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