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, PPCTargetMachine &TM,
  79                            bool is64Bit, CodeGenOpt::Level OptLevel)
  80     : PPCGenSubtargetInfo(TT, CPU, FS), IsPPC64(is64Bit), TargetTriple(TT),
  81       OptLevel(OptLevel), TargetABI(PPC_ABI_UNKNOWN),
  82       FrameLowering(initializeSubtargetDependencies(CPU, FS)),
  83       DL(getDataLayoutString(*this)), InstrInfo(*this),
  84       TLInfo(TM), TSInfo(&DL) {}
  85
  86 void PPCSubtarget::resetSubtargetFeatures(const MachineFunction *MF) {
  87   AttributeSet FnAttrs = MF->getFunction()->getAttributes();
  88   Attribute CPUAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
  89                                            "target-cpu");
  90   Attribute FSAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
  91                                           "target-features");
  92   std::string CPU =
  93     !CPUAttr.hasAttribute(Attribute::None) ? CPUAttr.getValueAsString() : "";
  94   std::string FS =
  95     !FSAttr.hasAttribute(Attribute::None) ? FSAttr.getValueAsString() : "";
  96   if (!FS.empty()) {
  97     initializeEnvironment();
  98     resetSubtargetFeatures(CPU, FS);
  99   }
 100 }
 101
 102 void PPCSubtarget::initializeEnvironment() {
 103   StackAlignment = 16;
 104   DarwinDirective = PPC::DIR_NONE;
 105   HasMFOCRF = false;
 106   Has64BitSupport = false;
 107   Use64BitRegs = false;
 108   UseCRBits = false;
 109   HasAltivec = false;
 110   HasSPE = false;
 111   HasQPX = false;
 112   HasVSX = false;
 113   HasFCPSGN = false;
 114   HasFSQRT = false;
 115   HasFRE = false;
 116   HasFRES = false;
 117   HasFRSQRTE = false;
 118   HasFRSQRTES = false;
 119   HasRecipPrec = false;
 120   HasSTFIWX = false;
 121   HasLFIWAX = false;
 122   HasFPRND = false;
 123   HasFPCVT = false;
 124   HasISEL = false;
 125   HasPOPCNTD = false;
 126   HasLDBRX = false;
 127   IsBookE = false;
 128   IsPPC4xx = false;
 129   IsPPC6xx = false;
 130   IsE500 = false;
 131   DeprecatedMFTB = false;
 132   DeprecatedDST = false;
 133   HasLazyResolverStubs = false;
 134 }
 135
 136 void PPCSubtarget::resetSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS) {
 137   // Determine default and user specified characteristics
 138   std::string CPUName = CPU;
 139   if (CPUName.empty())
 140     CPUName = "generic";
 141 #if (defined(__APPLE__) || defined(__linux__)) && \
 142     (defined(__ppc__) || defined(__powerpc__))
 143   if (CPUName == "generic")
 144     CPUName = sys::getHostCPUName();
 145 #endif
 146
 147   // Initialize scheduling itinerary for the specified CPU.
 148   InstrItins = getInstrItineraryForCPU(CPUName);
 149
 150   // Make sure 64-bit features are available when CPUname is generic
 151   std::string FullFS = FS;
 152
 153   // If we are generating code for ppc64, verify that options make sense.
 154   if (IsPPC64) {
 155     Has64BitSupport = true;
 156     // Silently force 64-bit register use on ppc64.
 157     Use64BitRegs = true;
 158     if (!FullFS.empty())
 159       FullFS = "+64bit," + FullFS;
 160     else
 161       FullFS = "+64bit";
 162   }
 163
 164   // At -O2 and above, track CR bits as individual registers.
 165   if (OptLevel >= CodeGenOpt::Default) {
 166     if (!FullFS.empty())
 167       FullFS = "+crbits," + FullFS;
 168     else
 169       FullFS = "+crbits";
 170   }
 171
 172   // Parse features string.
 173   ParseSubtargetFeatures(CPUName, FullFS);
 174
 175   // If the user requested use of 64-bit regs, but the cpu selected doesn't
 176   // support it, ignore.
 177   if (use64BitRegs() && !has64BitSupport())
 178     Use64BitRegs = false;
 179
 180   // Set up darwin-specific properties.
 181   if (isDarwin())
 182     HasLazyResolverStubs = true;
 183
 184   // QPX requires a 32-byte aligned stack. Note that we need to do this if
 185   // we're compiling for a BG/Q system regardless of whether or not QPX
 186   // is enabled because external functions will assume this alignment.
 187   if (hasQPX() || isBGQ())
 188     StackAlignment = 32;
 189
 190   // Determine endianness.
 191   IsLittleEndian = (TargetTriple.getArch() == Triple::ppc64le);
 192
 193   // FIXME: For now, we disable VSX in little-endian mode until endian
 194   // issues in those instructions can be addressed.
 195   if (IsLittleEndian)
 196     HasVSX = false;
 197
 198   // Determine default ABI.
 199   if (TargetABI == PPC_ABI_UNKNOWN) {
 200     if (!isDarwin() && IsPPC64) {
 201       if (IsLittleEndian)
 202         TargetABI = PPC_ABI_ELFv2;
 203       else
 204         TargetABI = PPC_ABI_ELFv1;
 205     }
 206   }
 207 }
 208
 209 /// hasLazyResolverStub - Return true if accesses to the specified global have
 210 /// to go through a dyld lazy resolution stub.  This means that an extra load
 211 /// is required to get the address of the global.
 212 bool PPCSubtarget::hasLazyResolverStub(const GlobalValue *GV,
 213                                        const TargetMachine &TM) const {
 214   // We never have stubs if HasLazyResolverStubs=false or if in static mode.
 215   if (!HasLazyResolverStubs || TM.getRelocationModel() == Reloc::Static)
 216     return false;
 217   // If symbol visibility is hidden, the extra load is not needed if
 218   // the symbol is definitely defined in the current translation unit.
 219   bool isDecl = GV->isDeclaration() && !GV->isMaterializable();
 220   if (GV->hasHiddenVisibility() && !isDecl && !GV->hasCommonLinkage())
 221     return false;
 222   return GV->hasWeakLinkage() || GV->hasLinkOnceLinkage() ||
 223          GV->hasCommonLinkage() || isDecl;
 224 }
 225
 226 // Embedded cores need aggressive scheduling (and some others also benefit).
 227 static bool needsAggressiveScheduling(unsigned Directive) {
 228   switch (Directive) {
 229   default: return false;
 230   case PPC::DIR_440:
 231   case PPC::DIR_A2:
 232   case PPC::DIR_E500mc:
 233   case PPC::DIR_E5500:
 234   case PPC::DIR_PWR7:
 235   case PPC::DIR_PWR8:
 236     return true;
 237   }
 238 }
 239
 240 bool PPCSubtarget::enableMachineScheduler() const {
 241   // Enable MI scheduling for the embedded cores.
 242   // FIXME: Enable this for all cores (some additional modeling
 243   // may be necessary).
 244   return needsAggressiveScheduling(DarwinDirective);
 245 }
 246
 247 // This overrides the PostRAScheduler bit in the SchedModel for each CPU.
 248 bool PPCSubtarget::enablePostMachineScheduler() const { return true; }
 249
 250 PPCGenSubtargetInfo::AntiDepBreakMode PPCSubtarget::getAntiDepBreakMode() const {
 251   return TargetSubtargetInfo::ANTIDEP_ALL;
 252 }
 253
 254 void PPCSubtarget::getCriticalPathRCs(RegClassVector &CriticalPathRCs) const {
 255   CriticalPathRCs.clear();
 256   CriticalPathRCs.push_back(isPPC64() ?
 257                             &PPC::G8RCRegClass : &PPC::GPRCRegClass);
 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