contrib/llvm/lib/Target/X86/X86Subtarget.cpp

   1 //===-- X86Subtarget.cpp - X86 Subtarget Information ----------------------===//
   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 TargetSubtargetInfo.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "X86Subtarget.h"
  15 #include "X86InstrInfo.h"
  16 #include "X86TargetMachine.h"
  17 #include "llvm/IR/Attributes.h"
  18 #include "llvm/IR/Function.h"
  19 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  20 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  21 #include "llvm/Support/Debug.h"
  22 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  23 #include "llvm/Support/Host.h"
  24 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  25 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  27
  28 #if defined(_MSC_VER)
  29 #include <intrin.h>
  30 #endif
  31
  32 using namespace llvm;
  33
  34 #define DEBUG_TYPE "subtarget"
  35
  36 #define GET_SUBTARGETINFO_TARGET_DESC
  37 #define GET_SUBTARGETINFO_CTOR
  38 #include "X86GenSubtargetInfo.inc"
  39
  40 // Temporary option to control early if-conversion for x86 while adding machine
  41 // models.
  42 static cl::opt<bool>
  43 X86EarlyIfConv("x86-early-ifcvt", cl::Hidden,
  44                cl::desc("Enable early if-conversion on X86"));
  45
  46
  47 /// Classify a blockaddress reference for the current subtarget according to how
  48 /// we should reference it in a non-pcrel context.
  49 unsigned char X86Subtarget::classifyBlockAddressReference() const {
  50   return classifyLocalReference(nullptr);
  51 }
  52
  53 /// Classify a global variable reference for the current subtarget according to
  54 /// how we should reference it in a non-pcrel context.
  55 unsigned char
  56 X86Subtarget::classifyGlobalReference(const GlobalValue *GV) const {
  57   return classifyGlobalReference(GV, *GV->getParent());
  58 }
  59
  60 unsigned char
  61 X86Subtarget::classifyLocalReference(const GlobalValue *GV) const {
  62   // 64 bits can use %rip addressing for anything local.
  63   if (is64Bit())
  64     return X86II::MO_NO_FLAG;
  65
  66   // If this is for a position dependent executable, the static linker can
  67   // figure it out.
  68   if (!isPositionIndependent())
  69     return X86II::MO_NO_FLAG;
  70
  71   // The COFF dynamic linker just patches the executable sections.
  72   if (isTargetCOFF())
  73     return X86II::MO_NO_FLAG;
  74
  75   if (isTargetDarwin()) {
  76     // 32 bit macho has no relocation for a-b if a is undefined, even if
  77     // b is in the section that is being relocated.
  78     // This means we have to use o load even for GVs that are known to be
  79     // local to the dso.
  80     if (GV && (GV->isDeclarationForLinker() || GV->hasCommonLinkage()))
  81       return X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE;
  82
  83     return X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET;
  84   }
  85
  86   return X86II::MO_GOTOFF;
  87 }
  88
  89 unsigned char X86Subtarget::classifyGlobalReference(const GlobalValue *GV,
  90                                                     const Module &M) const {
  91   // Large model never uses stubs.
  92   if (TM.getCodeModel() == CodeModel::Large)
  93     return X86II::MO_NO_FLAG;
  94
  95   // Absolute symbols can be referenced directly.
  96   if (GV && GV->isAbsoluteSymbolRef())
  97     return X86II::MO_NO_FLAG;
  98
  99   if (TM.shouldAssumeDSOLocal(M, GV))
 100     return classifyLocalReference(GV);
 101
 102   if (isTargetCOFF())
 103     return X86II::MO_DLLIMPORT;
 104
 105   if (is64Bit())
 106     return X86II::MO_GOTPCREL;
 107
 108   if (isTargetDarwin()) {
 109     if (!isPositionIndependent())
 110       return X86II::MO_DARWIN_NONLAZY;
 111     return X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE;
 112   }
 113
 114   return X86II::MO_GOT;
 115 }
 116
 117 unsigned char
 118 X86Subtarget::classifyGlobalFunctionReference(const GlobalValue *GV) const {
 119   return classifyGlobalFunctionReference(GV, *GV->getParent());
 120 }
 121
 122 unsigned char
 123 X86Subtarget::classifyGlobalFunctionReference(const GlobalValue *GV,
 124                                               const Module &M) const {
 125   if (TM.shouldAssumeDSOLocal(M, GV))
 126     return X86II::MO_NO_FLAG;
 127
 128   assert(!isTargetCOFF());
 129
 130   if (isTargetELF())
 131     return X86II::MO_PLT;
 132
 133   if (is64Bit()) {
 134     auto *F = dyn_cast_or_null<Function>(GV);
 135     if (F && F->hasFnAttribute(Attribute::NonLazyBind))
 136       // If the function is marked as non-lazy, generate an indirect call
 137       // which loads from the GOT directly. This avoids runtime overhead
 138       // at the cost of eager binding (and one extra byte of encoding).
 139       return X86II::MO_GOTPCREL;
 140     return X86II::MO_NO_FLAG;
 141   }
 142
 143   return X86II::MO_NO_FLAG;
 144 }
 145
 146 /// This function returns the name of a function which has an interface like
 147 /// the non-standard bzero function, if such a function exists on the
 148 /// current subtarget and it is considered preferable over memset with zero
 149 /// passed as the second argument. Otherwise it returns null.
 150 const char *X86Subtarget::getBZeroEntry() const {
 151   // Darwin 10 has a __bzero entry point for this purpose.
 152   if (getTargetTriple().isMacOSX() &&
 153       !getTargetTriple().isMacOSXVersionLT(10, 6))
 154     return "__bzero";
 155
 156   return nullptr;
 157 }
 158
 159 bool X86Subtarget::hasSinCos() const {
 160   return getTargetTriple().isMacOSX() &&
 161     !getTargetTriple().isMacOSXVersionLT(10, 9) &&
 162     is64Bit();
 163 }
 164
 165 /// Return true if the subtarget allows calls to immediate address.
 166 bool X86Subtarget::isLegalToCallImmediateAddr() const {
 167   // FIXME: I386 PE/COFF supports PC relative calls using IMAGE_REL_I386_REL32
 168   // but WinCOFFObjectWriter::RecordRelocation cannot emit them.  Once it does,
 169   // the following check for Win32 should be removed.
 170   if (In64BitMode || isTargetWin32())
 171     return false;
 172   return isTargetELF() || TM.getRelocationModel() == Reloc::Static;
 173 }
 174
 175 void X86Subtarget::initSubtargetFeatures(StringRef CPU, StringRef FS) {
 176   std::string CPUName = CPU;
 177   if (CPUName.empty())
 178     CPUName = "generic";
 179
 180   // Make sure 64-bit features are available in 64-bit mode. (But make sure
 181   // SSE2 can be turned off explicitly.)
 182   std::string FullFS = FS;
 183   if (In64BitMode) {
 184     if (!FullFS.empty())
 185       FullFS = "+64bit,+sse2," + FullFS;
 186     else
 187       FullFS = "+64bit,+sse2";
 188   }
 189
 190   // LAHF/SAHF are always supported in non-64-bit mode.
 191   if (!In64BitMode) {
 192     if (!FullFS.empty())
 193       FullFS = "+sahf," + FullFS;
 194     else
 195       FullFS = "+sahf";
 196   }
 197
 198
 199   // Parse features string and set the CPU.
 200   ParseSubtargetFeatures(CPUName, FullFS);
 201
 202   // All CPUs that implement SSE4.2 or SSE4A support unaligned accesses of
 203   // 16-bytes and under that are reasonably fast. These features were
 204   // introduced with Intel's Nehalem/Silvermont and AMD's Family10h
 205   // micro-architectures respectively.
 206   if (hasSSE42() || hasSSE4A())
 207     IsUAMem16Slow = false;
 208
 209   InstrItins = getInstrItineraryForCPU(CPUName);
 210
 211   // It's important to keep the MCSubtargetInfo feature bits in sync with
 212   // target data structure which is shared with MC code emitter, etc.
 213   if (In64BitMode)
 214     ToggleFeature(X86::Mode64Bit);
 215   else if (In32BitMode)
 216     ToggleFeature(X86::Mode32Bit);
 217   else if (In16BitMode)
 218     ToggleFeature(X86::Mode16Bit);
 219   else
 220     llvm_unreachable("Not 16-bit, 32-bit or 64-bit mode!");
 221
 222   DEBUG(dbgs() << "Subtarget features: SSELevel " << X86SSELevel
 223                << ", 3DNowLevel " << X863DNowLevel
 224                << ", 64bit " << HasX86_64 << "\n");
 225   assert((!In64BitMode || HasX86_64) &&
 226          "64-bit code requested on a subtarget that doesn't support it!");
 227
 228   // Stack alignment is 16 bytes on Darwin, Linux, kFreeBSD and Solaris (both
 229   // 32 and 64 bit) and for all 64-bit targets.
 230   if (StackAlignOverride)
 231     stackAlignment = StackAlignOverride;
 232   else if (isTargetDarwin() || isTargetLinux() || isTargetSolaris() ||
 233            isTargetKFreeBSD() || In64BitMode)
 234     stackAlignment = 16;
 235 }
 236
 237 void X86Subtarget::initializeEnvironment() {
 238   X86SSELevel = NoSSE;
 239   X863DNowLevel = NoThreeDNow;
 240   HasX87 = false;
 241   HasCMov = false;
 242   HasX86_64 = false;
 243   HasPOPCNT = false;
 244   HasSSE4A = false;
 245   HasAES = false;
 246   HasFXSR = false;
 247   HasXSAVE = false;
 248   HasXSAVEOPT = false;
 249   HasXSAVEC = false;
 250   HasXSAVES = false;
 251   HasPCLMUL = false;
 252   HasFMA = false;
 253   HasFMA4 = false;
 254   HasXOP = false;
 255   HasTBM = false;
 256   HasMOVBE = false;
 257   HasRDRAND = false;
 258   HasF16C = false;
 259   HasFSGSBase = false;
 260   HasLZCNT = false;
 261   HasBMI = false;
 262   HasBMI2 = false;
 263   HasVBMI = false;
 264   HasIFMA = false;
 265   HasRTM = false;
 266   HasHLE = false;
 267   HasERI = false;
 268   HasCDI = false;
 269   HasPFI = false;
 270   HasDQI = false;
 271   HasBWI = false;
 272   HasVLX = false;
 273   HasADX = false;
 274   HasPKU = false;
 275   HasSHA = false;
 276   HasPRFCHW = false;
 277   HasRDSEED = false;
 278   HasLAHFSAHF = false;
 279   HasMWAITX = false;
 280   HasMPX = false;
 281   IsBTMemSlow = false;
 282   IsPMULLDSlow = false;
 283   IsSHLDSlow = false;
 284   IsUAMem16Slow = false;
 285   IsUAMem32Slow = false;
 286   HasSSEUnalignedMem = false;
 287   HasCmpxchg16b = false;
 288   UseLeaForSP = false;
 289   HasFastPartialYMMWrite = false;
 290   HasFastScalarFSQRT = false;
 291   HasFastVectorFSQRT = false;
 292   HasFastLZCNT = false;
 293   HasSlowDivide32 = false;
 294   HasSlowDivide64 = false;
 295   PadShortFunctions = false;
 296   CallRegIndirect = false;
 297   LEAUsesAG = false;
 298   SlowLEA = false;
 299   SlowIncDec = false;
 300   stackAlignment = 4;
 301   // FIXME: this is a known good value for Yonah. How about others?
 302   MaxInlineSizeThreshold = 128;
 303   UseSoftFloat = false;
 304 }
 305
 306 X86Subtarget &X86Subtarget::initializeSubtargetDependencies(StringRef CPU,
 307                                                             StringRef FS) {
 308   initializeEnvironment();
 309   initSubtargetFeatures(CPU, FS);
 310   return *this;
 311 }
 312
 313 X86Subtarget::X86Subtarget(const Triple &TT, StringRef CPU, StringRef FS,
 314                            const X86TargetMachine &TM,
 315                            unsigned StackAlignOverride)
 316     : X86GenSubtargetInfo(TT, CPU, FS), X86ProcFamily(Others),
 317       PICStyle(PICStyles::None), TM(TM), TargetTriple(TT),
 318       StackAlignOverride(StackAlignOverride),
 319       In64BitMode(TargetTriple.getArch() == Triple::x86_64),
 320       In32BitMode(TargetTriple.getArch() == Triple::x86 &&
 321                   TargetTriple.getEnvironment() != Triple::CODE16),
 322       In16BitMode(TargetTriple.getArch() == Triple::x86 &&
 323                   TargetTriple.getEnvironment() == Triple::CODE16),
 324       TSInfo(), InstrInfo(initializeSubtargetDependencies(CPU, FS)),
 325       TLInfo(TM, *this), FrameLowering(*this, getStackAlignment()) {
 326   // Determine the PICStyle based on the target selected.
 327   if (!isPositionIndependent())
 328     setPICStyle(PICStyles::None);
 329   else if (is64Bit())
 330     setPICStyle(PICStyles::RIPRel);
 331   else if (isTargetCOFF())
 332     setPICStyle(PICStyles::None);
 333   else if (isTargetDarwin())
 334     setPICStyle(PICStyles::StubPIC);
 335   else if (isTargetELF())
 336     setPICStyle(PICStyles::GOT);
 337 }
 338
 339 const CallLowering *X86Subtarget::getCallLowering() const {
 340   assert(GISel && "Access to GlobalISel APIs not set");
 341   return GISel->getCallLowering();
 342 }
 343
 344 const InstructionSelector *X86Subtarget::getInstructionSelector() const {
 345   assert(GISel && "Access to GlobalISel APIs not set");
 346   return GISel->getInstructionSelector();
 347 }
 348
 349 const LegalizerInfo *X86Subtarget::getLegalizerInfo() const {
 350   assert(GISel && "Access to GlobalISel APIs not set");
 351   return GISel->getLegalizerInfo();
 352 }
 353
 354 const RegisterBankInfo *X86Subtarget::getRegBankInfo() const {
 355   assert(GISel && "Access to GlobalISel APIs not set");
 356   return GISel->getRegBankInfo();
 357 }
 358
 359 bool X86Subtarget::enableEarlyIfConversion() const {
 360   return hasCMov() && X86EarlyIfConv;
 361 }
 362