lib/Target/X86/X86Subtarget.cpp

   1 //===-- X86Subtarget.cpp - X86 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 X86 specific subclass of TargetSubtargetInfo.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "X86Subtarget.h"
  15 #include "X86InstrInfo.h"
  16 #include "X86TargetMachine.h"
  17 #include "llvm/IR/Attributes.h"
  18 #include "llvm/IR/Function.h"
  19 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  20 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  21 #include "llvm/Support/Debug.h"
  22 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  23 #include "llvm/Support/Host.h"
  24 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  25 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  27
  28 #if defined(_MSC_VER)
  29 #include <intrin.h>
  30 #endif
  31
  32 using namespace llvm;
  33
  34 #define DEBUG_TYPE "subtarget"
  35
  36 #define GET_SUBTARGETINFO_TARGET_DESC
  37 #define GET_SUBTARGETINFO_CTOR
  38 #include "X86GenSubtargetInfo.inc"
  39
  40 // Temporary option to control early if-conversion for x86 while adding machine
  41 // models.
  42 static cl::opt<bool>
  43 X86EarlyIfConv("x86-early-ifcvt", cl::Hidden,
  44                cl::desc("Enable early if-conversion on X86"));
  45
  46
  47 /// ClassifyBlockAddressReference - Classify a blockaddress reference for the
  48 /// current subtarget according to how we should reference it in a non-pcrel
  49 /// context.
  50 unsigned char X86Subtarget::ClassifyBlockAddressReference() const {
  51   if (isPICStyleGOT())    // 32-bit ELF targets.
  52     return X86II::MO_GOTOFF;
  53
  54   if (isPICStyleStubPIC())   // Darwin/32 in PIC mode.
  55     return X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET;
  56
  57   // Direct static reference to label.
  58   return X86II::MO_NO_FLAG;
  59 }
  60
  61 /// ClassifyGlobalReference - Classify a global variable reference for the
  62 /// current subtarget according to how we should reference it in a non-pcrel
  63 /// context.
  64 unsigned char X86Subtarget::
  65 ClassifyGlobalReference(const GlobalValue *GV, const TargetMachine &TM) const {
  66   // DLLImport only exists on windows, it is implemented as a load from a
  67   // DLLIMPORT stub.
  68   if (GV->hasDLLImportStorageClass())
  69     return X86II::MO_DLLIMPORT;
  70
  71   bool isDef = GV->isStrongDefinitionForLinker();
  72
  73   // X86-64 in PIC mode.
  74   if (isPICStyleRIPRel()) {
  75     // Large model never uses stubs.
  76     if (TM.getCodeModel() == CodeModel::Large)
  77       return X86II::MO_NO_FLAG;
  78
  79     if (isTargetDarwin()) {
  80       // If symbol visibility is hidden, the extra load is not needed if
  81       // target is x86-64 or the symbol is definitely defined in the current
  82       // translation unit.
  83       if (GV->hasDefaultVisibility() && !isDef)
  84         return X86II::MO_GOTPCREL;
  85     } else if (!isTargetWin64()) {
  86       assert(isTargetELF() && "Unknown rip-relative target");
  87
  88       // Extra load is needed for all externally visible.
  89       if (!GV->hasLocalLinkage() && GV->hasDefaultVisibility())
  90         return X86II::MO_GOTPCREL;
  91     }
  92
  93     return X86II::MO_NO_FLAG;
  94   }
  95
  96   if (isPICStyleGOT()) {   // 32-bit ELF targets.
  97     // Extra load is needed for all externally visible.
  98     if (GV->hasLocalLinkage() || GV->hasHiddenVisibility())
  99       return X86II::MO_GOTOFF;
 100     return X86II::MO_GOT;
 101   }
 102
 103   if (isPICStyleStubPIC()) {  // Darwin/32 in PIC mode.
 104     // Determine whether we have a stub reference and/or whether the reference
 105     // is relative to the PIC base or not.
 106
 107     // If this is a strong reference to a definition, it is definitely not
 108     // through a stub.
 109     if (isDef)
 110       return X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET;
 111
 112     // Unless we have a symbol with hidden visibility, we have to go through a
 113     // normal $non_lazy_ptr stub because this symbol might be resolved late.
 114     if (!GV->hasHiddenVisibility())  // Non-hidden $non_lazy_ptr reference.
 115       return X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE;
 116
 117     // If symbol visibility is hidden, we have a stub for common symbol
 118     // references and external declarations.
 119     if (GV->isDeclarationForLinker() || GV->hasCommonLinkage()) {
 120       // Hidden $non_lazy_ptr reference.
 121       return X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE;
 122     }
 123
 124     // Otherwise, no stub.
 125     return X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET;
 126   }
 127
 128   if (isPICStyleStubNoDynamic()) {  // Darwin/32 in -mdynamic-no-pic mode.
 129     // Determine whether we have a stub reference.
 130
 131     // If this is a strong reference to a definition, it is definitely not
 132     // through a stub.
 133     if (isDef)
 134       return X86II::MO_NO_FLAG;
 135
 136     // Unless we have a symbol with hidden visibility, we have to go through a
 137     // normal $non_lazy_ptr stub because this symbol might be resolved late.
 138     if (!GV->hasHiddenVisibility())  // Non-hidden $non_lazy_ptr reference.
 139       return X86II::MO_DARWIN_NONLAZY;
 140
 141     // Otherwise, no stub.
 142     return X86II::MO_NO_FLAG;
 143   }
 144
 145   // Direct static reference to global.
 146   return X86II::MO_NO_FLAG;
 147 }
 148
 149
 150 /// getBZeroEntry - This function returns the name of a function which has an
 151 /// interface like the non-standard bzero function, if such a function exists on
 152 /// the current subtarget and it is considered prefereable over memset with zero
 153 /// passed as the second argument. Otherwise it returns null.
 154 const char *X86Subtarget::getBZeroEntry() const {
 155   // Darwin 10 has a __bzero entry point for this purpose.
 156   if (getTargetTriple().isMacOSX() &&
 157       !getTargetTriple().isMacOSXVersionLT(10, 6))
 158     return "__bzero";
 159
 160   return nullptr;
 161 }
 162
 163 bool X86Subtarget::hasSinCos() const {
 164   return getTargetTriple().isMacOSX() &&
 165     !getTargetTriple().isMacOSXVersionLT(10, 9) &&
 166     is64Bit();
 167 }
 168
 169 /// IsLegalToCallImmediateAddr - Return true if the subtarget allows calls
 170 /// to immediate address.
 171 bool X86Subtarget::IsLegalToCallImmediateAddr(const TargetMachine &TM) const {
 172   // FIXME: I386 PE/COFF supports PC relative calls using IMAGE_REL_I386_REL32
 173   // but WinCOFFObjectWriter::RecordRelocation cannot emit them.  Once it does,
 174   // the following check for Win32 should be removed.
 175   if (In64BitMode || isTargetWin32())
 176     return false;
 177   return isTargetELF() || TM.getRelocationModel() == Reloc::Static;
 178 }
 179
 180 void X86Subtarget::initSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS) {
 181   std::string CPUName = CPU;
 182   if (CPUName.empty())
 183     CPUName = "generic";
 184
 185   // Make sure 64-bit features are available in 64-bit mode. (But make sure
 186   // SSE2 can be turned off explicitly.)
 187   std::string FullFS = FS;
 188   if (In64BitMode) {
 189     if (!FullFS.empty())
 190       FullFS = "+64bit,+sse2," + FullFS;
 191     else
 192       FullFS = "+64bit,+sse2";
 193   }
 194
 195   // If feature string is not empty, parse features string.
 196   ParseSubtargetFeatures(CPUName, FullFS);
 197
 198   // Make sure the right MCSchedModel is used.
 199   InitCPUSchedModel(CPUName);
 200
 201   InstrItins = getInstrItineraryForCPU(CPUName);
 202
 203   // It's important to keep the MCSubtargetInfo feature bits in sync with
 204   // target data structure which is shared with MC code emitter, etc.
 205   if (In64BitMode)
 206     ToggleFeature(X86::Mode64Bit);
 207   else if (In32BitMode)
 208     ToggleFeature(X86::Mode32Bit);
 209   else if (In16BitMode)
 210     ToggleFeature(X86::Mode16Bit);
 211   else
 212     llvm_unreachable("Not 16-bit, 32-bit or 64-bit mode!");
 213
 214   DEBUG(dbgs() << "Subtarget features: SSELevel " << X86SSELevel
 215                << ", 3DNowLevel " << X863DNowLevel
 216                << ", 64bit " << HasX86_64 << "\n");
 217   assert((!In64BitMode || HasX86_64) &&
 218          "64-bit code requested on a subtarget that doesn't support it!");
 219
 220   // Stack alignment is 16 bytes on Darwin, Linux and Solaris (both
 221   // 32 and 64 bit) and for all 64-bit targets.
 222   if (StackAlignOverride)
 223     stackAlignment = StackAlignOverride;
 224   else if (isTargetDarwin() || isTargetLinux() || isTargetSolaris() ||
 225            In64BitMode)
 226     stackAlignment = 16;
 227 }
 228
 229 void X86Subtarget::initializeEnvironment() {
 230   X86SSELevel = NoMMXSSE;
 231   X863DNowLevel = NoThreeDNow;
 232   HasCMov = false;
 233   HasX86_64 = false;
 234   HasPOPCNT = false;
 235   HasSSE4A = false;
 236   HasAES = false;
 237   HasPCLMUL = false;
 238   HasFMA = false;
 239   HasFMA4 = false;
 240   HasXOP = false;
 241   HasTBM = false;
 242   HasMOVBE = false;
 243   HasRDRAND = false;
 244   HasF16C = false;
 245   HasFSGSBase = false;
 246   HasLZCNT = false;
 247   HasBMI = false;
 248   HasBMI2 = false;
 249   HasRTM = false;
 250   HasHLE = false;
 251   HasERI = false;
 252   HasCDI = false;
 253   HasPFI = false;
 254   HasDQI = false;
 255   HasBWI = false;
 256   HasVLX = false;
 257   HasADX = false;
 258   HasSHA = false;
 259   HasPRFCHW = false;
 260   HasRDSEED = false;
 261   HasMPX = false;
 262   IsBTMemSlow = false;
 263   IsSHLDSlow = false;
 264   IsUAMemFast = false;
 265   IsUAMem32Slow = false;
 266   HasSSEUnalignedMem = false;
 267   HasCmpxchg16b = false;
 268   UseLeaForSP = false;
 269   HasSlowDivide32 = false;
 270   HasSlowDivide64 = false;
 271   PadShortFunctions = false;
 272   CallRegIndirect = false;
 273   LEAUsesAG = false;
 274   SlowLEA = false;
 275   SlowIncDec = false;
 276   stackAlignment = 4;
 277   // FIXME: this is a known good value for Yonah. How about others?
 278   MaxInlineSizeThreshold = 128;
 279   UseSoftFloat = false;
 280 }
 281
 282 X86Subtarget &X86Subtarget::initializeSubtargetDependencies(StringRef CPU,
 283                                                             StringRef FS) {
 284   initializeEnvironment();
 285   initSubtargetFeatures(CPU, FS);
 286   return *this;
 287 }
 288
 289 X86Subtarget::X86Subtarget(const Triple &TT, const std::string &CPU,
 290                            const std::string &FS, const X86TargetMachine &TM,
 291                            unsigned StackAlignOverride)
 292     : X86GenSubtargetInfo(TT, CPU, FS), X86ProcFamily(Others),
 293       PICStyle(PICStyles::None), TargetTriple(TT),
 294       StackAlignOverride(StackAlignOverride),
 295       In64BitMode(TargetTriple.getArch() == Triple::x86_64),
 296       In32BitMode(TargetTriple.getArch() == Triple::x86 &&
 297                   TargetTriple.getEnvironment() != Triple::CODE16),
 298       In16BitMode(TargetTriple.getArch() == Triple::x86 &&
 299                   TargetTriple.getEnvironment() == Triple::CODE16),
 300       TSInfo(*TM.getDataLayout()),
 301       InstrInfo(initializeSubtargetDependencies(CPU, FS)), TLInfo(TM, *this),
 302       FrameLowering(*this, getStackAlignment()) {
 303   // Determine the PICStyle based on the target selected.
 304   if (TM.getRelocationModel() == Reloc::Static) {
 305     // Unless we're in PIC or DynamicNoPIC mode, set the PIC style to None.
 306     setPICStyle(PICStyles::None);
 307   } else if (is64Bit()) {
 308     // PIC in 64 bit mode is always rip-rel.
 309     setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
 310   } else if (isTargetCOFF()) {
 311     setPICStyle(PICStyles::None);
 312   } else if (isTargetDarwin()) {
 313     if (TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_)
 314       setPICStyle(PICStyles::StubPIC);
 315     else {
 316       assert(TM.getRelocationModel() == Reloc::DynamicNoPIC);
 317       setPICStyle(PICStyles::StubDynamicNoPIC);
 318     }
 319   } else if (isTargetELF()) {
 320     setPICStyle(PICStyles::GOT);
 321   }
 322 }
 323
 324 bool X86Subtarget::enableEarlyIfConversion() const {
 325   return hasCMov() && X86EarlyIfConv;
 326 }
 327