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       TM.getCodeModel() != CodeModel::Large) {
  42     if (isTargetDarwin()) {
  43       bool isDecl = GV->isDeclaration() && !GV->hasNotBeenReadFromBitcode();
  44       if (GV->hasHiddenVisibility() &&
  45           (Is64Bit || (!isDecl && !GV->hasCommonLinkage())))
  46         // If symbol visibility is hidden, the extra load is not needed if
  47         // target is x86-64 or the symbol is definitely defined in the current
  48         // translation unit.
  49         return false;
  50       return !isDirectCall && (isDecl || GV->mayBeOverridden());
  51     } else if (isTargetELF()) {
  52       // Extra load is needed for all externally visible.
  53       if (isDirectCall)
  54         return false;
  55       if (GV->hasInternalLinkage() || GV->hasHiddenVisibility())
  56         return false;
  57       return true;
  58     } else if (isTargetCygMing() || isTargetWindows()) {
  59       return (GV->hasDLLImportLinkage());
  60     }
  61   }
  62
  63   return false;
  64 }
  65
  66 /// getBZeroEntry - This function returns the name of a function which has an
  67 /// interface like the non-standard bzero function, if such a function exists on
  68 /// the current subtarget and it is considered prefereable over memset with zero
  69 /// passed as the second argument. Otherwise it returns null.
  70 const char *X86Subtarget::getBZeroEntry() const {
  71   // Darwin 10 has a __bzero entry point for this purpose.
  72   if (getDarwinVers() >= 10)
  73     return "__bzero";
  74
  75   return 0;
  76 }
  77
  78 /// GetCpuIDAndInfo - Execute the specified cpuid and return the 4 values in the
  79 /// specified arguments.  If we can't run cpuid on the host, return true.
  80 bool X86::GetCpuIDAndInfo(unsigned value, unsigned *rEAX, unsigned *rEBX,
  81                           unsigned *rECX, unsigned *rEDX) {
  82 #if defined(__x86_64__)
  83   // gcc doesn't know cpuid would clobber ebx/rbx. Preseve it manually.
  84   asm ("movq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
  85        "cpuid\n\t"
  86        "xchgq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
  87        : "=a" (*rEAX),
  88          "=S" (*rEBX),
  89          "=c" (*rECX),
  90          "=d" (*rEDX)
  91        :  "a" (value));
  92   return false;
  93 #elif defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)
  94 #if defined(__GNUC__)
  95   asm ("movl\t%%ebx, %%esi\n\t"
  96        "cpuid\n\t"
  97        "xchgl\t%%ebx, %%esi\n\t"
  98        : "=a" (*rEAX),
  99          "=S" (*rEBX),
 100          "=c" (*rECX),
 101          "=d" (*rEDX)
 102        :  "a" (value));
 103   return false;
 104 #elif defined(_MSC_VER)
 105   __asm {
 106     mov   eax,value
 107     cpuid
 108     mov   esi,rEAX
 109     mov   dword ptr [esi],eax
 110     mov   esi,rEBX
 111     mov   dword ptr [esi],ebx
 112     mov   esi,rECX
 113     mov   dword ptr [esi],ecx
 114     mov   esi,rEDX
 115     mov   dword ptr [esi],edx
 116   }
 117   return false;
 118 #endif
 119 #endif
 120   return true;
 121 }
 122
 123 void X86Subtarget::AutoDetectSubtargetFeatures() {
 124   unsigned EAX = 0, EBX = 0, ECX = 0, EDX = 0;
 125   union {
 126     unsigned u[3];
 127     char     c[12];
 128   } text;
 129
 130   if (X86::GetCpuIDAndInfo(0, &EAX, text.u+0, text.u+2, text.u+1))
 131     return;
 132
 133   X86::GetCpuIDAndInfo(0x1, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 134
 135   if ((EDX >> 23) & 0x1) X86SSELevel = MMX;
 136   if ((EDX >> 25) & 0x1) X86SSELevel = SSE1;
 137   if ((EDX >> 26) & 0x1) X86SSELevel = SSE2;
 138   if (ECX & 0x1)         X86SSELevel = SSE3;
 139   if ((ECX >> 9)  & 0x1) X86SSELevel = SSSE3;
 140   if ((ECX >> 19) & 0x1) X86SSELevel = SSE41;
 141   if ((ECX >> 20) & 0x1) X86SSELevel = SSE42;
 142
 143   if (memcmp(text.c, "GenuineIntel", 12) == 0 ||
 144       memcmp(text.c, "AuthenticAMD", 12) == 0) {
 145     X86::GetCpuIDAndInfo(0x80000001, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 146     HasX86_64 = (EDX >> 29) & 0x1;
 147   }
 148 }
 149
 150 static const char *GetCurrentX86CPU() {
 151   unsigned EAX = 0, EBX = 0, ECX = 0, EDX = 0;
 152   if (X86::GetCpuIDAndInfo(0x1, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX))
 153     return "generic";
 154   unsigned Family  = (EAX >> 8) & 0xf; // Bits 8 - 11
 155   unsigned Model   = (EAX >> 4) & 0xf; // Bits 4 - 7
 156   X86::GetCpuIDAndInfo(0x80000001, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 157   bool Em64T = (EDX >> 29) & 0x1;
 158
 159   union {
 160     unsigned u[3];
 161     char     c[12];
 162   } text;
 163
 164   X86::GetCpuIDAndInfo(0, &EAX, text.u+0, text.u+2, text.u+1);
 165   if (memcmp(text.c, "GenuineIntel", 12) == 0) {
 166     switch (Family) {
 167       case 3:
 168         return "i386";
 169       case 4:
 170         return "i486";
 171       case 5:
 172         switch (Model) {
 173         case 4:  return "pentium-mmx";
 174         default: return "pentium";
 175         }
 176       case 6:
 177         switch (Model) {
 178         case 1:  return "pentiumpro";
 179         case 3:
 180         case 5:
 181         case 6:  return "pentium2";
 182         case 7:
 183         case 8:
 184         case 10:
 185         case 11: return "pentium3";
 186         case 9:
 187         case 13: return "pentium-m";
 188         case 14: return "yonah";
 189         case 15: return "core2";
 190         default: return "i686";
 191         }
 192       case 15: {
 193         switch (Model) {
 194         case 3:
 195         case 4:
 196           return (Em64T) ? "nocona" : "prescott";
 197         default:
 198           return (Em64T) ? "x86-64" : "pentium4";
 199         }
 200       }
 201
 202     default:
 203       return "generic";
 204     }
 205   } else if (memcmp(text.c, "AuthenticAMD", 12) == 0) {
 206     // FIXME: this poorly matches the generated SubtargetFeatureKV table.  There
 207     // appears to be no way to generate the wide variety of AMD-specific targets
 208     // from the information returned from CPUID.
 209     switch (Family) {
 210       case 4:
 211         return "i486";
 212       case 5:
 213         switch (Model) {
 214         case 6:
 215         case 7:  return "k6";
 216         case 8:  return "k6-2";
 217         case 9:
 218         case 13: return "k6-3";
 219         default: return "pentium";
 220         }
 221       case 6:
 222         switch (Model) {
 223         case 4:  return "athlon-tbird";
 224         case 6:
 225         case 7:
 226         case 8:  return "athlon-mp";
 227         case 10: return "athlon-xp";
 228         default: return "athlon";
 229         }
 230       case 15:
 231         switch (Model) {
 232         case 1:  return "opteron";
 233         case 5:  return "athlon-fx"; // also opteron
 234         default: return "athlon64";
 235         }
 236     default:
 237       return "generic";
 238     }
 239   } else {
 240     return "generic";
 241   }
 242 }
 243
 244 X86Subtarget::X86Subtarget(const Module &M, const std::string &FS, bool is64Bit)
 245   : AsmFlavor(AsmWriterFlavor)
 246   , PICStyle(PICStyles::None)
 247   , X86SSELevel(NoMMXSSE)
 248   , X863DNowLevel(NoThreeDNow)
 249   , HasX86_64(false)
 250   , DarwinVers(0)
 251   , IsLinux(false)
 252   , stackAlignment(8)
 253   // FIXME: this is a known good value for Yonah. How about others?
 254   , MaxInlineSizeThreshold(128)
 255   , Is64Bit(is64Bit)
 256   , TargetType(isELF) { // Default to ELF unless otherwise specified.
 257
 258   // Determine default and user specified characteristics
 259   if (!FS.empty()) {
 260     // If feature string is not empty, parse features string.
 261     std::string CPU = GetCurrentX86CPU();
 262     ParseSubtargetFeatures(FS, CPU);
 263   } else {
 264     // Otherwise, use CPUID to auto-detect feature set.
 265     AutoDetectSubtargetFeatures();
 266   }
 267
 268   // If requesting codegen for X86-64, make sure that 64-bit and SSE2 features
 269   // are enabled.  These are available on all x86-64 CPUs.
 270   if (Is64Bit) {
 271     HasX86_64 = true;
 272     if (X86SSELevel < SSE2)
 273       X86SSELevel = SSE2;
 274   }
 275
 276   // Set the boolean corresponding to the current target triple, or the default
 277   // if one cannot be determined, to true.
 278   const std::string& TT = M.getTargetTriple();
 279   if (TT.length() > 5) {
 280     size_t Pos;
 281     if ((Pos = TT.find("-darwin")) != std::string::npos) {
 282       TargetType = isDarwin;
 283
 284       // Compute the darwin version number.
 285       if (isdigit(TT[Pos+7]))
 286         DarwinVers = atoi(&TT[Pos+7]);
 287       else
 288         DarwinVers = 8;  // Minimum supported darwin is Tiger.
 289     } else if (TT.find("linux") != std::string::npos) {
 290       // Linux doesn't imply ELF, but we don't currently support anything else.
 291       TargetType = isELF;
 292       IsLinux = true;
 293     } else if (TT.find("cygwin") != std::string::npos) {
 294       TargetType = isCygwin;
 295     } else if (TT.find("mingw") != std::string::npos) {
 296       TargetType = isMingw;
 297     } else if (TT.find("win32") != std::string::npos) {
 298       TargetType = isWindows;
 299     } else if (TT.find("windows") != std::string::npos) {
 300       TargetType = isWindows;
 301     }
 302   } else if (TT.empty()) {
 303 #if defined(__CYGWIN__)
 304     TargetType = isCygwin;
 305 #elif defined(__MINGW32__) || defined(__MINGW64__)
 306     TargetType = isMingw;
 307 #elif defined(__APPLE__)
 308     TargetType = isDarwin;
 309 #if __APPLE_CC__ > 5400
 310     DarwinVers = 9;  // GCC 5400+ is Leopard.
 311 #else
 312     DarwinVers = 8;  // Minimum supported darwin is Tiger.
 313 #endif
 314
 315 #elif defined(_WIN32) || defined(_WIN64)
 316     TargetType = isWindows;
 317 #elif defined(__linux__)
 318     // Linux doesn't imply ELF, but we don't currently support anything else.
 319     TargetType = isELF;
 320     IsLinux = true;
 321 #endif
 322   }
 323
 324   // If the asm syntax hasn't been overridden on the command line, use whatever
 325   // the target wants.
 326   if (AsmFlavor == X86Subtarget::Unset) {
 327     AsmFlavor = (TargetType == isWindows)
 328       ? X86Subtarget::Intel : X86Subtarget::ATT;
 329   }
 330
 331   // Stack alignment is 16 bytes on Darwin (both 32 and 64 bit) and for all 64
 332   // bit targets.
 333   if (TargetType == isDarwin || Is64Bit)
 334     stackAlignment = 16;
 335
 336   if (StackAlignment)
 337     stackAlignment = StackAlignment;
 338 }