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   return false;
  53 }
  54
  55 /// GetCpuIDAndInfo - Execute the specified cpuid and return the 4 values in the
  56 /// specified arguments.  If we can't run cpuid on the host, return true.
  57 bool X86::GetCpuIDAndInfo(unsigned value, unsigned *rEAX, unsigned *rEBX,
  58                           unsigned *rECX, unsigned *rEDX) {
  59 #if defined(__x86_64__)
  60   // gcc doesn't know cpuid would clobber ebx/rbx. Preseve it manually.
  61   asm ("movq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
  62        "cpuid\n\t"
  63        "xchgq\t%%rbx, %%rsi\n\t"
  64        : "=a" (*rEAX),
  65          "=S" (*rEBX),
  66          "=c" (*rECX),
  67          "=d" (*rEDX)
  68        :  "a" (value));
  69   return false;
  70 #elif defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__) || defined(_M_IX86)
  71 #if defined(__GNUC__)
  72   asm ("movl\t%%ebx, %%esi\n\t"
  73        "cpuid\n\t"
  74        "xchgl\t%%ebx, %%esi\n\t"
  75        : "=a" (*rEAX),
  76          "=S" (*rEBX),
  77          "=c" (*rECX),
  78          "=d" (*rEDX)
  79        :  "a" (value));
  80   return false;
  81 #elif defined(_MSC_VER)
  82   __asm {
  83     mov   eax,value
  84     cpuid
  85     mov   esi,rEAX
  86     mov   dword ptr [esi],eax
  87     mov   esi,rEBX
  88     mov   dword ptr [esi],ebx
  89     mov   esi,rECX
  90     mov   dword ptr [esi],ecx
  91     mov   esi,rEDX
  92     mov   dword ptr [esi],edx
  93   }
  94   return false;
  95 #endif
  96 #endif
  97   return true;
  98 }
  99
 100 void X86Subtarget::AutoDetectSubtargetFeatures() {
 101   unsigned EAX = 0, EBX = 0, ECX = 0, EDX = 0;
 102   union {
 103     unsigned u[3];
 104     char     c[12];
 105   } text;
 106
 107   if (X86::GetCpuIDAndInfo(0, &EAX, text.u+0, text.u+2, text.u+1))
 108     return;
 109
 110   X86::GetCpuIDAndInfo(0x1, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 111
 112   if ((EDX >> 23) & 0x1) X86SSELevel = MMX;
 113   if ((EDX >> 25) & 0x1) X86SSELevel = SSE1;
 114   if ((EDX >> 26) & 0x1) X86SSELevel = SSE2;
 115   if (ECX & 0x1)         X86SSELevel = SSE3;
 116   if ((ECX >> 9)  & 0x1) X86SSELevel = SSSE3;
 117   if ((ECX >> 19) & 0x1) X86SSELevel = SSE41;
 118   if ((ECX >> 20) & 0x1) X86SSELevel = SSE42;
 119
 120   if (memcmp(text.c, "GenuineIntel", 12) == 0 ||
 121       memcmp(text.c, "AuthenticAMD", 12) == 0) {
 122     X86::GetCpuIDAndInfo(0x80000001, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 123     HasX86_64 = (EDX >> 29) & 0x1;
 124   }
 125 }
 126
 127 static const char *GetCurrentX86CPU() {
 128   unsigned EAX = 0, EBX = 0, ECX = 0, EDX = 0;
 129   if (X86::GetCpuIDAndInfo(0x1, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX))
 130     return "generic";
 131   unsigned Family  = (EAX >> 8) & 0xf; // Bits 8 - 11
 132   unsigned Model   = (EAX >> 4) & 0xf; // Bits 4 - 7
 133   X86::GetCpuIDAndInfo(0x80000001, &EAX, &EBX, &ECX, &EDX);
 134   bool Em64T = (EDX >> 29) & 0x1;
 135
 136   union {
 137     unsigned u[3];
 138     char     c[12];
 139   } text;
 140
 141   X86::GetCpuIDAndInfo(0, &EAX, text.u+0, text.u+2, text.u+1);
 142   if (memcmp(text.c, "GenuineIntel", 12) == 0) {
 143     switch (Family) {
 144       case 3:
 145         return "i386";
 146       case 4:
 147         return "i486";
 148       case 5:
 149         switch (Model) {
 150         case 4:  return "pentium-mmx";
 151         default: return "pentium";
 152         }
 153       case 6:
 154         switch (Model) {
 155         case 1:  return "pentiumpro";
 156         case 3:
 157         case 5:
 158         case 6:  return "pentium2";
 159         case 7:
 160         case 8:
 161         case 10:
 162         case 11: return "pentium3";
 163         case 9:
 164         case 13: return "pentium-m";
 165         case 14: return "yonah";
 166         case 15: return "core2";
 167         default: return "i686";
 168         }
 169       case 15: {
 170         switch (Model) {
 171         case 3:
 172         case 4:
 173           return (Em64T) ? "nocona" : "prescott";
 174         default:
 175           return (Em64T) ? "x86-64" : "pentium4";
 176         }
 177       }
 178
 179     default:
 180       return "generic";
 181     }
 182   } else if (memcmp(text.c, "AuthenticAMD", 12) == 0) {
 183     // FIXME: this poorly matches the generated SubtargetFeatureKV table.  There
 184     // appears to be no way to generate the wide variety of AMD-specific targets
 185     // from the information returned from CPUID.
 186     switch (Family) {
 187       case 4:
 188         return "i486";
 189       case 5:
 190         switch (Model) {
 191         case 6:
 192         case 7:  return "k6";
 193         case 8:  return "k6-2";
 194         case 9:
 195         case 13: return "k6-3";
 196         default: return "pentium";
 197         }
 198       case 6:
 199         switch (Model) {
 200         case 4:  return "athlon-tbird";
 201         case 6:
 202         case 7:
 203         case 8:  return "athlon-mp";
 204         case 10: return "athlon-xp";
 205         default: return "athlon";
 206         }
 207       case 15:
 208         switch (Model) {
 209         case 1:  return "opteron";
 210         case 5:  return "athlon-fx"; // also opteron
 211         default: return "athlon64";
 212         }
 213     default:
 214       return "generic";
 215     }
 216   } else {
 217     return "generic";
 218   }
 219 }
 220
 221 X86Subtarget::X86Subtarget(const Module &M, const std::string &FS, bool is64Bit)
 222   : AsmFlavor(AsmWriterFlavor)
 223   , PICStyle(PICStyle::None)
 224   , X86SSELevel(NoMMXSSE)
 225   , HasX86_64(false)
 226   , DarwinVers(0)
 227   , stackAlignment(8)
 228   // FIXME: this is a known good value for Yonah. How about others?
 229   , MaxInlineSizeThreshold(128)
 230   , Is64Bit(is64Bit)
 231   , HasLow4GUserAddress(true)
 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
 240     if (Is64Bit && !HasX86_64)
 241       cerr << "Warning: Generation of 64-bit code for a 32-bit processor "
 242            << "requested.\n";
 243     if (Is64Bit && X86SSELevel < SSE2)
 244       cerr << "Warning: 64-bit processors all have at least SSE2.\n";
 245   } else {
 246     // Otherwise, use CPUID to auto-detect feature set.
 247     AutoDetectSubtargetFeatures();
 248   }
 249
 250   // If requesting codegen for X86-64, make sure that 64-bit and SSE2 features
 251   // are enabled.  These are available on all x86-64 CPUs.
 252   if (Is64Bit) {
 253     HasX86_64 = true;
 254     if (X86SSELevel < SSE2)
 255       X86SSELevel = SSE2;
 256   }
 257
 258   // Set the boolean corresponding to the current target triple, or the default
 259   // if one cannot be determined, to true.
 260   const std::string& TT = M.getTargetTriple();
 261   if (TT.length() > 5) {
 262     size_t Pos;
 263     if ((Pos = TT.find("-darwin")) != std::string::npos) {
 264       TargetType = isDarwin;
 265
 266       // Compute the darwin version number.
 267       if (isdigit(TT[Pos+7]))
 268         DarwinVers = atoi(&TT[Pos+7]);
 269       else
 270         DarwinVers = 8;  // Minimum supported darwin is Tiger.
 271     } else if (TT.find("cygwin") != std::string::npos) {
 272       TargetType = isCygwin;
 273     } else if (TT.find("mingw") != std::string::npos) {
 274       TargetType = isMingw;
 275     } else if (TT.find("win32") != std::string::npos) {
 276       TargetType = isWindows;
 277     }
 278   } else if (TT.empty()) {
 279 #if defined(__CYGWIN__)
 280     TargetType = isCygwin;
 281 #elif defined(__MINGW32__)
 282     TargetType = isMingw;
 283 #elif defined(__APPLE__)
 284     TargetType = isDarwin;
 285 #if __APPLE_CC__ > 5400
 286     DarwinVers = 9;  // GCC 5400+ is Leopard.
 287 #else
 288     DarwinVers = 8;  // Minimum supported darwin is Tiger.
 289 #endif
 290
 291 #elif defined(_WIN32)
 292     TargetType = isWindows;
 293 #endif
 294   }
 295
 296   // If the asm syntax hasn't been overridden on the command line, use whatever
 297   // the target wants.
 298   if (AsmFlavor == X86Subtarget::Unset) {
 299     AsmFlavor = (TargetType == isWindows)
 300       ? X86Subtarget::Intel : X86Subtarget::ATT;
 301   }
 302
 303   if (TargetType == isDarwin && Is64Bit)
 304     HasLow4GUserAddress = false;
 305
 306   if (TargetType == isDarwin ||
 307       TargetType == isCygwin ||
 308       TargetType == isMingw  ||
 309       (TargetType == isELF && Is64Bit))
 310     stackAlignment = 16;
 311 }