lib/Target/X86/X86Subtarget.cpp

   1 //===-- X86Subtarget.cpp - X86 Subtarget Information ------------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by Nate Begeman and is distributed under the
   6 // University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the X86 specific subclass of TargetSubtarget.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "X86Subtarget.h"
  15 #include "X86GenSubtarget.inc"
  16 #include "llvm/Module.h"
  17 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  18 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  19 using namespace llvm;
  20
  21 cl::opt<X86Subtarget::AsmWriterFlavorTy>
  22 AsmWriterFlavor("x86-asm-syntax", cl::init(X86Subtarget::Unset),
  23   cl::desc("Choose style of code to emit from X86 backend:"),
  24   cl::values(
  25     clEnumValN(X86Subtarget::ATT,   "att",   "  Emit AT&T-style assembly"),
  26     clEnumValN(X86Subtarget::Intel, "intel", "  Emit Intel-style assembly"),
  27     clEnumValEnd));
  28
  29
  30 /// True if accessing the GV requires an extra load. For Windows, dllimported
  31 /// symbols are indirect, loading the value at address GV rather then the
  32 /// value of GV itself. This means that the GlobalAddress must be in the base
  33 /// or index register of the address, not the GV offset field.
  34 bool X86Subtarget::GVRequiresExtraLoad(const GlobalValue* GV,
  35                                        const TargetMachine& TM,
  36                                        bool isDirectCall) const
  37 {
  38   if (TM.getRelocationModel() != Reloc::Static)
  39     if (isTargetDarwin()) {
  40       return (!isDirectCall &&
  41               (GV->hasWeakLinkage() || GV->hasLinkOnceLinkage() ||
  42                (GV->isExternal() && !GV->hasNotBeenReadFromBytecode())));
  43     } else if (isPICStyleGOT()) {
  44       // Extra load is needed for all non-statics.
  45       return (!isDirectCall &&
  46               (GV->isExternal() || !GV->hasInternalLinkage()));
  47     } else if (isTargetCygMing() || isTargetWindows()) {
  48       return (GV->hasDLLImportLinkage());
  49     }
  50
  51   return false;
  52 }
  53
  54 /// GetCpuIDAndInfo - Execute the specified cpuid and return the 4 values in the
  55 /// specified arguments.  If we can't run cpuid on the host, return true.
  56 bool X86::GetCpuIDAndInfo(unsigned value, unsigned *rEAX, unsigned *rEBX,
  57                           unsigned *rECX, unsigned *rEDX) {
  58 #if defined(__x86_64__)
  59   // gcc doesn't know cpuid would clobber ebx/rbx. Preseve it manually.
  60   asm ("movq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
  61        "cpuid\n\t"
  62        "xchgq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
  63        : "=a" (*rEAX),
  64          "=S" (*rEBX),
  65          "=c" (*rECX),
  66          "=d" (*rEDX)
  67        :  "a" (value));
  68   return false;
  69 #elif defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)
  70 #if defined(__GNUC__)
  71   asm ("movl\t%%ebx, %%esi\n\t"
  72        "cpuid\n\t"
  73        "xchgl\t%%ebx, %%esi\n\t"
  74        : "=a" (*rEAX),
  75          "=S" (*rEBX),
  76          "=c" (*rECX),
  77          "=d" (*rEDX)
  78        :  "a" (value));
  79   return false;
  80 #elif defined(_MSC_VER)
  81   __asm {
  82     mov   eax,value
  83     cpuid
  84     mov   esi,rEAX
  85     mov   dword ptr [esi],eax
  86     mov   esi,rEBX
  87     mov   dword ptr [esi],ebx
  88     mov   esi,rECX
  89     mov   dword ptr [esi],ecx
  90     mov   esi,rEDX
  91     mov   dword ptr [esi],edx
  92   }
  93   return false;
  94 #endif
  95 #endif
  96   return true;
  97 }
  98
  99 void X86Subtarget::AutoDetectSubtargetFeatures() {
 100   unsigned EAX = 0, EBX = 0, ECX = 0, EDX = 0;
 101   union {
 102     unsigned u[3];
 103     char     c[12];
 104   } text;
 105
 106   if (X86::GetCpuIDAndInfo(0, &EAX, text.u+0, text.u+2, text.u+1))
 107     return;
 108
 109   // FIXME: support for AMD family of processors.
 110   if (memcmp(text.c, "GenuineIntel", 12) == 0) {
 111     X86::GetCpuIDAndInfo(0x1, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 112
 113     if ((EDX >> 23) & 0x1) X86SSELevel = MMX;
 114     if ((EDX >> 25) & 0x1) X86SSELevel = SSE1;
 115     if ((EDX >> 26) & 0x1) X86SSELevel = SSE2;
 116     if (ECX & 0x1)         X86SSELevel = SSE3;
 117
 118     X86::GetCpuIDAndInfo(0x80000001, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 119     HasX86_64 = (EDX >> 29) & 0x1;
 120   }
 121 }
 122
 123 static const char *GetCurrentX86CPU() {
 124   unsigned EAX = 0, EBX = 0, ECX = 0, EDX = 0;
 125   if (X86::GetCpuIDAndInfo(0x1, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX))
 126     return "generic";
 127   unsigned Family  = (EAX >> 8) & 0xf; // Bits 8 - 11
 128   unsigned Model   = (EAX >> 4) & 0xf; // Bits 4 - 7
 129   X86::GetCpuIDAndInfo(0x80000001, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 130   bool Em64T = (EDX >> 29) & 0x1;
 131
 132   union {
 133     unsigned u[3];
 134     char     c[12];
 135   } text;
 136
 137   X86::GetCpuIDAndInfo(0, &EAX, text.u+0, text.u+2, text.u+1);
 138   if (memcmp(text.c, "GenuineIntel", 12) == 0) {
 139     switch (Family) {
 140       case 3:
 141         return "i386";
 142       case 4:
 143         return "i486";
 144       case 5:
 145         switch (Model) {
 146         case 4:  return "pentium-mmx";
 147         default: return "pentium";
 148         }
 149       case 6:
 150         switch (Model) {
 151         case 1:  return "pentiumpro";
 152         case 3:
 153         case 5:
 154         case 6:  return "pentium2";
 155         case 7:
 156         case 8:
 157         case 10:
 158         case 11: return "pentium3";
 159         case 9:
 160         case 13: return "pentium-m";
 161         case 14: return "yonah";
 162         case 15: return "core2";
 163         default: return "i686";
 164         }
 165       case 15: {
 166         switch (Model) {
 167         case 3:
 168         case 4:
 169           return (Em64T) ? "nocona" : "prescott";
 170         default:
 171           return (Em64T) ? "x86-64" : "pentium4";
 172         }
 173       }
 174
 175     default:
 176       return "generic";
 177     }
 178   } else if (memcmp(text.c, "AuthenticAMD", 12) == 0) {
 179     // FIXME: this poorly matches the generated SubtargetFeatureKV table.  There
 180     // appears to be no way to generate the wide variety of AMD-specific targets
 181     // from the information returned from CPUID.
 182     switch (Family) {
 183       case 4:
 184         return "i486";
 185       case 5:
 186         switch (Model) {
 187         case 6:
 188         case 7:  return "k6";
 189         case 8:  return "k6-2";
 190         case 9:
 191         case 13: return "k6-3";
 192         default: return "pentium";
 193         }
 194       case 6:
 195         switch (Model) {
 196         case 4:  return "athlon-tbird";
 197         case 6:
 198         case 7:
 199         case 8:  return "athlon-mp";
 200         case 10: return "athlon-xp";
 201         default: return "athlon";
 202         }
 203       case 15:
 204         switch (Model) {
 205         case 5:  return "athlon-fx"; // also opteron
 206         default: return "athlon64";
 207         }
 208
 209     default:
 210       return "generic";
 211     }
 212   } else {
 213     return "generic";
 214   }
 215 }
 216
 217 X86Subtarget::X86Subtarget(const Module &M, const std::string &FS, bool is64Bit)
 218   : AsmFlavor(AsmWriterFlavor)
 219   , PICStyle(PICStyle::None)
 220   , X86SSELevel(NoMMXSSE)
 221   , HasX86_64(false)
 222   , stackAlignment(8)
 223   // FIXME: this is a known good value for Yonah. How about others?
 224   , MinRepStrSizeThreshold(128)
 225   , Is64Bit(is64Bit)
 226   , TargetType(isELF) { // Default to ELF unless otherwise specified.
 227
 228   // Determine default and user specified characteristics
 229   if (!FS.empty()) {
 230     // If feature string is not empty, parse features string.
 231     std::string CPU = GetCurrentX86CPU();
 232     ParseSubtargetFeatures(FS, CPU);
 233
 234     if (Is64Bit && !HasX86_64)
 235       cerr << "Warning: Generation of 64-bit code for a 32-bit processor "
 236            << "requested.\n";
 237     if (Is64Bit && X86SSELevel < SSE2)
 238       cerr << "Warning: 64-bit processors all have at least SSE2.\n";
 239   } else {
 240     // Otherwise, use CPUID to auto-detect feature set.
 241     AutoDetectSubtargetFeatures();
 242   }
 243
 244   // If requesting codegen for X86-64, make sure that 64-bit and SSE2 features
 245   // are enabled.  These are available on all x86-64 CPUs.
 246   if (Is64Bit) {
 247     HasX86_64 = true;
 248     if (X86SSELevel < SSE2)
 249       X86SSELevel = SSE2;
 250   }
 251
 252   // Set the boolean corresponding to the current target triple, or the default
 253   // if one cannot be determined, to true.
 254   const std::string& TT = M.getTargetTriple();
 255   if (TT.length() > 5) {
 256     if (TT.find("cygwin") != std::string::npos)
 257       TargetType = isCygwin;
 258     else if (TT.find("mingw") != std::string::npos)
 259       TargetType = isMingw;
 260     else if (TT.find("darwin") != std::string::npos)
 261       TargetType = isDarwin;
 262     else if (TT.find("win32") != std::string::npos)
 263       TargetType = isWindows;
 264   } else if (TT.empty()) {
 265 #if defined(__CYGWIN__)
 266     TargetType = isCygwin;
 267 #elif defined(__MINGW32__)
 268     TargetType = isMingw;
 269 #elif defined(__APPLE__)
 270     TargetType = isDarwin;
 271 #elif defined(_WIN32)
 272     TargetType = isWindows;
 273 #endif
 274   }
 275
 276   // If the asm syntax hasn't been overridden on the command line, use whatever
 277   // the target wants.
 278   if (AsmFlavor == X86Subtarget::Unset) {
 279     if (TargetType == isWindows) {
 280       AsmFlavor = X86Subtarget::Intel;
 281     } else {
 282       AsmFlavor = X86Subtarget::ATT;
 283     }
 284   }
 285
 286   if (TargetType == isDarwin ||
 287       TargetType == isCygwin ||
 288       TargetType == isMingw  ||
 289       (TargetType == isELF && Is64Bit))
 290     stackAlignment = 16;
 291 }