lib/Target/X86/X86Subtarget.cpp

   1 //===-- X86Subtarget.cpp - X86 Subtarget Information ------------*- 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 implements the X86 specific subclass of TargetSubtarget.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "X86Subtarget.h"
  15 #include "X86GenSubtarget.inc"
  16 #include "llvm/Module.h"
  17 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  18 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  19 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  20 using namespace llvm;
  21
  22 static cl::opt<X86Subtarget::AsmWriterFlavorTy>
  23 AsmWriterFlavor("x86-asm-syntax", cl::init(X86Subtarget::Unset),
  24   cl::desc("Choose style of code to emit from X86 backend:"),
  25   cl::values(
  26     clEnumValN(X86Subtarget::ATT,   "att",   "  Emit AT&T-style assembly"),
  27     clEnumValN(X86Subtarget::Intel, "intel", "  Emit Intel-style assembly"),
  28     clEnumValEnd));
  29
  30
  31 /// True if accessing the GV requires an extra load. For Windows, dllimported
  32 /// symbols are indirect, loading the value at address GV rather then the
  33 /// value of GV itself. This means that the GlobalAddress must be in the base
  34 /// or index register of the address, not the GV offset field.
  35 bool X86Subtarget::GVRequiresExtraLoad(const GlobalValue* GV,
  36                                        const TargetMachine& TM,
  37                                        bool isDirectCall) const
  38 {
  39   // FIXME: PIC
  40   if (TM.getRelocationModel() != Reloc::Static) {
  41     if (isTargetDarwin()) {
  42       return (!isDirectCall &&
  43               (GV->hasWeakLinkage() || GV->hasLinkOnceLinkage() ||
  44                GV->hasCommonLinkage() ||
  45                (GV->isDeclaration() && !GV->hasNotBeenReadFromBitcode())));
  46     } else if (isTargetELF()) {
  47       // Extra load is needed for all non-statics.
  48       return (!isDirectCall &&
  49               (GV->isDeclaration() || !GV->hasInternalLinkage()));
  50     } else if (isTargetCygMing() || isTargetWindows()) {
  51       return (GV->hasDLLImportLinkage());
  52     }
  53   }
  54
  55   return false;
  56 }
  57
  58 /// This function returns the name of a function which has an interface
  59 /// like the non-standard bzero function, if such a function exists on
  60 /// the current subtarget and it is considered prefereable over
  61 /// memset with zero passed as the second argument. Otherwise it
  62 /// returns null.
  63 const char *X86Subtarget::getBZeroEntry() const {
  64
  65   // Darwin 10 has a __bzero entry point for this purpose.
  66   if (getDarwinVers() >= 10)
  67     return "__bzero";
  68
  69   return 0;
  70 }
  71
  72 /// GetCpuIDAndInfo - Execute the specified cpuid and return the 4 values in the
  73 /// specified arguments.  If we can't run cpuid on the host, return true.
  74 bool X86::GetCpuIDAndInfo(unsigned value, unsigned *rEAX, unsigned *rEBX,
  75                           unsigned *rECX, unsigned *rEDX) {
  76 #if defined(__x86_64__)
  77   // gcc doesn't know cpuid would clobber ebx/rbx. Preseve it manually.
  78   asm ("movq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
  79        "cpuid\n\t"
  80        "xchgq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
  81        : "=a" (*rEAX),
  82          "=S" (*rEBX),
  83          "=c" (*rECX),
  84          "=d" (*rEDX)
  85        :  "a" (value));
  86   return false;
  87 #elif defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)
  88 #if defined(__GNUC__)
  89   asm ("movl\t%%ebx, %%esi\n\t"
  90        "cpuid\n\t"
  91        "xchgl\t%%ebx, %%esi\n\t"
  92        : "=a" (*rEAX),
  93          "=S" (*rEBX),
  94          "=c" (*rECX),
  95          "=d" (*rEDX)
  96        :  "a" (value));
  97   return false;
  98 #elif defined(_MSC_VER)
  99   __asm {
 100     mov   eax,value
 101     cpuid
 102     mov   esi,rEAX
 103     mov   dword ptr [esi],eax
 104     mov   esi,rEBX
 105     mov   dword ptr [esi],ebx
 106     mov   esi,rECX
 107     mov   dword ptr [esi],ecx
 108     mov   esi,rEDX
 109     mov   dword ptr [esi],edx
 110   }
 111   return false;
 112 #endif
 113 #endif
 114   return true;
 115 }
 116
 117 void X86Subtarget::AutoDetectSubtargetFeatures() {
 118   unsigned EAX = 0, EBX = 0, ECX = 0, EDX = 0;
 119   union {
 120     unsigned u[3];
 121     char     c[12];
 122   } text;
 123
 124   if (X86::GetCpuIDAndInfo(0, &EAX, text.u+0, text.u+2, text.u+1))
 125     return;
 126
 127   X86::GetCpuIDAndInfo(0x1, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 128
 129   if ((EDX >> 23) & 0x1) X86SSELevel = MMX;
 130   if ((EDX >> 25) & 0x1) X86SSELevel = SSE1;
 131   if ((EDX >> 26) & 0x1) X86SSELevel = SSE2;
 132   if (ECX & 0x1)         X86SSELevel = SSE3;
 133   if ((ECX >> 9)  & 0x1) X86SSELevel = SSSE3;
 134   if ((ECX >> 19) & 0x1) X86SSELevel = SSE41;
 135   if ((ECX >> 20) & 0x1) X86SSELevel = SSE42;
 136
 137   if (memcmp(text.c, "GenuineIntel", 12) == 0 ||
 138       memcmp(text.c, "AuthenticAMD", 12) == 0) {
 139     X86::GetCpuIDAndInfo(0x80000001, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 140     HasX86_64 = (EDX >> 29) & 0x1;
 141   }
 142 }
 143
 144 static const char *GetCurrentX86CPU() {
 145   unsigned EAX = 0, EBX = 0, ECX = 0, EDX = 0;
 146   if (X86::GetCpuIDAndInfo(0x1, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX))
 147     return "generic";
 148   unsigned Family  = (EAX >> 8) & 0xf; // Bits 8 - 11
 149   unsigned Model   = (EAX >> 4) & 0xf; // Bits 4 - 7
 150   X86::GetCpuIDAndInfo(0x80000001, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 151   bool Em64T = (EDX >> 29) & 0x1;
 152
 153   union {
 154     unsigned u[3];
 155     char     c[12];
 156   } text;
 157
 158   X86::GetCpuIDAndInfo(0, &EAX, text.u+0, text.u+2, text.u+1);
 159   if (memcmp(text.c, "GenuineIntel", 12) == 0) {
 160     switch (Family) {
 161       case 3:
 162         return "i386";
 163       case 4:
 164         return "i486";
 165       case 5:
 166         switch (Model) {
 167         case 4:  return "pentium-mmx";
 168         default: return "pentium";
 169         }
 170       case 6:
 171         switch (Model) {
 172         case 1:  return "pentiumpro";
 173         case 3:
 174         case 5:
 175         case 6:  return "pentium2";
 176         case 7:
 177         case 8:
 178         case 10:
 179         case 11: return "pentium3";
 180         case 9:
 181         case 13: return "pentium-m";
 182         case 14: return "yonah";
 183         case 15: return "core2";
 184         default: return "i686";
 185         }
 186       case 15: {
 187         switch (Model) {
 188         case 3:
 189         case 4:
 190           return (Em64T) ? "nocona" : "prescott";
 191         default:
 192           return (Em64T) ? "x86-64" : "pentium4";
 193         }
 194       }
 195
 196     default:
 197       return "generic";
 198     }
 199   } else if (memcmp(text.c, "AuthenticAMD", 12) == 0) {
 200     // FIXME: this poorly matches the generated SubtargetFeatureKV table.  There
 201     // appears to be no way to generate the wide variety of AMD-specific targets
 202     // from the information returned from CPUID.
 203     switch (Family) {
 204       case 4:
 205         return "i486";
 206       case 5:
 207         switch (Model) {
 208         case 6:
 209         case 7:  return "k6";
 210         case 8:  return "k6-2";
 211         case 9:
 212         case 13: return "k6-3";
 213         default: return "pentium";
 214         }
 215       case 6:
 216         switch (Model) {
 217         case 4:  return "athlon-tbird";
 218         case 6:
 219         case 7:
 220         case 8:  return "athlon-mp";
 221         case 10: return "athlon-xp";
 222         default: return "athlon";
 223         }
 224       case 15:
 225         switch (Model) {
 226         case 1:  return "opteron";
 227         case 5:  return "athlon-fx"; // also opteron
 228         default: return "athlon64";
 229         }
 230     default:
 231       return "generic";
 232     }
 233   } else {
 234     return "generic";
 235   }
 236 }
 237
 238 X86Subtarget::X86Subtarget(const Module &M, const std::string &FS, bool is64Bit)
 239   : AsmFlavor(AsmWriterFlavor)
 240   , PICStyle(PICStyle::None)
 241   , X86SSELevel(NoMMXSSE)
 242   , X863DNowLevel(NoThreeDNow)
 243   , HasX86_64(false)
 244   , DarwinVers(0)
 245   , IsLinux(false)
 246   , stackAlignment(8)
 247   // FIXME: this is a known good value for Yonah. How about others?
 248   , MaxInlineSizeThreshold(128)
 249   , Is64Bit(is64Bit)
 250   , TargetType(isELF) { // Default to ELF unless otherwise specified.
 251
 252   // Determine default and user specified characteristics
 253   if (!FS.empty()) {
 254     // If feature string is not empty, parse features string.
 255     std::string CPU = GetCurrentX86CPU();
 256     ParseSubtargetFeatures(FS, CPU);
 257   } else {
 258     // Otherwise, use CPUID to auto-detect feature set.
 259     AutoDetectSubtargetFeatures();
 260   }
 261
 262   // If requesting codegen for X86-64, make sure that 64-bit and SSE2 features
 263   // are enabled.  These are available on all x86-64 CPUs.
 264   if (Is64Bit) {
 265     HasX86_64 = true;
 266     if (X86SSELevel < SSE2)
 267       X86SSELevel = SSE2;
 268   }
 269
 270   // Set the boolean corresponding to the current target triple, or the default
 271   // if one cannot be determined, to true.
 272   const std::string& TT = M.getTargetTriple();
 273   if (TT.length() > 5) {
 274     size_t Pos;
 275     if ((Pos = TT.find("-darwin")) != std::string::npos) {
 276       TargetType = isDarwin;
 277
 278       // Compute the darwin version number.
 279       if (isdigit(TT[Pos+7]))
 280         DarwinVers = atoi(&TT[Pos+7]);
 281       else
 282         DarwinVers = 8;  // Minimum supported darwin is Tiger.
 283     } else if (TT.find("linux") != std::string::npos) {
 284       // Linux doesn't imply ELF, but we don't currently support anything else.
 285       TargetType = isELF;
 286       IsLinux = true;
 287     } else if (TT.find("cygwin") != std::string::npos) {
 288       TargetType = isCygwin;
 289     } else if (TT.find("mingw") != std::string::npos) {
 290       TargetType = isMingw;
 291     } else if (TT.find("win32") != std::string::npos) {
 292       TargetType = isWindows;
 293     } else if (TT.find("windows") != std::string::npos) {
 294       TargetType = isWindows;
 295     }
 296   } else if (TT.empty()) {
 297 #if defined(__CYGWIN__)
 298     TargetType = isCygwin;
 299 #elif defined(__MINGW32__) || defined(__MINGW64__)
 300     TargetType = isMingw;
 301 #elif defined(__APPLE__)
 302     TargetType = isDarwin;
 303 #if __APPLE_CC__ > 5400
 304     DarwinVers = 9;  // GCC 5400+ is Leopard.
 305 #else
 306     DarwinVers = 8;  // Minimum supported darwin is Tiger.
 307 #endif
 308
 309 #elif defined(_WIN32) || defined(_WIN64)
 310     TargetType = isWindows;
 311 #elif defined(__linux__)
 312     // Linux doesn't imply ELF, but we don't currently support anything else.
 313     TargetType = isELF;
 314     IsLinux = true;
 315 #endif
 316   }
 317
 318   // If the asm syntax hasn't been overridden on the command line, use whatever
 319   // the target wants.
 320   if (AsmFlavor == X86Subtarget::Unset) {
 321     AsmFlavor = (TargetType == isWindows)
 322       ? X86Subtarget::Intel : X86Subtarget::ATT;
 323   }
 324
 325   // Stack alignment is 16 bytes on Darwin (both 32 and 64 bit) and for all 64
 326   // bit targets.
 327   if (TargetType == isDarwin || Is64Bit)
 328     stackAlignment = 16;
 329
 330   if (StackAlignment)
 331     stackAlignment = StackAlignment;
 332 }