In preparation for replacing the whole subtarget on the target machine,
[oota-llvm.git] / lib / Target / Mips / MipsSubtarget.cpp
index 87c2208e9d42a0cb2fb46270c354610ae69a05be..f801dcd9e945b569c53b43294330f1a8e7473405 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//===- MipsSubtarget.cpp - Mips Subtarget Information -----------*- C++ -*-===//
+//===-- MipsSubtarget.cpp - Mips Subtarget Information --------------------===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// This file implements the Mips specific subclass of TargetSubtarget.
+// This file implements the Mips specific subclass of TargetSubtargetInfo.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "MipsSubtarget.h"
+#include "MipsMachineFunction.h"
 #include "Mips.h"
-#include "MipsGenSubtarget.inc"
-#include "llvm/Module.h"
+#include "MipsRegisterInfo.h"
+#include "MipsSubtarget.h"
+#include "MipsTargetMachine.h"
+#include "llvm/IR/Attributes.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
+
 using namespace llvm;
 
+#define DEBUG_TYPE "mips-subtarget"
+
+#define GET_SUBTARGETINFO_TARGET_DESC
+#define GET_SUBTARGETINFO_CTOR
+#include "MipsGenSubtargetInfo.inc"
+
+// FIXME: Maybe this should be on by default when Mips16 is specified
+//
+static cl::opt<bool> Mixed16_32(
+  "mips-mixed-16-32",
+  cl::init(false),
+  cl::desc("Allow for a mixture of Mips16 "
+           "and Mips32 code in a single source file"),
+  cl::Hidden);
+
+static cl::opt<bool> Mips_Os16(
+  "mips-os16",
+  cl::init(false),
+  cl::desc("Compile all functions that don' use "
+           "floating point as Mips 16"),
+  cl::Hidden);
+
 static cl::opt<bool>
-NotABICall("disable-mips-abicall", cl::Hidden,
-           cl::desc("Disable code for SVR4-style dynamic objects"));
+Mips16HardFloat("mips16-hard-float", cl::NotHidden,
+                cl::desc("MIPS: mips16 hard float enable."),
+                cl::init(false));
+
 static cl::opt<bool>
-AbsoluteCall("enable-mips-absolute-call", cl::Hidden,
-             cl::desc("Enable absolute call within abicall"));
-
-MipsSubtarget::MipsSubtarget(const TargetMachine &TM, const Module &M, 
-                             const std::string &FS, bool little) : 
-  MipsArchVersion(Mips1), MipsABI(O32), IsLittle(little), IsSingleFloat(false),
-  IsFP64bit(false), IsGP64bit(false), HasVFPU(false), HasABICall(true), 
-  HasAbsoluteCall(false), IsLinux(true), HasSEInReg(false), HasCondMov(false),
-  HasMulDivAdd(false), HasMinMax(false), HasSwap(false), HasBitCount(false)
-{
-  std::string CPU = "mips1";
-  MipsArchVersion = Mips1;
+Mips16ConstantIslands(
+  "mips16-constant-islands", cl::NotHidden,
+  cl::desc("MIPS: mips16 constant islands enable."),
+  cl::init(true));
 
-  // Parse features string.
-  ParseSubtargetFeatures(FS, CPU);
-  const std::string& TT = M.getTargetTriple();
+/// Select the Mips CPU for the given triple and cpu name.
+/// FIXME: Merge with the copy in MipsMCTargetDesc.cpp
+static StringRef selectMipsCPU(Triple TT, StringRef CPU) {
+  if (CPU.empty() || CPU == "generic") {
+    if (TT.getArch() == Triple::mips || TT.getArch() == Triple::mipsel)
+      CPU = "mips32";
+    else
+      CPU = "mips64";
+  }
+  return CPU;
+}
+
+void MipsSubtarget::anchor() { }
+
+static std::string computeDataLayout(const MipsSubtarget &ST) {
+  std::string Ret = "";
+
+  // There are both little and big endian mips.
+  if (ST.isLittle())
+    Ret += "e";
+  else
+    Ret += "E";
+
+  Ret += "-m:m";
+
+  // Pointers are 32 bit on some ABIs.
+  if (!ST.isABI_N64())
+    Ret += "-p:32:32";
+
+  // 8 and 16 bit integers only need no have natural alignment, but try to
+  // align them to 32 bits. 64 bit integers have natural alignment.
+  Ret += "-i8:8:32-i16:16:32-i64:64";
+
+  // 32 bit registers are always available and the stack is at least 64 bit
+  // aligned. On N64 64 bit registers are also available and the stack is
+  // 128 bit aligned.
+  if (ST.isABI_N64() || ST.isABI_N32())
+    Ret += "-n32:64-S128";
+  else
+    Ret += "-n32-S64";
+
+  return Ret;
+}
+
+MipsSubtarget::MipsSubtarget(const std::string &TT, const std::string &CPU,
+                             const std::string &FS, bool little,
+                             MipsTargetMachine *_TM)
+    : MipsGenSubtargetInfo(TT, CPU, FS), MipsArchVersion(Mips32),
+      MipsABI(UnknownABI), IsLittle(little), IsSingleFloat(false),
+      IsFPXX(false), IsFP64bit(false), UseOddSPReg(true), IsNaN2008bit(false),
+      IsGP64bit(false), HasVFPU(false), HasCnMips(false), IsLinux(true),
+      HasMips3_32(false), HasMips3_32r2(false), HasMips4_32(false),
+      HasMips4_32r2(false), HasMips5_32r2(false), InMips16Mode(false),
+      InMips16HardFloat(Mips16HardFloat), InMicroMipsMode(false), HasDSP(false),
+      HasDSPR2(false), AllowMixed16_32(Mixed16_32 | Mips_Os16), Os16(Mips_Os16),
+      HasMSA(false), OverrideMode(NoOverride), TM(_TM), TargetTriple(TT),
+      DL(computeDataLayout(initializeSubtargetDependencies(CPU, FS, TM))),
+      TSInfo(DL), JITInfo(), InstrInfo(MipsInstrInfo::create(*this)),
+      FrameLowering(MipsFrameLowering::create(*TM, *this)),
+      TLInfo(MipsTargetLowering::create(*TM, *this)) {
+
+  PreviousInMips16Mode = InMips16Mode;
+
+  // Don't even attempt to generate code for MIPS-I, MIPS-II, MIPS-III, and
+  // MIPS-V. They have not been tested and currently exist for the integrated
+  // assembler only.
+  if (MipsArchVersion == Mips1)
+    report_fatal_error("Code generation for MIPS-I is not implemented", false);
+  if (MipsArchVersion == Mips2)
+    report_fatal_error("Code generation for MIPS-II is not implemented", false);
+  if (MipsArchVersion == Mips3)
+    report_fatal_error("Code generation for MIPS-III is not implemented",
+                       false);
+  if (MipsArchVersion == Mips5)
+    report_fatal_error("Code generation for MIPS-V is not implemented", false);
+
+  // Assert exactly one ABI was chosen.
+  assert(MipsABI != UnknownABI);
+  assert((((getFeatureBits() & Mips::FeatureO32) != 0) +
+          ((getFeatureBits() & Mips::FeatureEABI) != 0) +
+          ((getFeatureBits() & Mips::FeatureN32) != 0) +
+          ((getFeatureBits() & Mips::FeatureN64) != 0)) == 1);
+
+  // Check if Architecture and ABI are compatible.
+  assert(((!isGP64bit() && (isABI_O32() || isABI_EABI())) ||
+          (isGP64bit() && (isABI_N32() || isABI_N64()))) &&
+         "Invalid  Arch & ABI pair.");
+
+  if (hasMSA() && !isFP64bit())
+    report_fatal_error("MSA requires a 64-bit FPU register file (FR=1 mode). "
+                       "See -mattr=+fp64.",
+                       false);
+
+  if (!isABI_O32() && !useOddSPReg())
+    report_fatal_error("-mattr=+nooddspreg requires the O32 ABI.", false);
+
+  if (IsFPXX && (isABI_N32() || isABI_N64()))
+    report_fatal_error("FPXX is not permitted for the N32/N64 ABI's.", false);
+
+  if (hasMips32r6()) {
+    StringRef ISA = hasMips64r6() ? "MIPS64r6" : "MIPS32r6";
+
+    assert(isFP64bit());
+    assert(isNaN2008());
+    if (hasDSP())
+      report_fatal_error(ISA + " is not compatible with the DSP ASE", false);
+  }
 
   // Is the target system Linux ?
   if (TT.find("linux") == std::string::npos)
     IsLinux = false;
 
-  // When only the target triple is specified and is 
-  // a allegrex target, set the features. We also match
-  // big and little endian allegrex cores (dont really
-  // know if a big one exists)
-  if (TT.find("mipsallegrex") != std::string::npos ||
-      TT.find("psp") != std::string::npos) {
-    MipsABI = EABI;
-    IsSingleFloat = true;
-    MipsArchVersion = Mips2;
-    HasVFPU = true; // Enables Allegrex Vector FPU (not supported yet)
-    HasSEInReg = true;
-    HasBitCount = true;
-    HasSwap = true;
-    HasCondMov = true;
+  // Set UseSmallSection.
+  // TODO: Investigate the IsLinux check. I suspect it's really checking for
+  //       bare-metal.
+  UseSmallSection = !IsLinux && (TM->getRelocationModel() == Reloc::Static);
+}
+
+/// This overrides the PostRAScheduler bit in the SchedModel for any CPU.
+bool MipsSubtarget::enablePostMachineScheduler() const { return true; }
+
+void MipsSubtarget::getCriticalPathRCs(RegClassVector &CriticalPathRCs) const {
+  CriticalPathRCs.clear();
+  CriticalPathRCs.push_back(isGP64bit() ?
+                            &Mips::GPR64RegClass : &Mips::GPR32RegClass);
+}
+
+CodeGenOpt::Level MipsSubtarget::getOptLevelToEnablePostRAScheduler() const {
+  return CodeGenOpt::Aggressive;
+}
+
+MipsSubtarget &
+MipsSubtarget::initializeSubtargetDependencies(StringRef CPU, StringRef FS,
+                                               const TargetMachine *TM) {
+  std::string CPUName = selectMipsCPU(TargetTriple, CPU);
+  
+  // Parse features string.
+  ParseSubtargetFeatures(CPUName, FS);
+  // Initialize scheduling itinerary for the specified CPU.
+  InstrItins = getInstrItineraryForCPU(CPUName);
+
+  if (InMips16Mode && !TM->Options.UseSoftFloat)
+    InMips16HardFloat = true;
+
+  return *this;
+}
+
+//FIXME: This logic for reseting the subtarget along with
+// the helper classes can probably be simplified but there are a lot of
+// cases so we will defer rewriting this to later.
+//
+void MipsSubtarget::resetSubtarget(MachineFunction *MF) {
+  bool ChangeToMips16 = false, ChangeToNoMips16 = false;
+  DEBUG(dbgs() << "resetSubtargetFeatures" << "\n");
+  AttributeSet FnAttrs = MF->getFunction()->getAttributes();
+  ChangeToMips16 = FnAttrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
+                                        "mips16");
+  ChangeToNoMips16 = FnAttrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
+                                        "nomips16");
+  assert (!(ChangeToMips16 & ChangeToNoMips16) &&
+          "mips16 and nomips16 specified on the same function");
+  if (ChangeToMips16) {
+    if (PreviousInMips16Mode)
+      return;
+    OverrideMode = Mips16Override;
+    PreviousInMips16Mode = true;
+    setHelperClassesMips16();
+    return;
+  } else if (ChangeToNoMips16) {
+    if (!PreviousInMips16Mode)
+      return;
+    OverrideMode = NoMips16Override;
+    PreviousInMips16Mode = false;
+    setHelperClassesMipsSE();
+    return;
+  } else {
+    if (OverrideMode == NoOverride)
+      return;
+    OverrideMode = NoOverride;
+    DEBUG(dbgs() << "back to default" << "\n");
+    if (inMips16Mode() && !PreviousInMips16Mode) {
+      setHelperClassesMips16();
+      PreviousInMips16Mode = true;
+    } else if (!inMips16Mode() && PreviousInMips16Mode) {
+      setHelperClassesMipsSE();
+      PreviousInMips16Mode = false;
+    }
+    return;
   }
+}
+
+void MipsSubtarget::setHelperClassesMips16() {
+  InstrInfoSE.swap(InstrInfo);
+  FrameLoweringSE.swap(FrameLowering);
+  TLInfoSE.swap(TLInfo);
+  if (!InstrInfo16) {
+    InstrInfo.reset(MipsInstrInfo::create(*this));
+    FrameLowering.reset(MipsFrameLowering::create(*TM, *this));
+    TLInfo.reset(MipsTargetLowering::create(*TM, *this));
+  } else {
+    InstrInfo16.swap(InstrInfo);
+    FrameLowering16.swap(FrameLowering);
+    TLInfo16.swap(TLInfo);
+  }
+  assert(TLInfo && "null target lowering 16");
+  assert(InstrInfo && "null instr info 16");
+  assert(FrameLowering && "null frame lowering 16");
+}
 
-  // Abicall is the default for O32 ABI, but is disabled within EABI and in
-  // static code.
-  if (NotABICall || isABI_EABI() || (TM.getRelocationModel() == Reloc::Static))
-    HasABICall = false;
+void MipsSubtarget::setHelperClassesMipsSE() {
+  InstrInfo16.swap(InstrInfo);
+  FrameLowering16.swap(FrameLowering);
+  TLInfo16.swap(TLInfo);
+  if (!InstrInfoSE) {
+    InstrInfo.reset(MipsInstrInfo::create(*this));
+    FrameLowering.reset(MipsFrameLowering::create(*TM, *this));
+    TLInfo.reset(MipsTargetLowering::create(*TM, *this));
+  } else {
+    InstrInfoSE.swap(InstrInfo);
+    FrameLoweringSE.swap(FrameLowering);
+    TLInfoSE.swap(TLInfo);
+  }
+  assert(TLInfo && "null target lowering in SE");
+  assert(InstrInfo && "null instr info SE");
+  assert(FrameLowering && "null frame lowering SE");
+}
+
+bool MipsSubtarget::abiUsesSoftFloat() const {
+  return TM->Options.UseSoftFloat && !InMips16HardFloat;
+}
+
+bool MipsSubtarget::useConstantIslands() {
+  DEBUG(dbgs() << "use constant islands " << Mips16ConstantIslands << "\n");
+  return Mips16ConstantIslands;
+}
 
-  // TODO: disable when handling 64 bit symbols in the future.
-  if (HasABICall && AbsoluteCall)
-    HasAbsoluteCall = true;
+Reloc::Model MipsSubtarget::getRelocationModel() const {
+  return TM->getRelocationModel();
 }