217   bool isDecl = GV->isDeclaration() && !GV->isMaterializable();
 218   if (GV->hasHiddenVisibility() && !isDecl && !GV->hasCommonLinkage())
 219     return false;
 220   return GV->hasWeakLinkage() || GV->hasLinkOnceLinkage() ||
 221          GV->hasCommonLinkage() || isDecl;
 222 }
 223
 224 bool PPCSubtarget::enablePostRAScheduler(
 225            CodeGenOpt::Level OptLevel,
 226            TargetSubtargetInfo::AntiDepBreakMode& Mode,
 227            RegClassVector& CriticalPathRCs) const {
 228   Mode = TargetSubtargetInfo::ANTIDEP_ALL;
 229
 230   CriticalPathRCs.clear();
 231
 232   if (isPPC64())
 233     CriticalPathRCs.push_back(&PPC::G8RCRegClass);
 234   else
 235     CriticalPathRCs.push_back(&PPC::GPRCRegClass);
 236
 237   return OptLevel >= CodeGenOpt::Default;
 238 }
 239
 240 // Embedded cores need aggressive scheduling (and some others also benefit).
 241 static bool needsAggressiveScheduling(unsigned Directive) {
 242   switch (Directive) {
 243   default: return false;
 244   case PPC::DIR_440:
 245   case PPC::DIR_A2:
 246   case PPC::DIR_E500mc:
 247   case PPC::DIR_E5500:
 248   case PPC::DIR_PWR7:
 249     return true;
 250   }
 251 }
 252
 253 bool PPCSubtarget::enableMachineScheduler() const {
 254   // Enable MI scheduling for the embedded cores.
 255   // FIXME: Enable this for all cores (some additional modeling
 256   // may be necessary).
 257   return needsAggressiveScheduling(DarwinDirective);
 258 }
 259
 260 void PPCSubtarget::overrideSchedPolicy(MachineSchedPolicy &Policy,
 261                                        MachineInstr *begin,
 262                                        MachineInstr *end,
 263                                        unsigned NumRegionInstrs) const {
 264   if (needsAggressiveScheduling(DarwinDirective)) {
 265     Policy.OnlyTopDown = false;
 266     Policy.OnlyBottomUp = false;
 267   }
 268
 269   // Spilling is generally expensive on all PPC cores, so always enable
 270   // register-pressure tracking.
 271   Policy.ShouldTrackPressure = true;
 272 }
 273
 274 bool PPCSubtarget::useAA() const {
 275   // Use AA during code generation for the embedded cores.
 276   return needsAggressiveScheduling(DarwinDirective);
 277 }
 278