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 #define DEBUG_TYPE "subtarget"
  15 #include "X86Subtarget.h"
  16 #include "X86InstrInfo.h"
  17 #include "llvm/IR/Attributes.h"
  18 #include "llvm/IR/Function.h"
  19 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  20 #include "llvm/Support/Debug.h"
  21 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  22 #include "llvm/Support/Host.h"
  23 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  24 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  25 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  26
  27 #define GET_SUBTARGETINFO_TARGET_DESC
  28 #define GET_SUBTARGETINFO_CTOR
  29 #include "X86GenSubtargetInfo.inc"
  30
  31 using namespace llvm;
  32
  33 #if defined(_MSC_VER)
  34 #include <intrin.h>
  35 #endif
  36
  37 /// ClassifyBlockAddressReference - Classify a blockaddress reference for the
  38 /// current subtarget according to how we should reference it in a non-pcrel
  39 /// context.
  40 unsigned char X86Subtarget::ClassifyBlockAddressReference() const {
  41   if (isPICStyleGOT())    // 32-bit ELF targets.
  42     return X86II::MO_GOTOFF;
  43
  44   if (isPICStyleStubPIC())   // Darwin/32 in PIC mode.
  45     return X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET;
  46
  47   // Direct static reference to label.
  48   return X86II::MO_NO_FLAG;
  49 }
  50
  51 /// ClassifyGlobalReference - Classify a global variable reference for the
  52 /// current subtarget according to how we should reference it in a non-pcrel
  53 /// context.
  54 unsigned char X86Subtarget::
  55 ClassifyGlobalReference(const GlobalValue *GV, const TargetMachine &TM) const {
  56   // DLLImport only exists on windows, it is implemented as a load from a
  57   // DLLIMPORT stub.
  58   if (GV->hasDLLImportStorageClass())
  59     return X86II::MO_DLLIMPORT;
  60
  61   // Determine whether this is a reference to a definition or a declaration.
  62   // Materializable GVs (in JIT lazy compilation mode) do not require an extra
  63   // load from stub.
  64   bool isDecl = GV->hasAvailableExternallyLinkage();
  65   if (GV->isDeclaration() && !GV->isMaterializable())
  66     isDecl = true;
  67
  68   // X86-64 in PIC mode.
  69   if (isPICStyleRIPRel()) {
  70     // Large model never uses stubs.
  71     if (TM.getCodeModel() == CodeModel::Large)
  72       return X86II::MO_NO_FLAG;
  73
  74     if (isTargetDarwin()) {
  75       // If symbol visibility is hidden, the extra load is not needed if
  76       // target is x86-64 or the symbol is definitely defined in the current
  77       // translation unit.
  78       if (GV->hasDefaultVisibility() &&
  79           (isDecl || GV->isWeakForLinker()))
  80         return X86II::MO_GOTPCREL;
  81     } else if (!isTargetWin64()) {
  82       assert(isTargetELF() && "Unknown rip-relative target");
  83
  84       // Extra load is needed for all externally visible.
  85       if (!GV->hasLocalLinkage() && GV->hasDefaultVisibility())
  86         return X86II::MO_GOTPCREL;
  87     }
  88
  89     return X86II::MO_NO_FLAG;
  90   }
  91
  92   if (isPICStyleGOT()) {   // 32-bit ELF targets.
  93     // Extra load is needed for all externally visible.
  94     if (GV->hasLocalLinkage() || GV->hasHiddenVisibility())
  95       return X86II::MO_GOTOFF;
  96     return X86II::MO_GOT;
  97   }
  98
  99   if (isPICStyleStubPIC()) {  // Darwin/32 in PIC mode.
 100     // Determine whether we have a stub reference and/or whether the reference
 101     // is relative to the PIC base or not.
 102
 103     // If this is a strong reference to a definition, it is definitely not
 104     // through a stub.
 105     if (!isDecl && !GV->isWeakForLinker())
 106       return X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET;
 107
 108     // Unless we have a symbol with hidden visibility, we have to go through a
 109     // normal $non_lazy_ptr stub because this symbol might be resolved late.
 110     if (!GV->hasHiddenVisibility())  // Non-hidden $non_lazy_ptr reference.
 111       return X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE;
 112
 113     // If symbol visibility is hidden, we have a stub for common symbol
 114     // references and external declarations.
 115     if (isDecl || GV->hasCommonLinkage()) {
 116       // Hidden $non_lazy_ptr reference.
 117       return X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE;
 118     }
 119
 120     // Otherwise, no stub.
 121     return X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET;
 122   }
 123
 124   if (isPICStyleStubNoDynamic()) {  // Darwin/32 in -mdynamic-no-pic mode.
 125     // Determine whether we have a stub reference.
 126
 127     // If this is a strong reference to a definition, it is definitely not
 128     // through a stub.
 129     if (!isDecl && !GV->isWeakForLinker())
 130       return X86II::MO_NO_FLAG;
 131
 132     // Unless we have a symbol with hidden visibility, we have to go through a
 133     // normal $non_lazy_ptr stub because this symbol might be resolved late.
 134     if (!GV->hasHiddenVisibility())  // Non-hidden $non_lazy_ptr reference.
 135       return X86II::MO_DARWIN_NONLAZY;
 136
 137     // Otherwise, no stub.
 138     return X86II::MO_NO_FLAG;
 139   }
 140
 141   // Direct static reference to global.
 142   return X86II::MO_NO_FLAG;
 143 }
 144
 145
 146 /// getBZeroEntry - This function returns the name of a function which has an
 147 /// interface like the non-standard bzero function, if such a function exists on
 148 /// the current subtarget and it is considered prefereable over memset with zero
 149 /// passed as the second argument. Otherwise it returns null.
 150 const char *X86Subtarget::getBZeroEntry() const {
 151   // Darwin 10 has a __bzero entry point for this purpose.
 152   if (getTargetTriple().isMacOSX() &&
 153       !getTargetTriple().isMacOSXVersionLT(10, 6))
 154     return "__bzero";
 155
 156   return 0;
 157 }
 158
 159 bool X86Subtarget::hasSinCos() const {
 160   return getTargetTriple().isMacOSX() &&
 161     !getTargetTriple().isMacOSXVersionLT(10, 9) &&
 162     is64Bit();
 163 }
 164
 165 /// IsLegalToCallImmediateAddr - Return true if the subtarget allows calls
 166 /// to immediate address.
 167 bool X86Subtarget::IsLegalToCallImmediateAddr(const TargetMachine &TM) const {
 168   // FIXME: I386 PE/COFF supports PC relative calls using IMAGE_REL_I386_REL32
 169   // but WinCOFFObjectWriter::RecordRelocation cannot emit them.  Once it does,
 170   // the following check for Win32 should be removed.
 171   if (In64BitMode || isTargetWin32())
 172     return false;
 173   return isTargetELF() || TM.getRelocationModel() == Reloc::Static;
 174 }
 175
 176 void X86Subtarget::resetSubtargetFeatures(const MachineFunction *MF) {
 177   AttributeSet FnAttrs = MF->getFunction()->getAttributes();
 178   Attribute CPUAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 179                                            "target-cpu");
 180   Attribute FSAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 181                                           "target-features");
 182   std::string CPU =
 183     !CPUAttr.hasAttribute(Attribute::None) ?CPUAttr.getValueAsString() : "";
 184   std::string FS =
 185     !FSAttr.hasAttribute(Attribute::None) ? FSAttr.getValueAsString() : "";
 186   if (!FS.empty()) {
 187     initializeEnvironment();
 188     resetSubtargetFeatures(CPU, FS);
 189   }
 190 }
 191
 192 void X86Subtarget::resetSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS) {
 193   std::string CPUName = CPU;
 194   if (CPUName.empty())
 195     CPUName = "generic";
 196
 197   // Make sure 64-bit features are available in 64-bit mode. (But make sure
 198   // SSE2 can be turned off explicitly.)
 199   std::string FullFS = FS;
 200   if (In64BitMode) {
 201     if (!FullFS.empty())
 202       FullFS = "+64bit,+sse2," + FullFS;
 203     else
 204       FullFS = "+64bit,+sse2";
 205   }
 206
 207   // If feature string is not empty, parse features string.
 208   ParseSubtargetFeatures(CPUName, FullFS);
 209
 210   // Make sure the right MCSchedModel is used.
 211   InitCPUSchedModel(CPUName);
 212
 213   if (X86ProcFamily == IntelAtom || X86ProcFamily == IntelSLM)
 214     PostRAScheduler = true;
 215
 216   InstrItins = getInstrItineraryForCPU(CPUName);
 217
 218   // It's important to keep the MCSubtargetInfo feature bits in sync with
 219   // target data structure which is shared with MC code emitter, etc.
 220   if (In64BitMode)
 221     ToggleFeature(X86::Mode64Bit);
 222   else if (In32BitMode)
 223     ToggleFeature(X86::Mode32Bit);
 224   else if (In16BitMode)
 225     ToggleFeature(X86::Mode16Bit);
 226   else
 227     llvm_unreachable("Not 16-bit, 32-bit or 64-bit mode!");
 228
 229   DEBUG(dbgs() << "Subtarget features: SSELevel " << X86SSELevel
 230                << ", 3DNowLevel " << X863DNowLevel
 231                << ", 64bit " << HasX86_64 << "\n");
 232   assert((!In64BitMode || HasX86_64) &&
 233          "64-bit code requested on a subtarget that doesn't support it!");
 234
 235   // Stack alignment is 16 bytes on Darwin, Linux and Solaris (both
 236   // 32 and 64 bit) and for all 64-bit targets.
 237   if (StackAlignOverride)
 238     stackAlignment = StackAlignOverride;
 239   else if (isTargetDarwin() || isTargetLinux() || isTargetSolaris() ||
 240            In64BitMode)
 241     stackAlignment = 16;
 242 }
 243
 244 void X86Subtarget::initializeEnvironment() {
 245   X86SSELevel = NoMMXSSE;
 246   X863DNowLevel = NoThreeDNow;
 247   HasCMov = false;
 248   HasX86_64 = false;
 249   HasPOPCNT = false;
 250   HasSSE4A = false;
 251   HasAES = false;
 252   HasPCLMUL = false;
 253   HasFMA = false;
 254   HasFMA4 = false;
 255   HasXOP = false;
 256   HasTBM = false;
 257   HasMOVBE = false;
 258   HasRDRAND = false;
 259   HasF16C = false;
 260   HasFSGSBase = false;
 261   HasLZCNT = false;
 262   HasBMI = false;
 263   HasBMI2 = false;
 264   HasRTM = false;
 265   HasHLE = false;
 266   HasERI = false;
 267   HasCDI = false;
 268   HasPFI = false;
 269   HasADX = false;
 270   HasSHA = false;
 271   HasPRFCHW = false;
 272   HasRDSEED = false;
 273   IsBTMemSlow = false;
 274   IsSHLDSlow = false;
 275   IsUAMemFast = false;
 276   HasVectorUAMem = false;
 277   HasCmpxchg16b = false;
 278   UseLeaForSP = false;
 279   HasSlowDivide = false;
 280   PostRAScheduler = false;
 281   PadShortFunctions = false;
 282   CallRegIndirect = false;
 283   LEAUsesAG = false;
 284   stackAlignment = 4;
 285   // FIXME: this is a known good value for Yonah. How about others?
 286   MaxInlineSizeThreshold = 128;
 287 }
 288
 289 X86Subtarget::X86Subtarget(const std::string &TT, const std::string &CPU,
 290                            const std::string &FS,
 291                            unsigned StackAlignOverride)
 292   : X86GenSubtargetInfo(TT, CPU, FS)
 293   , X86ProcFamily(Others)
 294   , PICStyle(PICStyles::None)
 295   , TargetTriple(TT)
 296   , StackAlignOverride(StackAlignOverride)
 297   , In64BitMode(TargetTriple.getArch() == Triple::x86_64)
 298   , In32BitMode(TargetTriple.getArch() == Triple::x86 &&
 299                 TargetTriple.getEnvironment() != Triple::CODE16)
 300   , In16BitMode(TargetTriple.getArch() == Triple::x86 &&
 301                 TargetTriple.getEnvironment() == Triple::CODE16) {
 302   initializeEnvironment();
 303   resetSubtargetFeatures(CPU, FS);
 304 }
 305
 306 bool X86Subtarget::enablePostRAScheduler(
 307            CodeGenOpt::Level OptLevel,
 308            TargetSubtargetInfo::AntiDepBreakMode& Mode,
 309            RegClassVector& CriticalPathRCs) const {
 310   Mode = TargetSubtargetInfo::ANTIDEP_CRITICAL;
 311   CriticalPathRCs.clear();
 312   return PostRAScheduler && OptLevel >= CodeGenOpt::Default;
 313 }