Nuke the old JIT.
[oota-llvm.git] / lib / Target / ARM / ARMSubtarget.cpp
index 1cab9e44ce758b0904406bbe4ff9eb99ec04f584..2ce083ca2b624af1311a7263ca507245a6fdb950 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//===-- ARMSubtarget.cpp - ARM Subtarget Information ------------*- C++ -*-===//
+//===-- ARMSubtarget.cpp - ARM Subtarget Information ----------------------===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "ARMSubtarget.h"
-#include "ARMBaseRegisterInfo.h"
-#include "llvm/GlobalValue.h"
-#include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
+#include "ARMFrameLowering.h"
+#include "ARMISelLowering.h"
+#include "ARMInstrInfo.h"
+#include "ARMSelectionDAGInfo.h"
+#include "ARMSubtarget.h"
+#include "ARMMachineFunctionInfo.h"
+#include "Thumb1FrameLowering.h"
+#include "Thumb1InstrInfo.h"
+#include "Thumb2InstrInfo.h"
+#include "llvm/IR/Attributes.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
+#include "llvm/IR/GlobalValue.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
-#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
+#include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
+#include "llvm/Target/TargetOptions.h"
+#include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
+
+using namespace llvm;
+
+#define DEBUG_TYPE "arm-subtarget"
 
 #define GET_SUBTARGETINFO_TARGET_DESC
 #define GET_SUBTARGETINFO_CTOR
 #include "ARMGenSubtargetInfo.inc"
 
-using namespace llvm;
-
 static cl::opt<bool>
 ReserveR9("arm-reserve-r9", cl::Hidden,
           cl::desc("Reserve R9, making it unavailable as GPR"));
 
 static cl::opt<bool>
-DarwinUseMOVT("arm-darwin-use-movt", cl::init(true), cl::Hidden);
+ArmUseMOVT("arm-use-movt", cl::init(true), cl::Hidden);
 
 static cl::opt<bool>
-StrictAlign("arm-strict-align", cl::Hidden,
-            cl::desc("Disallow all unaligned memory accesses"));
+UseFusedMulOps("arm-use-mulops",
+               cl::init(true), cl::Hidden);
+
+enum AlignMode {
+  DefaultAlign,
+  StrictAlign,
+  NoStrictAlign
+};
+
+static cl::opt<AlignMode>
+Align(cl::desc("Load/store alignment support"),
+      cl::Hidden, cl::init(DefaultAlign),
+      cl::values(
+          clEnumValN(DefaultAlign,  "arm-default-align",
+                     "Generate unaligned accesses only on hardware/OS "
+                     "combinations that are known to support them"),
+          clEnumValN(StrictAlign,   "arm-strict-align",
+                     "Disallow all unaligned memory accesses"),
+          clEnumValN(NoStrictAlign, "arm-no-strict-align",
+                     "Allow unaligned memory accesses"),
+          clEnumValEnd));
+
+enum ITMode {
+  DefaultIT,
+  RestrictedIT,
+  NoRestrictedIT
+};
+
+static cl::opt<ITMode>
+IT(cl::desc("IT block support"), cl::Hidden, cl::init(DefaultIT),
+   cl::ZeroOrMore,
+   cl::values(clEnumValN(DefaultIT, "arm-default-it",
+                         "Generate IT block based on arch"),
+              clEnumValN(RestrictedIT, "arm-restrict-it",
+                         "Disallow deprecated IT based on ARMv8"),
+              clEnumValN(NoRestrictedIT, "arm-no-restrict-it",
+                         "Allow IT blocks based on ARMv7"),
+              clEnumValEnd));
+
+static std::string computeDataLayout(ARMSubtarget &ST) {
+  std::string Ret = "";
+
+  if (ST.isLittle())
+    // Little endian.
+    Ret += "e";
+  else
+    // Big endian.
+    Ret += "E";
+
+  Ret += DataLayout::getManglingComponent(ST.getTargetTriple());
+
+  // Pointers are 32 bits and aligned to 32 bits.
+  Ret += "-p:32:32";
+
+  // On thumb, i16,i18 and i1 have natural aligment requirements, but we try to
+  // align to 32.
+  if (ST.isThumb())
+    Ret += "-i1:8:32-i8:8:32-i16:16:32";
+
+  // ABIs other than APCS have 64 bit integers with natural alignment.
+  if (!ST.isAPCS_ABI())
+    Ret += "-i64:64";
+
+  // We have 64 bits floats. The APCS ABI requires them to be aligned to 32
+  // bits, others to 64 bits. We always try to align to 64 bits.
+  if (ST.isAPCS_ABI())
+    Ret += "-f64:32:64";
+
+  // We have 128 and 64 bit vectors. The APCS ABI aligns them to 32 bits, others
+  // to 64. We always ty to give them natural alignment.
+  if (ST.isAPCS_ABI())
+    Ret += "-v64:32:64-v128:32:128";
+  else
+    Ret += "-v128:64:128";
+
+  // On thumb and APCS, only try to align aggregates to 32 bits (the default is
+  // 64 bits).
+  if (ST.isThumb() || ST.isAPCS_ABI())
+    Ret += "-a:0:32";
+
+  // Integer registers are 32 bits.
+  Ret += "-n32";
+
+  // The stack is 128 bit aligned on NaCl, 64 bit aligned on AAPCS and 32 bit
+  // aligned everywhere else.
+  if (ST.isTargetNaCl())
+    Ret += "-S128";
+  else if (ST.isAAPCS_ABI())
+    Ret += "-S64";
+  else
+    Ret += "-S32";
+
+  return Ret;
+}
+
+/// initializeSubtargetDependencies - Initializes using a CPU and feature string
+/// so that we can use initializer lists for subtarget initialization.
+ARMSubtarget &ARMSubtarget::initializeSubtargetDependencies(StringRef CPU,
+                                                            StringRef FS) {
+  initializeEnvironment();
+  resetSubtargetFeatures(CPU, FS);
+  return *this;
+}
 
 ARMSubtarget::ARMSubtarget(const std::string &TT, const std::string &CPU,
-                           const std::string &FS)
-  : ARMGenSubtargetInfo(TT, CPU, FS)
-  , ARMProcFamily(Others)
-  , HasV4TOps(false)
-  , HasV5TOps(false)
-  , HasV5TEOps(false)
-  , HasV6Ops(false)
-  , HasV6T2Ops(false)
-  , HasV7Ops(false)
-  , HasVFPv2(false)
-  , HasVFPv3(false)
-  , HasNEON(false)
-  , UseNEONForSinglePrecisionFP(false)
-  , SlowFPVMLx(false)
-  , HasVMLxForwarding(false)
-  , SlowFPBrcc(false)
-  , InThumbMode(false)
-  , HasThumb2(false)
-  , NoARM(false)
-  , PostRAScheduler(false)
-  , IsR9Reserved(ReserveR9)
-  , UseMovt(false)
-  , HasFP16(false)
-  , HasD16(false)
-  , HasHardwareDivide(false)
-  , HasT2ExtractPack(false)
-  , HasDataBarrier(false)
-  , Pref32BitThumb(false)
-  , AvoidCPSRPartialUpdate(false)
-  , HasMPExtension(false)
-  , FPOnlySP(false)
-  , AllowsUnalignedMem(false)
-  , Thumb2DSP(false)
-  , stackAlignment(4)
-  , CPUString(CPU)
-  , TargetTriple(TT)
-  , TargetABI(ARM_ABI_APCS) {
-  // Determine default and user specified characteristics
-  if (CPUString.empty())
-    CPUString = "generic";
+                           const std::string &FS, TargetMachine &TM,
+                           bool IsLittle, const TargetOptions &Options)
+    : ARMGenSubtargetInfo(TT, CPU, FS), ARMProcFamily(Others),
+      ARMProcClass(None), stackAlignment(4), CPUString(CPU), IsLittle(IsLittle),
+      TargetTriple(TT), Options(Options), TargetABI(ARM_ABI_UNKNOWN),
+      DL(computeDataLayout(initializeSubtargetDependencies(CPU, FS))),
+      TSInfo(DL),
+      InstrInfo(isThumb1Only()
+                    ? (ARMBaseInstrInfo *)new Thumb1InstrInfo(*this)
+                    : !isThumb()
+                          ? (ARMBaseInstrInfo *)new ARMInstrInfo(*this)
+                          : (ARMBaseInstrInfo *)new Thumb2InstrInfo(*this)),
+      TLInfo(TM),
+      FrameLowering(!isThumb1Only()
+                        ? new ARMFrameLowering(*this)
+                        : (ARMFrameLowering *)new Thumb1FrameLowering(*this)) {}
+
+void ARMSubtarget::initializeEnvironment() {
+  HasV4TOps = false;
+  HasV5TOps = false;
+  HasV5TEOps = false;
+  HasV6Ops = false;
+  HasV6MOps = false;
+  HasV6T2Ops = false;
+  HasV7Ops = false;
+  HasV8Ops = false;
+  HasVFPv2 = false;
+  HasVFPv3 = false;
+  HasVFPv4 = false;
+  HasFPARMv8 = false;
+  HasNEON = false;
+  UseNEONForSinglePrecisionFP = false;
+  UseMulOps = UseFusedMulOps;
+  SlowFPVMLx = false;
+  HasVMLxForwarding = false;
+  SlowFPBrcc = false;
+  InThumbMode = false;
+  HasThumb2 = false;
+  NoARM = false;
+  IsR9Reserved = ReserveR9;
+  UseMovt = false;
+  SupportsTailCall = false;
+  HasFP16 = false;
+  HasD16 = false;
+  HasHardwareDivide = false;
+  HasHardwareDivideInARM = false;
+  HasT2ExtractPack = false;
+  HasDataBarrier = false;
+  Pref32BitThumb = false;
+  AvoidCPSRPartialUpdate = false;
+  AvoidMOVsShifterOperand = false;
+  HasRAS = false;
+  HasMPExtension = false;
+  HasVirtualization = false;
+  FPOnlySP = false;
+  HasPerfMon = false;
+  HasTrustZone = false;
+  HasCrypto = false;
+  HasCRC = false;
+  HasZeroCycleZeroing = false;
+  AllowsUnalignedMem = false;
+  Thumb2DSP = false;
+  UseNaClTrap = false;
+  UnsafeFPMath = false;
+}
+
+void ARMSubtarget::resetSubtargetFeatures(const MachineFunction *MF) {
+  AttributeSet FnAttrs = MF->getFunction()->getAttributes();
+  Attribute CPUAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
+                                           "target-cpu");
+  Attribute FSAttr = FnAttrs.getAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
+                                          "target-features");
+  std::string CPU =
+    !CPUAttr.hasAttribute(Attribute::None) ?CPUAttr.getValueAsString() : "";
+  std::string FS =
+    !FSAttr.hasAttribute(Attribute::None) ? FSAttr.getValueAsString() : "";
+  if (!FS.empty()) {
+    initializeEnvironment();
+    resetSubtargetFeatures(CPU, FS);
+  }
+}
+
+void ARMSubtarget::resetSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS) {
+  if (CPUString.empty()) {
+    if (isTargetIOS() && TargetTriple.getArchName().endswith("v7s"))
+      // Default to the Swift CPU when targeting armv7s/thumbv7s.
+      CPUString = "swift";
+    else
+      CPUString = "generic";
+  }
 
   // Insert the architecture feature derived from the target triple into the
   // feature string. This is important for setting features that are implied
   // based on the architecture version.
-  std::string ArchFS = ARM_MC::ParseARMTriple(TT);
+  std::string ArchFS = ARM_MC::ParseARMTriple(TargetTriple.getTriple(),
+                                              CPUString);
   if (!FS.empty()) {
     if (!ArchFS.empty())
-      ArchFS = ArchFS + "," + FS;
+      ArchFS = ArchFS + "," + FS.str();
     else
       ArchFS = FS;
   }
   ParseSubtargetFeatures(CPUString, ArchFS);
 
-  // Thumb2 implies at least V6T2. FIXME: Fix tests to explicitly specify a
-  // ARM version or CPU and then remove this.
-  if (!HasV6T2Ops && hasThumb2())
-    HasV4TOps = HasV5TOps = HasV5TEOps = HasV6Ops = HasV6T2Ops = true;
+  // FIXME: This used enable V6T2 support implicitly for Thumb2 mode.
+  // Assert this for now to make the change obvious.
+  assert(hasV6T2Ops() || !hasThumb2());
+
+  // Keep a pointer to static instruction cost data for the specified CPU.
+  SchedModel = getSchedModelForCPU(CPUString);
 
   // Initialize scheduling itinerary for the specified CPU.
   InstrItins = getInstrItineraryForCPU(CPUString);
 
-  // After parsing Itineraries, set ItinData.IssueWidth.
-  computeIssueWidth();
+  if (TargetABI == ARM_ABI_UNKNOWN) {
+    switch (TargetTriple.getEnvironment()) {
+    case Triple::Android:
+    case Triple::EABI:
+    case Triple::EABIHF:
+    case Triple::GNUEABI:
+    case Triple::GNUEABIHF:
+      TargetABI = ARM_ABI_AAPCS;
+      break;
+    default:
+      if ((isTargetIOS() && isMClass()) ||
+          (TargetTriple.isOSBinFormatMachO() &&
+           TargetTriple.getOS() == Triple::UnknownOS))
+        TargetABI = ARM_ABI_AAPCS;
+      else
+        TargetABI = ARM_ABI_APCS;
+      break;
+    }
+  }
 
-  if (TT.find("eabi") != std::string::npos)
+  // FIXME: this is invalid for WindowsCE
+  if (isTargetWindows()) {
     TargetABI = ARM_ABI_AAPCS;
+    NoARM = true;
+  }
 
   if (isAAPCS_ABI())
     stackAlignment = 8;
+  if (isTargetNaCl())
+    stackAlignment = 16;
+
+  UseMovt = hasV6T2Ops() && ArmUseMOVT;
 
-  if (!isTargetDarwin())
-    UseMovt = hasV6T2Ops();
-  else {
+  if (isTargetMachO()) {
     IsR9Reserved = ReserveR9 | !HasV6Ops;
-    UseMovt = DarwinUseMOVT && hasV6T2Ops();
+    SupportsTailCall = !isTargetIOS() || !getTargetTriple().isOSVersionLT(5, 0);
+  } else {
+    IsR9Reserved = ReserveR9;
+    SupportsTailCall = !isThumb1Only();
   }
 
-  if (!isThumb() || hasThumb2())
-    PostRAScheduler = true;
+  switch (Align) {
+    case DefaultAlign:
+      // Assume pre-ARMv6 doesn't support unaligned accesses.
+      //
+      // ARMv6 may or may not support unaligned accesses depending on the
+      // SCTLR.U bit, which is architecture-specific. We assume ARMv6
+      // Darwin and NetBSD targets support unaligned accesses, and others don't.
+      //
+      // ARMv7 always has SCTLR.U set to 1, but it has a new SCTLR.A bit
+      // which raises an alignment fault on unaligned accesses. Linux
+      // defaults this bit to 0 and handles it as a system-wide (not
+      // per-process) setting. It is therefore safe to assume that ARMv7+
+      // Linux targets support unaligned accesses. The same goes for NaCl.
+      //
+      // The above behavior is consistent with GCC.
+      AllowsUnalignedMem =
+          (hasV7Ops() && (isTargetLinux() || isTargetNaCl() ||
+                          isTargetNetBSD())) ||
+          (hasV6Ops() && (isTargetMachO() || isTargetNetBSD()));
+      // The one exception is cortex-m0, which despite being v6, does not
+      // support unaligned accesses. Rather than make the above boolean
+      // expression even more obtuse, just override the value here.
+      if (isThumb1Only() && isMClass())
+        AllowsUnalignedMem = false;
+      break;
+    case StrictAlign:
+      AllowsUnalignedMem = false;
+      break;
+    case NoStrictAlign:
+      AllowsUnalignedMem = true;
+      break;
+  }
+
+  switch (IT) {
+  case DefaultIT:
+    RestrictIT = hasV8Ops() ? true : false;
+    break;
+  case RestrictedIT:
+    RestrictIT = true;
+    break;
+  case NoRestrictedIT:
+    RestrictIT = false;
+    break;
+  }
 
-  // v6+ may or may not support unaligned mem access depending on the system
-  // configuration.
-  if (!StrictAlign && hasV6Ops() && isTargetDarwin())
-    AllowsUnalignedMem = true;
+  // NEON f32 ops are non-IEEE 754 compliant. Darwin is ok with it by default.
+  uint64_t Bits = getFeatureBits();
+  if ((Bits & ARM::ProcA5 || Bits & ARM::ProcA8) && // Where this matters
+      (Options.UnsafeFPMath || isTargetDarwin()))
+    UseNEONForSinglePrecisionFP = true;
 }
 
 /// GVIsIndirectSymbol - true if the GV will be accessed via an indirect symbol.
@@ -135,7 +371,7 @@ ARMSubtarget::GVIsIndirectSymbol(const GlobalValue *GV,
   if (GV->isDeclaration() && !GV->isMaterializable())
     isDecl = true;
 
-  if (!isTargetDarwin()) {
+  if (!isTargetMachO()) {
     // Extra load is needed for all externally visible.
     if (GV->hasLocalLinkage() || GV->hasHiddenVisibility())
       return false;
@@ -176,39 +412,28 @@ ARMSubtarget::GVIsIndirectSymbol(const GlobalValue *GV,
 }
 
 unsigned ARMSubtarget::getMispredictionPenalty() const {
-  // If we have a reasonable estimate of the pipeline depth, then we can
-  // estimate the penalty of a misprediction based on that.
-  if (isCortexA8())
-    return 13;
-  else if (isCortexA9())
-    return 8;
-
-  // Otherwise, just return a sensible default.
-  return 10;
+  return SchedModel->MispredictPenalty;
 }
 
-void ARMSubtarget::computeIssueWidth() {
-  unsigned allStage1Units = 0;
-  for (const InstrItinerary *itin = InstrItins.Itineraries;
-       itin->FirstStage != ~0U; ++itin) {
-    const InstrStage *IS = InstrItins.Stages + itin->FirstStage;
-    allStage1Units |= IS->getUnits();
-  }
-  InstrItins.IssueWidth = 0;
-  while (allStage1Units) {
-    ++InstrItins.IssueWidth;
-    // clear the lowest bit
-    allStage1Units ^= allStage1Units & ~(allStage1Units - 1);
-  }
-  assert(InstrItins.IssueWidth <= 2 && "itinerary bug, too many stage 1 units");
+bool ARMSubtarget::hasSinCos() const {
+  return getTargetTriple().getOS() == Triple::IOS &&
+    !getTargetTriple().isOSVersionLT(7, 0);
+}
+
+// This overrides the PostRAScheduler bit in the SchedModel for any CPU.
+bool ARMSubtarget::enablePostMachineScheduler() const {
+  return (!isThumb() || hasThumb2());
+}
+
+bool ARMSubtarget::enableAtomicExpandLoadLinked() const {
+  return hasAnyDataBarrier() && !isThumb1Only();
 }
 
-bool ARMSubtarget::enablePostRAScheduler(
-           CodeGenOpt::Level OptLevel,
-           TargetSubtargetInfo::AntiDepBreakMode& Mode,
-           RegClassVector& CriticalPathRCs) const {
-  Mode = TargetSubtargetInfo::ANTIDEP_CRITICAL;
-  CriticalPathRCs.clear();
-  CriticalPathRCs.push_back(&ARM::GPRRegClass);
-  return PostRAScheduler && OptLevel >= CodeGenOpt::Default;
+bool ARMSubtarget::useMovt(const MachineFunction &MF) const {
+  // NOTE Windows on ARM needs to use mov.w/mov.t pairs to materialise 32-bit
+  // immediates as it is inherently position independent, and may be out of
+  // range otherwise.
+  return UseMovt && (isTargetWindows() ||
+                     !MF.getFunction()->getAttributes().hasAttribute(
+                         AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::MinSize));
 }