[ARM] Add Virtualization subtarget feature and more build attributes in this area
[oota-llvm.git] / lib / Target / ARM / ARMSubtarget.h
index a95c8a5ccff3beb929ab76432a52024a447eba2c..0eb0a4463e45e67545f8a25e0fb4bfd83891850d 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//=====---- ARMSubtarget.h - Define Subtarget for the ARM -----*- C++ -*--====//
+//===-- ARMSubtarget.h - Define Subtarget for the ARM ----------*- C++ -*--===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
@@ -7,54 +7,90 @@
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// This file declares the ARM specific subclass of TargetSubtarget.
+// This file declares the ARM specific subclass of TargetSubtargetInfo.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #ifndef ARMSUBTARGET_H
 #define ARMSUBTARGET_H
 
-#include "llvm/Target/TargetInstrItineraries.h"
-#include "llvm/Target/TargetMachine.h"
-#include "llvm/Target/TargetSubtarget.h"
-#include "ARMBaseRegisterInfo.h"
+#include "MCTargetDesc/ARMMCTargetDesc.h"
+#include "llvm/ADT/Triple.h"
+#include "llvm/MC/MCInstrItineraries.h"
+#include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
 #include <string>
 
+#define GET_SUBTARGETINFO_HEADER
+#include "ARMGenSubtargetInfo.inc"
+
 namespace llvm {
 class GlobalValue;
+class StringRef;
+class TargetOptions;
 
-class ARMSubtarget : public TargetSubtarget {
+class ARMSubtarget : public ARMGenSubtargetInfo {
 protected:
-  enum ARMArchEnum {
-    V4T, V5T, V5TE, V6, V6T2, V7A
+  enum ARMProcFamilyEnum {
+    Others, CortexA5, CortexA8, CortexA9, CortexA15, CortexR5, Swift, CortexA53, CortexA57
   };
-
-  enum ARMFPEnum {
-    None, VFPv2, VFPv3, NEON
+  enum ARMProcClassEnum {
+    None, AClass, RClass, MClass
   };
 
-  enum ThumbTypeEnum {
-    Thumb1,
-    Thumb2
-  };
+  /// ARMProcFamily - ARM processor family: Cortex-A8, Cortex-A9, and others.
+  ARMProcFamilyEnum ARMProcFamily;
+
+  /// ARMProcClass - ARM processor class: None, AClass, RClass or MClass.
+  ARMProcClassEnum ARMProcClass;
 
-  /// ARMArchVersion - ARM architecture version: V4T (base), V5T, V5TE,
-  /// V6, V6T2, V7A.
-  ARMArchEnum ARMArchVersion;
+  /// HasV4TOps, HasV5TOps, HasV5TEOps,
+  /// HasV6Ops, HasV6MOps, HasV6T2Ops, HasV7Ops, HasV8Ops -
+  /// Specify whether target support specific ARM ISA variants.
+  bool HasV4TOps;
+  bool HasV5TOps;
+  bool HasV5TEOps;
+  bool HasV6Ops;
+  bool HasV6MOps;
+  bool HasV6T2Ops;
+  bool HasV7Ops;
+  bool HasV8Ops;
 
-  /// ARMFPUType - Floating Point Unit type.
-  ARMFPEnum ARMFPUType;
+  /// HasVFPv2, HasVFPv3, HasVFPv4, HasFPARMv8, HasNEON - Specify what
+  /// floating point ISAs are supported.
+  bool HasVFPv2;
+  bool HasVFPv3;
+  bool HasVFPv4;
+  bool HasFPARMv8;
+  bool HasNEON;
 
   /// UseNEONForSinglePrecisionFP - if the NEONFP attribute has been
   /// specified. Use the method useNEONForSinglePrecisionFP() to
   /// determine if NEON should actually be used.
   bool UseNEONForSinglePrecisionFP;
 
-  /// IsThumb - True if we are in thumb mode, false if in ARM mode.
-  bool IsThumb;
+  /// UseMulOps - True if non-microcoded fused integer multiply-add and
+  /// multiply-subtract instructions should be used.
+  bool UseMulOps;
+
+  /// SlowFPVMLx - If the VFP2 / NEON instructions are available, indicates
+  /// whether the FP VML[AS] instructions are slow (if so, don't use them).
+  bool SlowFPVMLx;
+
+  /// HasVMLxForwarding - If true, NEON has special multiplier accumulator
+  /// forwarding to allow mul + mla being issued back to back.
+  bool HasVMLxForwarding;
+
+  /// SlowFPBrcc - True if floating point compare + branch is slow.
+  bool SlowFPBrcc;
 
-  /// ThumbMode - Indicates supported Thumb version.
-  ThumbTypeEnum ThumbMode;
+  /// InThumbMode - True if compiling for Thumb, false for ARM.
+  bool InThumbMode;
+
+  /// HasThumb2 - True if Thumb2 instructions are supported.
+  bool HasThumb2;
+
+  /// NoARM - True if subtarget does not support ARM mode execution.
+  bool NoARM;
 
   /// PostRAScheduler - True if using post-register-allocation scheduler.
   bool PostRAScheduler;
@@ -62,6 +98,95 @@ protected:
   /// IsR9Reserved - True if R9 is a not available as general purpose register.
   bool IsR9Reserved;
 
+  /// UseMovt - True if MOVT / MOVW pairs are used for materialization of 32-bit
+  /// imms (including global addresses).
+  bool UseMovt;
+
+  /// SupportsTailCall - True if the OS supports tail call. The dynamic linker
+  /// must be able to synthesize call stubs for interworking between ARM and
+  /// Thumb.
+  bool SupportsTailCall;
+
+  /// HasFP16 - True if subtarget supports half-precision FP (We support VFP+HF
+  /// only so far)
+  bool HasFP16;
+
+  /// HasD16 - True if subtarget is limited to 16 double precision
+  /// FP registers for VFPv3.
+  bool HasD16;
+
+  /// HasHardwareDivide - True if subtarget supports [su]div
+  bool HasHardwareDivide;
+
+  /// HasHardwareDivideInARM - True if subtarget supports [su]div in ARM mode
+  bool HasHardwareDivideInARM;
+
+  /// HasT2ExtractPack - True if subtarget supports thumb2 extract/pack
+  /// instructions.
+  bool HasT2ExtractPack;
+
+  /// HasDataBarrier - True if the subtarget supports DMB / DSB data barrier
+  /// instructions.
+  bool HasDataBarrier;
+
+  /// Pref32BitThumb - If true, codegen would prefer 32-bit Thumb instructions
+  /// over 16-bit ones.
+  bool Pref32BitThumb;
+
+  /// AvoidCPSRPartialUpdate - If true, codegen would avoid using instructions
+  /// that partially update CPSR and add false dependency on the previous
+  /// CPSR setting instruction.
+  bool AvoidCPSRPartialUpdate;
+
+  /// AvoidMOVsShifterOperand - If true, codegen should avoid using flag setting
+  /// movs with shifter operand (i.e. asr, lsl, lsr).
+  bool AvoidMOVsShifterOperand;
+
+  /// HasRAS - Some processors perform return stack prediction. CodeGen should
+  /// avoid issue "normal" call instructions to callees which do not return.
+  bool HasRAS;
+
+  /// HasMPExtension - True if the subtarget supports Multiprocessing
+  /// extension (ARMv7 only).
+  bool HasMPExtension;
+
+  /// HasVirtualization - True if the subtarget supports the Virtualization
+  /// extension.
+  bool HasVirtualization;
+
+  /// FPOnlySP - If true, the floating point unit only supports single
+  /// precision.
+  bool FPOnlySP;
+
+  /// If true, the processor supports the Performance Monitor Extensions. These
+  /// include a generic cycle-counter as well as more fine-grained (often
+  /// implementation-specific) events.
+  bool HasPerfMon;
+
+  /// HasTrustZone - if true, processor supports TrustZone security extensions
+  bool HasTrustZone;
+
+  /// HasCrypto - if true, processor supports Cryptography extensions
+  bool HasCrypto;
+
+  /// HasCRC - if true, processor supports CRC instructions
+  bool HasCRC;
+
+  /// AllowsUnalignedMem - If true, the subtarget allows unaligned memory
+  /// accesses for some types.  For details, see
+  /// ARMTargetLowering::allowsUnalignedMemoryAccesses().
+  bool AllowsUnalignedMem;
+
+  /// Thumb2DSP - If true, the subtarget supports the v7 DSP (saturating arith
+  /// and such) instructions in Thumb2 code.
+  bool Thumb2DSP;
+
+  /// NaCl TRAP instruction is generated instead of the regular TRAP.
+  bool UseNaClTrap;
+
+  /// Target machine allowed unsafe FP math (such as use of NEON fp)
+  bool UnsafeFPMath;
+
   /// stackAlignment - The minimum alignment known to hold of the stack frame on
   /// entry to the function and which must be maintained by every function.
   unsigned stackAlignment;
@@ -69,14 +194,19 @@ protected:
   /// CPUString - String name of used CPU.
   std::string CPUString;
 
+  /// TargetTriple - What processor and OS we're targeting.
+  Triple TargetTriple;
+
+  /// SchedModel - Processor specific instruction costs.
+  const MCSchedModel *SchedModel;
+
   /// Selected instruction itineraries (one entry per itinerary class.)
   InstrItineraryData InstrItins;
 
- public:
-  enum {
-    isELF, isDarwin
-  } TargetType;
+  /// Options passed via command line that could influence the target
+  const TargetOptions &Options;
 
+ public:
   enum {
     ARM_ABI_APCS,
     ARM_ABI_AAPCS // ARM EABI
@@ -85,51 +215,125 @@ protected:
   /// This constructor initializes the data members to match that
   /// of the specified triple.
   ///
-  ARMSubtarget(const std::string &TT, const std::string &FS, bool isThumb);
+  ARMSubtarget(const std::string &TT, const std::string &CPU,
+               const std::string &FS, const TargetOptions &Options);
 
   /// getMaxInlineSizeThreshold - Returns the maximum memset / memcpy size
   /// that still makes it profitable to inline the call.
   unsigned getMaxInlineSizeThreshold() const {
-    // FIXME: For now, we don't lower memcpy's to loads / stores for Thumb.
-    // Change this once Thumb ldmia / stmia support is added.
-    return isThumb() ? 0 : 64;
+    // FIXME: For now, we don't lower memcpy's to loads / stores for Thumb1.
+    // Change this once Thumb1 ldmia / stmia support is added.
+    return isThumb1Only() ? 0 : 64;
   }
   /// ParseSubtargetFeatures - Parses features string setting specified
   /// subtarget options.  Definition of function is auto generated by tblgen.
-  std::string ParseSubtargetFeatures(const std::string &FS,
-                                     const std::string &CPU);
-
-  bool hasV4TOps()  const { return ARMArchVersion >= V4T;  }
-  bool hasV5TOps()  const { return ARMArchVersion >= V5T;  }
-  bool hasV5TEOps() const { return ARMArchVersion >= V5TE; }
-  bool hasV6Ops()   const { return ARMArchVersion >= V6;   }
-  bool hasV6T2Ops() const { return ARMArchVersion >= V6T2; }
-  bool hasV7Ops()   const { return ARMArchVersion >= V7A;  }
-
-  bool hasVFP2() const { return ARMFPUType >= VFPv2; }
-  bool hasVFP3() const { return ARMFPUType >= VFPv3; }
-  bool hasNEON() const { return ARMFPUType >= NEON;  }
+  void ParseSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS);
+
+  /// \brief Reset the features for the ARM target.
+  virtual void resetSubtargetFeatures(const MachineFunction *MF);
+private:
+  void initializeEnvironment();
+  void resetSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS);
+public:
+  void computeIssueWidth();
+
+  bool hasV4TOps()  const { return HasV4TOps;  }
+  bool hasV5TOps()  const { return HasV5TOps;  }
+  bool hasV5TEOps() const { return HasV5TEOps; }
+  bool hasV6Ops()   const { return HasV6Ops;   }
+  bool hasV6MOps()  const { return HasV6MOps;  }
+  bool hasV6T2Ops() const { return HasV6T2Ops; }
+  bool hasV7Ops()   const { return HasV7Ops;  }
+  bool hasV8Ops()   const { return HasV8Ops;  }
+
+  bool isCortexA5() const { return ARMProcFamily == CortexA5; }
+  bool isCortexA8() const { return ARMProcFamily == CortexA8; }
+  bool isCortexA9() const { return ARMProcFamily == CortexA9; }
+  bool isCortexA15() const { return ARMProcFamily == CortexA15; }
+  bool isSwift()    const { return ARMProcFamily == Swift; }
+  bool isCortexM3() const { return CPUString == "cortex-m3"; }
+  bool isLikeA9() const { return isCortexA9() || isCortexA15(); }
+  bool isCortexR5() const { return ARMProcFamily == CortexR5; }
+
+  bool hasARMOps() const { return !NoARM; }
+
+  bool hasVFP2() const { return HasVFPv2; }
+  bool hasVFP3() const { return HasVFPv3; }
+  bool hasVFP4() const { return HasVFPv4; }
+  bool hasFPARMv8() const { return HasFPARMv8; }
+  bool hasNEON() const { return HasNEON;  }
+  bool hasCrypto() const { return HasCrypto; }
+  bool hasCRC() const { return HasCRC; }
+  bool hasVirtualization() const { return HasVirtualization; }
   bool useNEONForSinglePrecisionFP() const {
     return hasNEON() && UseNEONForSinglePrecisionFP; }
 
-  bool isTargetDarwin() const { return TargetType == isDarwin; }
-  bool isTargetELF() const { return TargetType == isELF; }
+  bool hasDivide() const { return HasHardwareDivide; }
+  bool hasDivideInARMMode() const { return HasHardwareDivideInARM; }
+  bool hasT2ExtractPack() const { return HasT2ExtractPack; }
+  bool hasDataBarrier() const { return HasDataBarrier; }
+  bool hasAnyDataBarrier() const {
+    return HasDataBarrier || (hasV6Ops() && !isThumb());
+  }
+  bool useMulOps() const { return UseMulOps; }
+  bool useFPVMLx() const { return !SlowFPVMLx; }
+  bool hasVMLxForwarding() const { return HasVMLxForwarding; }
+  bool isFPBrccSlow() const { return SlowFPBrcc; }
+  bool isFPOnlySP() const { return FPOnlySP; }
+  bool hasPerfMon() const { return HasPerfMon; }
+  bool hasTrustZone() const { return HasTrustZone; }
+  bool prefers32BitThumb() const { return Pref32BitThumb; }
+  bool avoidCPSRPartialUpdate() const { return AvoidCPSRPartialUpdate; }
+  bool avoidMOVsShifterOperand() const { return AvoidMOVsShifterOperand; }
+  bool hasRAS() const { return HasRAS; }
+  bool hasMPExtension() const { return HasMPExtension; }
+  bool hasThumb2DSP() const { return Thumb2DSP; }
+  bool useNaClTrap() const { return UseNaClTrap; }
+
+  bool hasFP16() const { return HasFP16; }
+  bool hasD16() const { return HasD16; }
+
+  const Triple &getTargetTriple() const { return TargetTriple; }
+
+  bool isTargetIOS() const { return TargetTriple.isiOS(); }
+  bool isTargetDarwin() const { return TargetTriple.isOSDarwin(); }
+  bool isTargetNaCl() const { return TargetTriple.isOSNaCl(); }
+  bool isTargetLinux() const { return TargetTriple.isOSLinux(); }
+  bool isTargetELF() const { return !isTargetDarwin(); }
+  // ARM EABI is the bare-metal EABI described in ARM ABI documents and
+  // can be accessed via -target arm-none-eabi. This is NOT GNUEABI.
+  // FIXME: Add a flag for bare-metal for that target and set Triple::EABI
+  // even for GNUEABI, so we can make a distinction here and still conform to
+  // the EABI on GNU (and Android) mode. This requires change in Clang, too.
+  bool isTargetAEABI() const {
+    return TargetTriple.getEnvironment() == Triple::EABI;
+  }
 
   bool isAPCS_ABI() const { return TargetABI == ARM_ABI_APCS; }
   bool isAAPCS_ABI() const { return TargetABI == ARM_ABI_AAPCS; }
 
-  bool isThumb() const { return IsThumb; }
-  bool isThumb1Only() const { return IsThumb && (ThumbMode == Thumb1); }
-  bool isThumb2() const { return IsThumb && (ThumbMode == Thumb2); }
-  bool hasThumb2() const { return ThumbMode >= Thumb2; }
+  bool isThumb() const { return InThumbMode; }
+  bool isThumb1Only() const { return InThumbMode && !HasThumb2; }
+  bool isThumb2() const { return InThumbMode && HasThumb2; }
+  bool hasThumb2() const { return HasThumb2; }
+  bool isMClass() const { return ARMProcClass == MClass; }
+  bool isRClass() const { return ARMProcClass == RClass; }
+  bool isAClass() const { return ARMProcClass == AClass; }
 
   bool isR9Reserved() const { return IsR9Reserved; }
 
+  bool useMovt() const { return UseMovt && hasV6T2Ops(); }
+  bool supportsTailCall() const { return SupportsTailCall; }
+
+  bool allowsUnalignedMem() const { return AllowsUnalignedMem; }
+
   const std::string & getCPUString() const { return CPUString; }
-  
+
+  unsigned getMispredictionPenalty() const;
+
   /// enablePostRAScheduler - True at 'More' optimization.
   bool enablePostRAScheduler(CodeGenOpt::Level OptLevel,
-                             TargetSubtarget::AntiDepBreakMode& Mode,
+                             TargetSubtargetInfo::AntiDepBreakMode& Mode,
                              RegClassVector& CriticalPathRCs) const;
 
   /// getInstrItins - Return the instruction itineraies based on subtarget
@@ -143,7 +347,7 @@ protected:
 
   /// GVIsIndirectSymbol - true if the GV will be accessed via an indirect
   /// symbol.
-  bool GVIsIndirectSymbol(GlobalValue *GV, Reloc::Model RelocM) const;
+  bool GVIsIndirectSymbol(const GlobalValue *GV, Reloc::Model RelocM) const;
 };
 } // End llvm namespace