lib/Target/X86/X86Subtarget.h

   1 //===-- X86Subtarget.h - Define Subtarget for the X86 ----------*- C++ -*--===//
   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 declares the X86 specific subclass of TargetSubtargetInfo.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef X86SUBTARGET_H
  15 #define X86SUBTARGET_H
  16
  17 #include "llvm/ADT/Triple.h"
  18 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  19 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
  20 #include <string>
  21
  22 #define GET_SUBTARGETINFO_HEADER
  23 #include "X86GenSubtargetInfo.inc"
  24
  25 namespace llvm {
  26 class GlobalValue;
  27 class StringRef;
  28 class TargetMachine;
  29
  30 /// PICStyles - The X86 backend supports a number of different styles of PIC.
  31 ///
  32 namespace PICStyles {
  33 enum Style {
  34   StubPIC,          // Used on i386-darwin in -fPIC mode.
  35   StubDynamicNoPIC, // Used on i386-darwin in -mdynamic-no-pic mode.
  36   GOT,              // Used on many 32-bit unices in -fPIC mode.
  37   RIPRel,           // Used on X86-64 when not in -static mode.
  38   None              // Set when in -static mode (not PIC or DynamicNoPIC mode).
  39 };
  40 }
  41
  42 class X86Subtarget : public X86GenSubtargetInfo {
  43 protected:
  44   enum X86SSEEnum {
  45     NoMMXSSE, MMX, SSE1, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE41, SSE42, AVX, AVX2
  46   };
  47
  48   enum X863DNowEnum {
  49     NoThreeDNow, ThreeDNow, ThreeDNowA
  50   };
  51
  52   enum X86ProcFamilyEnum {
  53     Others, IntelAtom
  54   };
  55
  56   /// X86ProcFamily - X86 processor family: Intel Atom, and others
  57   X86ProcFamilyEnum X86ProcFamily;
  58
  59   /// PICStyle - Which PIC style to use
  60   ///
  61   PICStyles::Style PICStyle;
  62
  63   /// X86SSELevel - MMX, SSE1, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE41, SSE42, or
  64   /// none supported.
  65   X86SSEEnum X86SSELevel;
  66
  67   /// X863DNowLevel - 3DNow or 3DNow Athlon, or none supported.
  68   ///
  69   X863DNowEnum X863DNowLevel;
  70
  71   /// HasCMov - True if this processor has conditional move instructions
  72   /// (generally pentium pro+).
  73   bool HasCMov;
  74
  75   /// HasX86_64 - True if the processor supports X86-64 instructions.
  76   ///
  77   bool HasX86_64;
  78
  79   /// HasPOPCNT - True if the processor supports POPCNT.
  80   bool HasPOPCNT;
  81
  82   /// HasSSE4A - True if the processor supports SSE4A instructions.
  83   bool HasSSE4A;
  84
  85   /// HasAES - Target has AES instructions
  86   bool HasAES;
  87
  88   /// HasPCLMUL - Target has carry-less multiplication
  89   bool HasPCLMUL;
  90
  91   /// HasFMA - Target has 3-operand fused multiply-add
  92   bool HasFMA;
  93
  94   /// HasFMA4 - Target has 4-operand fused multiply-add
  95   bool HasFMA4;
  96
  97   /// HasXOP - Target has XOP instructions
  98   bool HasXOP;
  99
 100   /// HasMOVBE - True if the processor has the MOVBE instruction.
 101   bool HasMOVBE;
 102
 103   /// HasRDRAND - True if the processor has the RDRAND instruction.
 104   bool HasRDRAND;
 105
 106   /// HasF16C - Processor has 16-bit floating point conversion instructions.
 107   bool HasF16C;
 108
 109   /// HasFSGSBase - Processor has FS/GS base insturctions.
 110   bool HasFSGSBase;
 111
 112   /// HasLZCNT - Processor has LZCNT instruction.
 113   bool HasLZCNT;
 114
 115   /// HasBMI - Processor has BMI1 instructions.
 116   bool HasBMI;
 117
 118   /// HasBMI2 - Processor has BMI2 instructions.
 119   bool HasBMI2;
 120
 121   /// HasRTM - Processor has RTM instructions.
 122   bool HasRTM;
 123
 124   /// IsBTMemSlow - True if BT (bit test) of memory instructions are slow.
 125   bool IsBTMemSlow;
 126
 127   /// IsUAMemFast - True if unaligned memory access is fast.
 128   bool IsUAMemFast;
 129
 130   /// HasVectorUAMem - True if SIMD operations can have unaligned memory
 131   /// operands. This may require setting a feature bit in the processor.
 132   bool HasVectorUAMem;
 133
 134   /// HasCmpxchg16b - True if this processor has the CMPXCHG16B instruction;
 135   /// this is true for most x86-64 chips, but not the first AMD chips.
 136   bool HasCmpxchg16b;
 137
 138   /// UseLeaForSP - True if the LEA instruction should be used for adjusting
 139   /// the stack pointer. This is an optimization for Intel Atom processors.
 140   bool UseLeaForSP;
 141
 142   /// HasSlowDivide - True if smaller divides are significantly faster than
 143   /// full divides and should be used when possible.
 144   bool HasSlowDivide;
 145
 146   /// PostRAScheduler - True if using post-register-allocation scheduler.
 147   bool PostRAScheduler;
 148
 149   /// PadShortFunctions - True if the short functions should be padded to prevent
 150   /// a stall when returning too early.
 151   bool PadShortFunctions;
 152
 153   /// stackAlignment - The minimum alignment known to hold of the stack frame on
 154   /// entry to the function and which must be maintained by every function.
 155   unsigned stackAlignment;
 156
 157   /// Max. memset / memcpy size that is turned into rep/movs, rep/stos ops.
 158   ///
 159   unsigned MaxInlineSizeThreshold;
 160
 161   /// TargetTriple - What processor and OS we're targeting.
 162   Triple TargetTriple;
 163
 164   /// Instruction itineraries for scheduling
 165   InstrItineraryData InstrItins;
 166
 167 private:
 168   /// In64BitMode - True if compiling for 64-bit, false for 32-bit.
 169   bool In64BitMode;
 170
 171 public:
 172
 173   /// This constructor initializes the data members to match that
 174   /// of the specified triple.
 175   ///
 176   X86Subtarget(const std::string &TT, const std::string &CPU,
 177                const std::string &FS,
 178                unsigned StackAlignOverride, bool is64Bit);
 179
 180   /// getStackAlignment - Returns the minimum alignment known to hold of the
 181   /// stack frame on entry to the function and which must be maintained by every
 182   /// function for this subtarget.
 183   unsigned getStackAlignment() const { return stackAlignment; }
 184
 185   /// getMaxInlineSizeThreshold - Returns the maximum memset / memcpy size
 186   /// that still makes it profitable to inline the call.
 187   unsigned getMaxInlineSizeThreshold() const { return MaxInlineSizeThreshold; }
 188
 189   /// ParseSubtargetFeatures - Parses features string setting specified
 190   /// subtarget options.  Definition of function is auto generated by tblgen.
 191   void ParseSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS);
 192
 193   /// AutoDetectSubtargetFeatures - Auto-detect CPU features using CPUID
 194   /// instruction.
 195   void AutoDetectSubtargetFeatures();
 196
 197   /// Is this x86_64? (disregarding specific ABI / programming model)
 198   bool is64Bit() const {
 199     return In64BitMode;
 200   }
 201
 202   /// Is this x86_64 with the ILP32 programming model (x32 ABI)?
 203   bool isTarget64BitILP32() const {
 204     return In64BitMode && (TargetTriple.getEnvironment() == Triple::GNUX32);
 205   }
 206
 207   /// Is this x86_64 with the LP64 programming model (standard AMD64, no x32)?
 208   bool isTarget64BitLP64() const {
 209     return In64BitMode && (TargetTriple.getEnvironment() != Triple::GNUX32);
 210   }
 211
 212   PICStyles::Style getPICStyle() const { return PICStyle; }
 213   void setPICStyle(PICStyles::Style Style)  { PICStyle = Style; }
 214
 215   bool hasCMov() const { return HasCMov; }
 216   bool hasMMX() const { return X86SSELevel >= MMX; }
 217   bool hasSSE1() const { return X86SSELevel >= SSE1; }
 218   bool hasSSE2() const { return X86SSELevel >= SSE2; }
 219   bool hasSSE3() const { return X86SSELevel >= SSE3; }
 220   bool hasSSSE3() const { return X86SSELevel >= SSSE3; }
 221   bool hasSSE41() const { return X86SSELevel >= SSE41; }
 222   bool hasSSE42() const { return X86SSELevel >= SSE42; }
 223   bool hasAVX() const { return X86SSELevel >= AVX; }
 224   bool hasAVX2() const { return X86SSELevel >= AVX2; }
 225   bool hasFp256() const { return hasAVX(); }
 226   bool hasInt256() const { return hasAVX2(); }
 227   bool hasSSE4A() const { return HasSSE4A; }
 228   bool has3DNow() const { return X863DNowLevel >= ThreeDNow; }
 229   bool has3DNowA() const { return X863DNowLevel >= ThreeDNowA; }
 230   bool hasPOPCNT() const { return HasPOPCNT; }
 231   bool hasAES() const { return HasAES; }
 232   bool hasPCLMUL() const { return HasPCLMUL; }
 233   bool hasFMA() const { return HasFMA; }
 234   // FIXME: Favor FMA when both are enabled. Is this the right thing to do?
 235   bool hasFMA4() const { return HasFMA4 && !HasFMA; }
 236   bool hasXOP() const { return HasXOP; }
 237   bool hasMOVBE() const { return HasMOVBE; }
 238   bool hasRDRAND() const { return HasRDRAND; }
 239   bool hasF16C() const { return HasF16C; }
 240   bool hasFSGSBase() const { return HasFSGSBase; }
 241   bool hasLZCNT() const { return HasLZCNT; }
 242   bool hasBMI() const { return HasBMI; }
 243   bool hasBMI2() const { return HasBMI2; }
 244   bool hasRTM() const { return HasRTM; }
 245   bool isBTMemSlow() const { return IsBTMemSlow; }
 246   bool isUnalignedMemAccessFast() const { return IsUAMemFast; }
 247   bool hasVectorUAMem() const { return HasVectorUAMem; }
 248   bool hasCmpxchg16b() const { return HasCmpxchg16b; }
 249   bool useLeaForSP() const { return UseLeaForSP; }
 250   bool hasSlowDivide() const { return HasSlowDivide; }
 251   bool padShortFunctions() const { return PadShortFunctions; }
 252
 253   bool isAtom() const { return X86ProcFamily == IntelAtom; }
 254
 255   const Triple &getTargetTriple() const { return TargetTriple; }
 256
 257   bool isTargetDarwin() const { return TargetTriple.isOSDarwin(); }
 258   bool isTargetFreeBSD() const {
 259     return TargetTriple.getOS() == Triple::FreeBSD;
 260   }
 261   bool isTargetSolaris() const {
 262     return TargetTriple.getOS() == Triple::Solaris;
 263   }
 264   bool isTargetELF() const {
 265     return (TargetTriple.getEnvironment() == Triple::ELF ||
 266             TargetTriple.isOSBinFormatELF());
 267   }
 268   bool isTargetLinux() const { return TargetTriple.getOS() == Triple::Linux; }
 269   bool isTargetNaCl() const {
 270     return TargetTriple.getOS() == Triple::NaCl;
 271   }
 272   bool isTargetNaCl32() const { return isTargetNaCl() && !is64Bit(); }
 273   bool isTargetNaCl64() const { return isTargetNaCl() && is64Bit(); }
 274   bool isTargetWindows() const { return TargetTriple.getOS() == Triple::Win32; }
 275   bool isTargetMingw() const { return TargetTriple.getOS() == Triple::MinGW32; }
 276   bool isTargetCygwin() const { return TargetTriple.getOS() == Triple::Cygwin; }
 277   bool isTargetCygMing() const { return TargetTriple.isOSCygMing(); }
 278   bool isTargetCOFF() const {
 279     return (TargetTriple.getEnvironment() != Triple::ELF &&
 280             TargetTriple.isOSBinFormatCOFF());
 281   }
 282   bool isTargetEnvMacho() const { return TargetTriple.isEnvironmentMachO(); }
 283
 284   bool isTargetWin64() const {
 285     // FIXME: x86_64-cygwin has not been released yet.
 286     return In64BitMode && TargetTriple.isOSWindows();
 287   }
 288
 289   bool isTargetWin32() const {
 290     // FIXME: Cygwin is included for isTargetWin64 -- should it be included
 291     // here too?
 292     return !In64BitMode && (isTargetMingw() || isTargetWindows());
 293   }
 294
 295   bool isPICStyleSet() const { return PICStyle != PICStyles::None; }
 296   bool isPICStyleGOT() const { return PICStyle == PICStyles::GOT; }
 297   bool isPICStyleRIPRel() const { return PICStyle == PICStyles::RIPRel; }
 298
 299   bool isPICStyleStubPIC() const {
 300     return PICStyle == PICStyles::StubPIC;
 301   }
 302
 303   bool isPICStyleStubNoDynamic() const {
 304     return PICStyle == PICStyles::StubDynamicNoPIC;
 305   }
 306   bool isPICStyleStubAny() const {
 307     return PICStyle == PICStyles::StubDynamicNoPIC ||
 308            PICStyle == PICStyles::StubPIC; }
 309
 310   /// ClassifyGlobalReference - Classify a global variable reference for the
 311   /// current subtarget according to how we should reference it in a non-pcrel
 312   /// context.
 313   unsigned char ClassifyGlobalReference(const GlobalValue *GV,
 314                                         const TargetMachine &TM)const;
 315
 316   /// ClassifyBlockAddressReference - Classify a blockaddress reference for the
 317   /// current subtarget according to how we should reference it in a non-pcrel
 318   /// context.
 319   unsigned char ClassifyBlockAddressReference() const;
 320
 321   /// IsLegalToCallImmediateAddr - Return true if the subtarget allows calls
 322   /// to immediate address.
 323   bool IsLegalToCallImmediateAddr(const TargetMachine &TM) const;
 324
 325   /// This function returns the name of a function which has an interface
 326   /// like the non-standard bzero function, if such a function exists on
 327   /// the current subtarget and it is considered prefereable over
 328   /// memset with zero passed as the second argument. Otherwise it
 329   /// returns null.
 330   const char *getBZeroEntry() const;
 331
 332   /// This function returns true if the target has sincos() routine in its
 333   /// compiler runtime or math libraries.
 334   bool hasSinCos() const;
 335
 336   /// enablePostRAScheduler - run for Atom optimization.
 337   bool enablePostRAScheduler(CodeGenOpt::Level OptLevel,
 338                              TargetSubtargetInfo::AntiDepBreakMode& Mode,
 339                              RegClassVector& CriticalPathRCs) const;
 340
 341   bool postRAScheduler() const { return PostRAScheduler; }
 342
 343   /// getInstrItins = Return the instruction itineraries based on the
 344   /// subtarget selection.
 345   const InstrItineraryData &getInstrItineraryData() const { return InstrItins; }
 346 };
 347
 348 } // End llvm namespace
 349
 350 #endif