lib/Target/ARM/ARMSubtarget.cpp

   1 //===-- ARMSubtarget.cpp - ARM 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 ARM specific subclass of TargetSubtargetInfo.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "ARMSubtarget.h"
  15 #include "ARMBaseInstrInfo.h"
  16 #include "ARMBaseRegisterInfo.h"
  17 #include "llvm/IR/Attributes.h"
  18 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  19 #include "llvm/IR/Function.h"
  20 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  21 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  22 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  23
  24 #define GET_SUBTARGETINFO_TARGET_DESC
  25 #define GET_SUBTARGETINFO_CTOR
  26 #include "ARMGenSubtargetInfo.inc"
  27
  28 using namespace llvm;
  29
  30 static cl::opt<bool>
  31 ReserveR9("arm-reserve-r9", cl::Hidden,
  32           cl::desc("Reserve R9, making it unavailable as GPR"));
  33
  34 static cl::opt<bool>
  35 ArmUseMOVT("arm-use-movt", cl::init(true), cl::Hidden);
  36
  37 static cl::opt<bool>
  38 UseFusedMulOps("arm-use-mulops",
  39                cl::init(true), cl::Hidden);
  40
  41 enum AlignMode {
  42   DefaultAlign,
  43   StrictAlign,
  44   NoStrictAlign
  45 };
  46
  47 static cl::opt<AlignMode>
  48 Align(cl::desc("Load/store alignment support"),
  49       cl::Hidden, cl::init(DefaultAlign),
  50       cl::values(
  51           clEnumValN(DefaultAlign,  "arm-default-align",
  52                      "Generate unaligned accesses only on hardware/OS "
  53                      "combinations that are known to support them"),
  54           clEnumValN(StrictAlign,   "arm-strict-align",
  55                      "Disallow all unaligned memory accesses"),
  56           clEnumValN(NoStrictAlign, "arm-no-strict-align",
  57                      "Allow unaligned memory accesses"),
  58           clEnumValEnd));
  59
  60 ARMSubtarget::ARMSubtarget(const std::string &TT, const std::string &CPU,
  61                            const std::string &FS, const TargetOptions &Options)
  62   : ARMGenSubtargetInfo(TT, CPU, FS)
  63   , ARMProcFamily(Others)
  64   , stackAlignment(4)
  65   , CPUString(CPU)
  66   , TargetTriple(TT)
  67   , Options(Options)
  68   , TargetABI(ARM_ABI_APCS) {
  69   initializeEnvironment();
  70   resetSubtargetFeatures(CPU, FS);
  71 }
  72
  73 void ARMSubtarget::initializeEnvironment() {
  74   HasV4TOps = false;
  75   HasV5TOps = false;
  76   HasV5TEOps = false;
  77   HasV6Ops = false;
  78   HasV6T2Ops = false;
  79   HasV7Ops = false;
  80   HasV8Ops = false;
  81   HasVFPv2 = false;
  82   HasVFPv3 = false;
  83   HasVFPv4 = false;
  84   HasFPARMv8 = false;
  85   HasNEON = false;
  86   UseNEONForSinglePrecisionFP = false;
  87   UseMulOps = UseFusedMulOps;
  88   SlowFPVMLx = false;
  89   HasVMLxForwarding = false;
  90   SlowFPBrcc = false;
  91   InThumbMode = false;
  92   HasThumb2 = false;
  93   IsMClass = false;
  94   NoARM = false;
  95   PostRAScheduler = false;
  96   IsR9Reserved = ReserveR9;
  97   UseMovt = false;
  98   SupportsTailCall = false;
  99   HasFP16 = false;
 100   HasD16 = false;
 101   HasHardwareDivide = false;
 102   HasHardwareDivideInARM = false;
 103   HasT2ExtractPack = false;
 104   HasDataBarrier = false;
 105   Pref32BitThumb = false;
 106   AvoidCPSRPartialUpdate = false;
 107   AvoidMOVsShifterOperand = false;
 108   HasRAS = false;
 109   HasMPExtension = false;
 110   FPOnlySP = false;
 111   HasPerfMon = false;
 112   HasTrustZone = false;
 113   AllowsUnalignedMem = false;
 114   Thumb2DSP = false;
 115   UseNaClTrap = false;
 116   UnsafeFPMath = false;
 117 }
 118
 119 void ARMSubtarget::resetSubtargetFeatures(const MachineFunction *MF) {
 120   AttributeSet FnAttrs = MF->getFunction()->getAttributes();
 121   Attribute CPUAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 122                                            "target-cpu");
 123   Attribute FSAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 124                                           "target-features");
 125   std::string CPU =
 126     !CPUAttr.hasAttribute(Attribute::None) ?CPUAttr.getValueAsString() : "";
 127   std::string FS =
 128     !FSAttr.hasAttribute(Attribute::None) ? FSAttr.getValueAsString() : "";
 129   if (!FS.empty()) {
 130     initializeEnvironment();
 131     resetSubtargetFeatures(CPU, FS);
 132   }
 133 }
 134
 135 void ARMSubtarget::resetSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS) {
 136   if (CPUString.empty()) {
 137     if (isTargetIOS() && TargetTriple.getArchName().endswith("v7s"))
 138       // Default to the Swift CPU when targeting armv7s/thumbv7s.
 139       CPUString = "swift";
 140     else
 141       CPUString = "generic";
 142   }
 143
 144   // Insert the architecture feature derived from the target triple into the
 145   // feature string. This is important for setting features that are implied
 146   // based on the architecture version.
 147   std::string ArchFS = ARM_MC::ParseARMTriple(TargetTriple.getTriple(),
 148                                               CPUString);
 149   if (!FS.empty()) {
 150     if (!ArchFS.empty())
 151       ArchFS = ArchFS + "," + FS.str();
 152     else
 153       ArchFS = FS;
 154   }
 155   ParseSubtargetFeatures(CPUString, ArchFS);
 156
 157   // Thumb2 implies at least V6T2. FIXME: Fix tests to explicitly specify a
 158   // ARM version or CPU and then remove this.
 159   if (!HasV6T2Ops && hasThumb2())
 160     HasV4TOps = HasV5TOps = HasV5TEOps = HasV6Ops = HasV6T2Ops = true;
 161
 162   // Keep a pointer to static instruction cost data for the specified CPU.
 163   SchedModel = getSchedModelForCPU(CPUString);
 164
 165   // Initialize scheduling itinerary for the specified CPU.
 166   InstrItins = getInstrItineraryForCPU(CPUString);
 167
 168   if ((TargetTriple.getTriple().find("eabi") != std::string::npos) ||
 169       (isTargetIOS() && isMClass()))
 170     // FIXME: We might want to separate AAPCS and EABI. Some systems, e.g.
 171     // Darwin-EABI conforms to AACPS but not the rest of EABI.
 172     TargetABI = ARM_ABI_AAPCS;
 173
 174   if (isAAPCS_ABI())
 175     stackAlignment = 8;
 176
 177   UseMovt = hasV6T2Ops() && ArmUseMOVT;
 178
 179   if (!isTargetIOS()) {
 180     IsR9Reserved = ReserveR9;
 181   } else {
 182     IsR9Reserved = ReserveR9 | !HasV6Ops;
 183     SupportsTailCall = !getTargetTriple().isOSVersionLT(5, 0);
 184   }
 185
 186   if (!isThumb() || hasThumb2())
 187     PostRAScheduler = true;
 188
 189   switch (Align) {
 190     case DefaultAlign:
 191       // Assume pre-ARMv6 doesn't support unaligned accesses.
 192       //
 193       // ARMv6 may or may not support unaligned accesses depending on the
 194       // SCTLR.U bit, which is architecture-specific. We assume ARMv6
 195       // Darwin targets support unaligned accesses, and others don't.
 196       //
 197       // ARMv7 always has SCTLR.U set to 1, but it has a new SCTLR.A bit
 198       // which raises an alignment fault on unaligned accesses. Linux
 199       // defaults this bit to 0 and handles it as a system-wide (not
 200       // per-process) setting. It is therefore safe to assume that ARMv7+
 201       // Linux targets support unaligned accesses. The same goes for NaCl.
 202       //
 203       // The above behavior is consistent with GCC.
 204       AllowsUnalignedMem = (
 205           (hasV7Ops() && (isTargetLinux() || isTargetNaCl())) ||
 206           (hasV6Ops() && isTargetDarwin()));
 207       break;
 208     case StrictAlign:
 209       AllowsUnalignedMem = false;
 210       break;
 211     case NoStrictAlign:
 212       AllowsUnalignedMem = true;
 213       break;
 214   }
 215
 216   // NEON f32 ops are non-IEEE 754 compliant. Darwin is ok with it by default.
 217   uint64_t Bits = getFeatureBits();
 218   if ((Bits & ARM::ProcA5 || Bits & ARM::ProcA8) && // Where this matters
 219       (Options.UnsafeFPMath || isTargetDarwin()))
 220     UseNEONForSinglePrecisionFP = true;
 221 }
 222
 223 /// GVIsIndirectSymbol - true if the GV will be accessed via an indirect symbol.
 224 bool
 225 ARMSubtarget::GVIsIndirectSymbol(const GlobalValue *GV,
 226                                  Reloc::Model RelocM) const {
 227   if (RelocM == Reloc::Static)
 228     return false;
 229
 230   // Materializable GVs (in JIT lazy compilation mode) do not require an extra
 231   // load from stub.
 232   bool isDecl = GV->hasAvailableExternallyLinkage();
 233   if (GV->isDeclaration() && !GV->isMaterializable())
 234     isDecl = true;
 235
 236   if (!isTargetDarwin()) {
 237     // Extra load is needed for all externally visible.
 238     if (GV->hasLocalLinkage() || GV->hasHiddenVisibility())
 239       return false;
 240     return true;
 241   } else {
 242     if (RelocM == Reloc::PIC_) {
 243       // If this is a strong reference to a definition, it is definitely not
 244       // through a stub.
 245       if (!isDecl && !GV->isWeakForLinker())
 246         return false;
 247
 248       // Unless we have a symbol with hidden visibility, we have to go through a
 249       // normal $non_lazy_ptr stub because this symbol might be resolved late.
 250       if (!GV->hasHiddenVisibility())  // Non-hidden $non_lazy_ptr reference.
 251         return true;
 252
 253       // If symbol visibility is hidden, we have a stub for common symbol
 254       // references and external declarations.
 255       if (isDecl || GV->hasCommonLinkage())
 256         // Hidden $non_lazy_ptr reference.
 257         return true;
 258
 259       return false;
 260     } else {
 261       // If this is a strong reference to a definition, it is definitely not
 262       // through a stub.
 263       if (!isDecl && !GV->isWeakForLinker())
 264         return false;
 265
 266       // Unless we have a symbol with hidden visibility, we have to go through a
 267       // normal $non_lazy_ptr stub because this symbol might be resolved late.
 268       if (!GV->hasHiddenVisibility())  // Non-hidden $non_lazy_ptr reference.
 269         return true;
 270     }
 271   }
 272
 273   return false;
 274 }
 275
 276 unsigned ARMSubtarget::getMispredictionPenalty() const {
 277   return SchedModel->MispredictPenalty;
 278 }
 279
 280 bool ARMSubtarget::enablePostRAScheduler(
 281            CodeGenOpt::Level OptLevel,
 282            TargetSubtargetInfo::AntiDepBreakMode& Mode,
 283            RegClassVector& CriticalPathRCs) const {
 284   Mode = TargetSubtargetInfo::ANTIDEP_CRITICAL;
 285   CriticalPathRCs.clear();
 286   CriticalPathRCs.push_back(&ARM::GPRRegClass);
 287   return PostRAScheduler && OptLevel >= CodeGenOpt::Default;
 288 }