Move DataLayout back to the TargetMachine from TargetSubtargetInfo
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86Subtarget.h
index 766f2daccbdbb4eb36185c3ea542bac7cf93a3cb..6636b3809560589221974ce7b067e329b47363d6 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#ifndef X86SUBTARGET_H
-#define X86SUBTARGET_H
+#ifndef LLVM_LIB_TARGET_X86_X86SUBTARGET_H
+#define LLVM_LIB_TARGET_X86_X86SUBTARGET_H
 
-#include "llvm/CallingConv.h"
+#include "X86FrameLowering.h"
+#include "X86ISelLowering.h"
+#include "X86InstrInfo.h"
+#include "X86SelectionDAGInfo.h"
 #include "llvm/ADT/Triple.h"
+#include "llvm/IR/CallingConv.h"
 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
 #include <string>
 
@@ -39,10 +43,11 @@ enum Style {
 };
 }
 
-class X86Subtarget : public X86GenSubtargetInfo {
+class X86Subtarget final : public X86GenSubtargetInfo {
+
 protected:
   enum X86SSEEnum {
-    NoMMXSSE, MMX, SSE1, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE41, SSE42, AVX, AVX2
+    NoMMXSSE, MMX, SSE1, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE41, SSE42, AVX, AVX2, AVX512F
   };
 
   enum X863DNowEnum {
@@ -50,12 +55,12 @@ protected:
   };
 
   enum X86ProcFamilyEnum {
-    Others, IntelAtom
+    Others, IntelAtom, IntelSLM
   };
 
   /// X86ProcFamily - X86 processor family: Intel Atom, and others
   X86ProcFamilyEnum X86ProcFamily;
-  
+
   /// PICStyle - Which PIC style to use
   ///
   PICStyles::Style PICStyle;
@@ -85,11 +90,11 @@ protected:
   /// HasAES - Target has AES instructions
   bool HasAES;
 
-  /// HasCLMUL - Target has carry-less multiplication
-  bool HasCLMUL;
+  /// HasPCLMUL - Target has carry-less multiplication
+  bool HasPCLMUL;
 
-  /// HasFMA3 - Target has 3-operand fused multiply-add
-  bool HasFMA3;
+  /// HasFMA - Target has 3-operand fused multiply-add
+  bool HasFMA;
 
   /// HasFMA4 - Target has 4-operand fused multiply-add
   bool HasFMA4;
@@ -97,6 +102,9 @@ protected:
   /// HasXOP - Target has XOP instructions
   bool HasXOP;
 
+  /// HasTBM - Target has TBM instructions.
+  bool HasTBM;
+
   /// HasMOVBE - True if the processor has the MOVBE instruction.
   bool HasMOVBE;
 
@@ -118,12 +126,42 @@ protected:
   /// HasBMI2 - Processor has BMI2 instructions.
   bool HasBMI2;
 
+  /// HasRTM - Processor has RTM instructions.
+  bool HasRTM;
+
+  /// HasHLE - Processor has HLE.
+  bool HasHLE;
+
+  /// HasADX - Processor has ADX instructions.
+  bool HasADX;
+
+  /// HasSHA - Processor has SHA instructions.
+  bool HasSHA;
+
+  /// HasSGX - Processor has SGX instructions.
+  bool HasSGX;
+
+  /// HasPRFCHW - Processor has PRFCHW instructions.
+  bool HasPRFCHW;
+
+  /// HasRDSEED - Processor has RDSEED instructions.
+  bool HasRDSEED;
+
+  /// HasSMAP - Processor has SMAP instructions.
+  bool HasSMAP;
+
   /// IsBTMemSlow - True if BT (bit test) of memory instructions are slow.
   bool IsBTMemSlow;
 
+  /// IsSHLDSlow - True if SHLD instructions are slow.
+  bool IsSHLDSlow;
+
   /// IsUAMemFast - True if unaligned memory access is fast.
   bool IsUAMemFast;
 
+  /// True if unaligned 32-byte memory accesses are slow.
+  bool IsUAMem32Slow;
+
   /// HasVectorUAMem - True if SIMD operations can have unaligned memory
   /// operands. This may require setting a feature bit in the processor.
   bool HasVectorUAMem;
@@ -136,8 +174,58 @@ protected:
   /// the stack pointer. This is an optimization for Intel Atom processors.
   bool UseLeaForSP;
 
-  /// PostRAScheduler - True if using post-register-allocation scheduler.
-  bool PostRAScheduler;
+  /// HasSlowDivide32 - True if 8-bit divisions are significantly faster than
+  /// 32-bit divisions and should be used when possible.
+  bool HasSlowDivide32;
+
+  /// HasSlowDivide64 - True if 16-bit divides are significantly faster than
+  /// 64-bit divisions and should be used when possible.
+  bool HasSlowDivide64;
+
+  /// PadShortFunctions - True if the short functions should be padded to prevent
+  /// a stall when returning too early.
+  bool PadShortFunctions;
+
+  /// CallRegIndirect - True if the Calls with memory reference should be converted
+  /// to a register-based indirect call.
+  bool CallRegIndirect;
+  /// LEAUsesAG - True if the LEA instruction inputs have to be ready at
+  ///             address generation (AG) time.
+  bool LEAUsesAG;
+
+  /// SlowLEA - True if the LEA instruction with certain arguments is slow
+  bool SlowLEA;
+
+  /// SlowIncDec - True if INC and DEC instructions are slow when writing to flags
+  bool SlowIncDec;
+
+  /// Use the RSQRT* instructions to optimize square root calculations.
+  /// For this to be profitable, the cost of FSQRT and FDIV must be
+  /// substantially higher than normal FP ops like FADD and FMUL.
+  bool UseSqrtEst;
+
+  /// Use the RCP* instructions to optimize FP division calculations.
+  /// For this to be profitable, the cost of FDIV must be
+  /// substantially higher than normal FP ops like FADD and FMUL.
+  bool UseReciprocalEst;
+
+  /// Processor has AVX-512 PreFetch Instructions
+  bool HasPFI;
+
+  /// Processor has AVX-512 Exponential and Reciprocal Instructions
+  bool HasERI;
+
+  /// Processor has AVX-512 Conflict Detection Instructions
+  bool HasCDI;
+
+  /// Processor has AVX-512 Doubleword and Quadword instructions
+  bool HasDQI;
+
+  /// Processor has AVX-512 Byte and Word instructions
+  bool HasBWI;
+
+  /// Processor has AVX-512 Vector Length eXtenstions
+  bool HasVLX;
 
   /// stackAlignment - The minimum alignment known to hold of the stack frame on
   /// entry to the function and which must be maintained by every function.
@@ -149,22 +237,52 @@ protected:
 
   /// TargetTriple - What processor and OS we're targeting.
   Triple TargetTriple;
-  
+
   /// Instruction itineraries for scheduling
   InstrItineraryData InstrItins;
 
 private:
-  /// In64BitMode - True if compiling for 64-bit, false for 32-bit.
+
+  /// StackAlignOverride - Override the stack alignment.
+  unsigned StackAlignOverride;
+
+  /// In64BitMode - True if compiling for 64-bit, false for 16-bit or 32-bit.
   bool In64BitMode;
 
-public:
+  /// In32BitMode - True if compiling for 32-bit, false for 16-bit or 64-bit.
+  bool In32BitMode;
+
+  /// In16BitMode - True if compiling for 16-bit, false for 32-bit or 64-bit.
+  bool In16BitMode;
+
+  X86SelectionDAGInfo TSInfo;
+  // Ordering here is important. X86InstrInfo initializes X86RegisterInfo which
+  // X86TargetLowering needs.
+  X86InstrInfo InstrInfo;
+  X86TargetLowering TLInfo;
+  X86FrameLowering FrameLowering;
 
+public:
   /// This constructor initializes the data members to match that
   /// of the specified triple.
   ///
   X86Subtarget(const std::string &TT, const std::string &CPU,
-               const std::string &FS,
-               unsigned StackAlignOverride, bool is64Bit);
+               const std::string &FS, const X86TargetMachine &TM,
+               unsigned StackAlignOverride);
+
+  const X86TargetLowering *getTargetLowering() const override {
+    return &TLInfo;
+  }
+  const X86InstrInfo *getInstrInfo() const override { return &InstrInfo; }
+  const X86FrameLowering *getFrameLowering() const override {
+    return &FrameLowering;
+  }
+  const X86SelectionDAGInfo *getSelectionDAGInfo() const override {
+    return &TSInfo;
+  }
+  const X86RegisterInfo *getRegisterInfo() const override {
+    return &getInstrInfo()->getRegisterInfo();
+  }
 
   /// getStackAlignment - Returns the minimum alignment known to hold of the
   /// stack frame on entry to the function and which must be maintained by every
@@ -179,11 +297,37 @@ public:
   /// subtarget options.  Definition of function is auto generated by tblgen.
   void ParseSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS);
 
-  /// AutoDetectSubtargetFeatures - Auto-detect CPU features using CPUID
-  /// instruction.
-  void AutoDetectSubtargetFeatures();
+private:
+  /// \brief Initialize the full set of dependencies so we can use an initializer
+  /// list for X86Subtarget.
+  X86Subtarget &initializeSubtargetDependencies(StringRef CPU, StringRef FS);
+  void initializeEnvironment();
+  void initSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS);
+public:
+  /// Is this x86_64? (disregarding specific ABI / programming model)
+  bool is64Bit() const {
+    return In64BitMode;
+  }
+
+  bool is32Bit() const {
+    return In32BitMode;
+  }
+
+  bool is16Bit() const {
+    return In16BitMode;
+  }
+
+  /// Is this x86_64 with the ILP32 programming model (x32 ABI)?
+  bool isTarget64BitILP32() const {
+    return In64BitMode && (TargetTriple.getEnvironment() == Triple::GNUX32 ||
+                           TargetTriple.isOSNaCl());
+  }
 
-  bool is64Bit() const { return In64BitMode; }
+  /// Is this x86_64 with the LP64 programming model (standard AMD64, no x32)?
+  bool isTarget64BitLP64() const {
+    return In64BitMode && (TargetTriple.getEnvironment() != Triple::GNUX32 &&
+                           !TargetTriple.isOSNaCl());
+  }
 
   PICStyles::Style getPICStyle() const { return PICStyle; }
   void setPICStyle(PICStyles::Style Style)  { PICStyle = Style; }
@@ -198,15 +342,20 @@ public:
   bool hasSSE42() const { return X86SSELevel >= SSE42; }
   bool hasAVX() const { return X86SSELevel >= AVX; }
   bool hasAVX2() const { return X86SSELevel >= AVX2; }
+  bool hasAVX512() const { return X86SSELevel >= AVX512F; }
+  bool hasFp256() const { return hasAVX(); }
+  bool hasInt256() const { return hasAVX2(); }
   bool hasSSE4A() const { return HasSSE4A; }
   bool has3DNow() const { return X863DNowLevel >= ThreeDNow; }
   bool has3DNowA() const { return X863DNowLevel >= ThreeDNowA; }
   bool hasPOPCNT() const { return HasPOPCNT; }
   bool hasAES() const { return HasAES; }
-  bool hasCLMUL() const { return HasCLMUL; }
-  bool hasFMA3() const { return HasFMA3; }
-  bool hasFMA4() const { return HasFMA4; }
+  bool hasPCLMUL() const { return HasPCLMUL; }
+  bool hasFMA() const { return HasFMA; }
+  // FIXME: Favor FMA when both are enabled. Is this the right thing to do?
+  bool hasFMA4() const { return HasFMA4 && !HasFMA; }
   bool hasXOP() const { return HasXOP; }
+  bool hasTBM() const { return HasTBM; }
   bool hasMOVBE() const { return HasMOVBE; }
   bool hasRDRAND() const { return HasRDRAND; }
   bool hasF16C() const { return HasF16C; }
@@ -214,49 +363,86 @@ public:
   bool hasLZCNT() const { return HasLZCNT; }
   bool hasBMI() const { return HasBMI; }
   bool hasBMI2() const { return HasBMI2; }
+  bool hasRTM() const { return HasRTM; }
+  bool hasHLE() const { return HasHLE; }
+  bool hasADX() const { return HasADX; }
+  bool hasSHA() const { return HasSHA; }
+  bool hasSGX() const { return HasSGX; }
+  bool hasPRFCHW() const { return HasPRFCHW; }
+  bool hasRDSEED() const { return HasRDSEED; }
+  bool hasSMAP() const { return HasSMAP; }
   bool isBTMemSlow() const { return IsBTMemSlow; }
+  bool isSHLDSlow() const { return IsSHLDSlow; }
   bool isUnalignedMemAccessFast() const { return IsUAMemFast; }
+  bool isUnalignedMem32Slow() const { return IsUAMem32Slow; }
   bool hasVectorUAMem() const { return HasVectorUAMem; }
   bool hasCmpxchg16b() const { return HasCmpxchg16b; }
   bool useLeaForSP() const { return UseLeaForSP; }
+  bool hasSlowDivide32() const { return HasSlowDivide32; }
+  bool hasSlowDivide64() const { return HasSlowDivide64; }
+  bool padShortFunctions() const { return PadShortFunctions; }
+  bool callRegIndirect() const { return CallRegIndirect; }
+  bool LEAusesAG() const { return LEAUsesAG; }
+  bool slowLEA() const { return SlowLEA; }
+  bool slowIncDec() const { return SlowIncDec; }
+  bool useSqrtEst() const { return UseSqrtEst; }
+  bool useReciprocalEst() const { return UseReciprocalEst; }
+  bool hasCDI() const { return HasCDI; }
+  bool hasPFI() const { return HasPFI; }
+  bool hasERI() const { return HasERI; }
+  bool hasDQI() const { return HasDQI; }
+  bool hasBWI() const { return HasBWI; }
+  bool hasVLX() const { return HasVLX; }
 
   bool isAtom() const { return X86ProcFamily == IntelAtom; }
+  bool isSLM() const { return X86ProcFamily == IntelSLM; }
 
   const Triple &getTargetTriple() const { return TargetTriple; }
 
   bool isTargetDarwin() const { return TargetTriple.isOSDarwin(); }
-  bool isTargetFreeBSD() const {
-    return TargetTriple.getOS() == Triple::FreeBSD;
-  }
-  bool isTargetSolaris() const {
-    return TargetTriple.getOS() == Triple::Solaris;
-  }
+  bool isTargetFreeBSD() const { return TargetTriple.isOSFreeBSD(); }
+  bool isTargetDragonFly() const { return TargetTriple.isOSDragonFly(); }
+  bool isTargetSolaris() const { return TargetTriple.isOSSolaris(); }
 
-  // ELF is a reasonably sane default and the only other X86 targets we
-  // support are Darwin and Windows. Just use "not those".
   bool isTargetELF() const { return TargetTriple.isOSBinFormatELF(); }
-  bool isTargetLinux() const { return TargetTriple.getOS() == Triple::Linux; }
-  bool isTargetNaCl() const {
-    return TargetTriple.getOS() == Triple::NativeClient;
-  }
+  bool isTargetCOFF() const { return TargetTriple.isOSBinFormatCOFF(); }
+  bool isTargetMachO() const { return TargetTriple.isOSBinFormatMachO(); }
+
+  bool isTargetLinux() const { return TargetTriple.isOSLinux(); }
+  bool isTargetNaCl() const { return TargetTriple.isOSNaCl(); }
   bool isTargetNaCl32() const { return isTargetNaCl() && !is64Bit(); }
   bool isTargetNaCl64() const { return isTargetNaCl() && is64Bit(); }
-  bool isTargetWindows() const { return TargetTriple.getOS() == Triple::Win32; }
-  bool isTargetMingw() const { return TargetTriple.getOS() == Triple::MinGW32; }
-  bool isTargetCygwin() const { return TargetTriple.getOS() == Triple::Cygwin; }
+
+  bool isTargetWindowsMSVC() const {
+    return TargetTriple.isWindowsMSVCEnvironment();
+  }
+
+  bool isTargetKnownWindowsMSVC() const {
+    return TargetTriple.isKnownWindowsMSVCEnvironment();
+  }
+
+  bool isTargetWindowsCygwin() const {
+    return TargetTriple.isWindowsCygwinEnvironment();
+  }
+
+  bool isTargetWindowsGNU() const {
+    return TargetTriple.isWindowsGNUEnvironment();
+  }
+
+  bool isTargetWindowsItanium() const {
+    return TargetTriple.isWindowsItaniumEnvironment();
+  }
+
   bool isTargetCygMing() const { return TargetTriple.isOSCygMing(); }
-  bool isTargetCOFF() const { return TargetTriple.isOSBinFormatCOFF(); }
-  bool isTargetEnvMacho() const { return TargetTriple.isEnvironmentMachO(); }
+
+  bool isOSWindows() const { return TargetTriple.isOSWindows(); }
 
   bool isTargetWin64() const {
-    // FIXME: x86_64-cygwin has not been released yet.
     return In64BitMode && TargetTriple.isOSWindows();
   }
 
   bool isTargetWin32() const {
-    // FIXME: Cygwin is included for isTargetWin64 -- should it be included
-    // here too?
-    return !In64BitMode && (isTargetMingw() || isTargetWindows());
+    return !In64BitMode && (isTargetCygMing() || isTargetKnownWindowsMSVC());
   }
 
   bool isPICStyleSet() const { return PICStyle != PICStyles::None; }
@@ -272,7 +458,13 @@ public:
   }
   bool isPICStyleStubAny() const {
     return PICStyle == PICStyles::StubDynamicNoPIC ||
-           PICStyle == PICStyles::StubPIC; }
+           PICStyle == PICStyles::StubPIC;
+  }
+
+  bool isCallingConvWin64(CallingConv::ID CC) const {
+    return (isTargetWin64() && CC != CallingConv::X86_64_SysV) ||
+           CC == CallingConv::X86_64_Win64;
+  }
 
   /// ClassifyGlobalReference - Classify a global variable reference for the
   /// current subtarget according to how we should reference it in a non-pcrel
@@ -296,22 +488,24 @@ public:
   /// returns null.
   const char *getBZeroEntry() const;
 
-  /// getSpecialAddressLatency - For targets where it is beneficial to
-  /// backschedule instructions that compute addresses, return a value
-  /// indicating the number of scheduling cycles of backscheduling that
-  /// should be attempted.
-  unsigned getSpecialAddressLatency() const;
+  /// This function returns true if the target has sincos() routine in its
+  /// compiler runtime or math libraries.
+  bool hasSinCos() const;
 
-  /// enablePostRAScheduler - run for Atom optimization.
-  bool enablePostRAScheduler(CodeGenOpt::Level OptLevel,
-                             TargetSubtargetInfo::AntiDepBreakMode& Mode,
-                             RegClassVector& CriticalPathRCs) const;
+  /// Enable the MachineScheduler pass for all X86 subtargets.
+  bool enableMachineScheduler() const override { return true; }
 
-  bool postRAScheduler() const { return PostRAScheduler; }
+  bool enableEarlyIfConversion() const override;
 
   /// getInstrItins = Return the instruction itineraries based on the
   /// subtarget selection.
-  const InstrItineraryData &getInstrItineraryData() const { return InstrItins; }
+  const InstrItineraryData *getInstrItineraryData() const override {
+    return &InstrItins;
+  }
+
+  AntiDepBreakMode getAntiDepBreakMode() const override {
+    return TargetSubtargetInfo::ANTIDEP_CRITICAL;
+  }
 };
 
 } // End llvm namespace