share/mk/bsd.cpu.mk

   1 # $FreeBSD$
   2
   3 # Set default CPU compile flags and baseline CPUTYPE for each arch.  The
   4 # compile flags must support the minimum CPU type for each architecture but
   5 # may tune support for more advanced processors.
   6
   7 .if !defined(CPUTYPE) || empty(CPUTYPE)
   8 _CPUCFLAGS =
   9 . if ${MACHINE_CPUARCH} == "aarch64"
  10 MACHINE_CPU = arm64
  11 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "amd64"
  12 MACHINE_CPU = amd64 sse2 sse mmx
  13 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "arm"
  14 MACHINE_CPU = arm
  15 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "i386"
  16 MACHINE_CPU = i486
  17 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "mips"
  18 MACHINE_CPU = mips
  19 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "powerpc"
  20 MACHINE_CPU = aim
  21 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "riscv"
  22 MACHINE_CPU = riscv
  23 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "sparc64"
  24 MACHINE_CPU = ultrasparc
  25 . endif
  26 .else
  27
  28 # Handle aliases (not documented in make.conf to avoid user confusion
  29 # between e.g. i586 and pentium)
  30
  31 . if ${MACHINE_CPUARCH} == "amd64" || ${MACHINE_CPUARCH} == "i386"
  32 .  if ${CPUTYPE} == "barcelona"
  33 CPUTYPE = amdfam10
  34 .  elif ${CPUTYPE} == "core-avx2"
  35 CPUTYPE = haswell
  36 .  elif ${CPUTYPE} == "core-avx-i"
  37 CPUTYPE = ivybridge
  38 .  elif ${CPUTYPE} == "corei7-avx"
  39 CPUTYPE = sandybridge
  40 .  elif ${CPUTYPE} == "corei7"
  41 CPUTYPE = nehalem
  42 .  elif ${CPUTYPE} == "slm"
  43 CPUTYPE = silvermont
  44 .  elif ${CPUTYPE} == "atom"
  45 CPUTYPE = bonnell
  46 .  elif ${CPUTYPE} == "core"
  47 CPUTYPE = prescott
  48 .  endif
  49 .  if ${MACHINE_CPUARCH} == "amd64"
  50 .   if ${CPUTYPE} == "prescott"
  51 CPUTYPE = nocona
  52 .   endif
  53 .  else
  54 .   if ${CPUTYPE} == "k7"
  55 CPUTYPE = athlon
  56 .   elif ${CPUTYPE} == "p4"
  57 CPUTYPE = pentium4
  58 .   elif ${CPUTYPE} == "p4m"
  59 CPUTYPE = pentium4m
  60 .   elif ${CPUTYPE} == "p3"
  61 CPUTYPE = pentium3
  62 .   elif ${CPUTYPE} == "p3m"
  63 CPUTYPE = pentium3m
  64 .   elif ${CPUTYPE} == "p-m"
  65 CPUTYPE = pentium-m
  66 .   elif ${CPUTYPE} == "p2"
  67 CPUTYPE = pentium2
  68 .   elif ${CPUTYPE} == "i686"
  69 CPUTYPE = pentiumpro
  70 .   elif ${CPUTYPE} == "i586/mmx"
  71 CPUTYPE = pentium-mmx
  72 .   elif ${CPUTYPE} == "i586"
  73 CPUTYPE = pentium
  74 .   endif
  75 .  endif
  76 . elif ${MACHINE_ARCH} == "sparc64"
  77 .  if ${CPUTYPE} == "us"
  78 CPUTYPE = ultrasparc
  79 .  elif ${CPUTYPE} == "us3"
  80 CPUTYPE = ultrasparc3
  81 .  endif
  82 . endif
  83
  84 ###############################################################################
  85 # Logic to set up correct gcc optimization flag.  This must be included
  86 # after /etc/make.conf so it can react to the local value of CPUTYPE
  87 # defined therein.  Consult:
  88 #       http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/ARM-Options.html
  89 #       http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/RS-6000-and-PowerPC-Options.html
  90 #       http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/MIPS-Options.html
  91 #       http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/SPARC-Options.html
  92 #       http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/i386-and-x86_002d64-Options.html
  93
  94 . if ${MACHINE_CPUARCH} == "i386"
  95 .  if ${CPUTYPE} == "crusoe"
  96 _CPUCFLAGS = -march=i686 -falign-functions=0 -falign-jumps=0 -falign-loops=0
  97 .  elif ${CPUTYPE} == "k5"
  98 _CPUCFLAGS = -march=pentium
  99 .  elif ${CPUTYPE} == "c7"
 100 _CPUCFLAGS = -march=c3-2
 101 .  else
 102 _CPUCFLAGS = -march=${CPUTYPE}
 103 .  endif
 104 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "amd64"
 105 _CPUCFLAGS = -march=${CPUTYPE}
 106 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "arm"
 107 .  if ${CPUTYPE} == "xscale"
 108 #XXX: gcc doesn't seem to like -mcpu=xscale, and dies while rebuilding itself
 109 #_CPUCFLAGS = -mcpu=xscale
 110 _CPUCFLAGS = -march=armv5te -D__XSCALE__
 111 .  elif ${CPUTYPE:M*soft*} != ""
 112 _CPUCFLAGS = -mfloat-abi=softfp
 113 .  elif ${CPUTYPE} == "cortexa"
 114 _CPUCFLAGS = -march=armv7 -mfpu=vfp
 115 .  elif ${CPUTYPE:Marmv[4567]*} != ""
 116 # Handle all the armvX types that FreeBSD runs:
 117 #       armv4, armv4t, armv5, armv5te, armv6, armv6t2, armv7, armv7-a, armv7ve
 118 # they require -march=. All the others require -mcpu=.
 119 _CPUCFLAGS = -march=${CPUTYPE}
 120 .  else
 121 # Common values for FreeBSD
 122 # arm: (any arm v4 or v5 processor you are targeting)
 123 #       arm920t, arm926ej-s, marvell-pj4, fa526, fa626,
 124 #       fa606te, fa626te, fa726te
 125 # armv6: (any arm v7 or v8 processor you are targeting and the arm1176jzf-s)
 126 #       arm1176jzf-s, generic-armv7-a, cortex-a5, cortex-a7, cortex-a8,
 127 #       cortex-a9, cortex-a12, cortex-a15, cortex-a17, cortex-a53, cortex-a57,
 128 #       cortex-a72, exynos-m1
 129 _CPUCFLAGS = -mcpu=${CPUTYPE}
 130 . endif
 131 . elif ${MACHINE_ARCH} == "powerpc"
 132 .  if ${CPUTYPE} == "e500"
 133 _CPUCFLAGS = -Wa,-me500 -msoft-float
 134 .  else
 135 _CPUCFLAGS = -mcpu=${CPUTYPE} -mno-powerpc64
 136 .  endif
 137 . elif ${MACHINE_ARCH} == "powerpcspe"
 138 _CPUCFLAGS = -Wa,-me500 -mspe=yes -mabi=spe -mfloat-gprs=double -mcpu=8548
 139 . elif ${MACHINE_ARCH} == "powerpc64"
 140 _CPUCFLAGS = -mcpu=${CPUTYPE}
 141 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "mips"
 142 # mips[1234], mips32, mips64, and all later releases need to have mips
 143 # preserved (releases later than r2 require external toolchain)
 144 .  if ${CPUTYPE:Mmips32*} != "" || ${CPUTYPE:Mmips64*} != "" || \
 145         ${CPUTYPE:Mmips[1234]} != ""
 146 _CPUCFLAGS = -march=${CPUTYPE}
 147 . else
 148 # Default -march to the CPUTYPE passed in, with mips stripped off so we
 149 # accept either mips4kc or 4kc, mostly for historical reasons
 150 # Typical values for cores:
 151 #       4kc, 24kc, 34kc, 74kc, 1004kc, octeon, octeon+, octeon2, octeon3,
 152 #       sb1, xlp, xlr
 153 _CPUCFLAGS = -march=${CPUTYPE:S/^mips//}
 154 . endif
 155 . elif ${MACHINE_ARCH} == "sparc64"
 156 .  if ${CPUTYPE} == "v9"
 157 _CPUCFLAGS = -mcpu=v9
 158 .  elif ${CPUTYPE} == "ultrasparc"
 159 _CPUCFLAGS = -mcpu=ultrasparc
 160 .  elif ${CPUTYPE} == "ultrasparc3"
 161 _CPUCFLAGS = -mcpu=ultrasparc3
 162 .  endif
 163 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "aarch64"
 164 _CPUCFLAGS = -mcpu=${CPUTYPE}
 165 . endif
 166
 167 # Set up the list of CPU features based on the CPU type.  This is an
 168 # unordered list to make it easy for client makefiles to test for the
 169 # presence of a CPU feature.
 170
 171 ########## i386
 172 . if ${MACHINE_CPUARCH} == "i386"
 173 .  if ${CPUTYPE} == "znver1"
 174 MACHINE_CPU = avx2 avx sse42 sse41 ssse3 sse4a sse3 sse2 sse mmx k6 k5 i586
 175 .  elif ${CPUTYPE} == "bdver4"
 176 MACHINE_CPU = xop avx2 avx sse42 sse41 ssse3 sse4a sse3 sse2 sse mmx k6 k5 i586
 177 .  elif ${CPUTYPE} == "bdver3" || ${CPUTYPE} == "bdver2" || \
 178     ${CPUTYPE} == "bdver1"
 179 MACHINE_CPU = xop avx sse42 sse41 ssse3 sse4a sse3 sse2 sse mmx k6 k5 i586
 180 .  elif ${CPUTYPE} == "btver2"
 181 MACHINE_CPU = avx sse42 sse41 ssse3 sse4a sse3 sse2 sse mmx k6 k5 i586
 182 .  elif ${CPUTYPE} == "btver1"
 183 MACHINE_CPU = ssse3 sse4a sse3 sse2 sse mmx k6 k5 i586
 184 .  elif ${CPUTYPE} == "amdfam10"
 185 MACHINE_CPU = athlon-xp athlon k7 3dnow sse4a sse3 sse2 sse mmx k6 k5 i586
 186 .  elif ${CPUTYPE} == "opteron-sse3" || ${CPUTYPE} == "athlon64-sse3"
 187 MACHINE_CPU = athlon-xp athlon k7 3dnow sse3 sse2 sse mmx k6 k5 i586
 188 .  elif ${CPUTYPE} == "opteron" || ${CPUTYPE} == "athlon64" || \
 189     ${CPUTYPE} == "athlon-fx"
 190 MACHINE_CPU = athlon-xp athlon k7 3dnow sse2 sse mmx k6 k5 i586
 191 .  elif ${CPUTYPE} == "athlon-mp" || ${CPUTYPE} == "athlon-xp" || \
 192     ${CPUTYPE} == "athlon-4"
 193 MACHINE_CPU = athlon-xp athlon k7 3dnow sse mmx k6 k5 i586
 194 .  elif ${CPUTYPE} == "athlon" || ${CPUTYPE} == "athlon-tbird"
 195 MACHINE_CPU = athlon k7 3dnow mmx k6 k5 i586
 196 .  elif ${CPUTYPE} == "k6-3" || ${CPUTYPE} == "k6-2" || ${CPUTYPE} == "geode"
 197 MACHINE_CPU = 3dnow mmx k6 k5 i586
 198 .  elif ${CPUTYPE} == "k6"
 199 MACHINE_CPU = mmx k6 k5 i586
 200 .  elif ${CPUTYPE} == "k5"
 201 MACHINE_CPU = k5 i586
 202 .  elif ${CPUTYPE} == "cannonlake" || ${CPUTYPE} == "knm" || \
 203     ${CPUTYPE} == "skylake-avx512" || ${CPUTYPE} == "knl"
 204 MACHINE_CPU = avx512 avx2 avx sse42 sse41 ssse3 sse3 sse2 sse i686 mmx i586
 205 .  elif ${CPUTYPE} == "skylake" || ${CPUTYPE} == "broadwell" || \
 206     ${CPUTYPE} == "haswell"
 207 MACHINE_CPU = avx2 avx sse42 sse41 ssse3 sse3 sse2 sse i686 mmx i586
 208 .  elif ${CPUTYPE} == "ivybridge" || ${CPUTYPE} == "sandybridge"
 209 MACHINE_CPU = avx sse42 sse41 ssse3 sse3 sse2 sse i686 mmx i586
 210 .  elif ${CPUTYPE} == "goldmont" || ${CPUTYPE} == "westmere" || \
 211     ${CPUTYPE} == "nehalem" || ${CPUTYPE} == "silvermont"
 212 MACHINE_CPU = sse42 sse41 ssse3 sse3 sse2 sse i686 mmx i586
 213 .  elif ${CPUTYPE} == "penryn"
 214 MACHINE_CPU = sse41 ssse3 sse3 sse2 sse i686 mmx i586
 215 .  elif ${CPUTYPE} == "core2" || ${CPUTYPE} == "bonnell"
 216 MACHINE_CPU = ssse3 sse3 sse2 sse i686 mmx i586
 217 .  elif ${CPUTYPE} == "yonah" || ${CPUTYPE} == "prescott"
 218 MACHINE_CPU = sse3 sse2 sse i686 mmx i586
 219 .  elif ${CPUTYPE} == "pentium4" || ${CPUTYPE} == "pentium4m" || \
 220     ${CPUTYPE} == "pentium-m"
 221 MACHINE_CPU = sse2 sse i686 mmx i586
 222 .  elif ${CPUTYPE} == "pentium3" || ${CPUTYPE} == "pentium3m"
 223 MACHINE_CPU = sse i686 mmx i586
 224 .  elif ${CPUTYPE} == "pentium2"
 225 MACHINE_CPU = i686 mmx i586
 226 .  elif ${CPUTYPE} == "pentiumpro"
 227 MACHINE_CPU = i686 i586
 228 .  elif ${CPUTYPE} == "pentium-mmx"
 229 MACHINE_CPU = mmx i586
 230 .  elif ${CPUTYPE} == "pentium"
 231 MACHINE_CPU = i586
 232 .  elif ${CPUTYPE} == "c7"
 233 MACHINE_CPU = sse3 sse2 sse i686 mmx i586
 234 .  elif ${CPUTYPE} == "c3-2"
 235 MACHINE_CPU = sse i686 mmx i586
 236 .  elif ${CPUTYPE} == "c3"
 237 MACHINE_CPU = 3dnow mmx i586
 238 .  elif ${CPUTYPE} == "winchip2"
 239 MACHINE_CPU = 3dnow mmx
 240 .  elif ${CPUTYPE} == "winchip-c6"
 241 MACHINE_CPU = mmx
 242 .  endif
 243 MACHINE_CPU += i486
 244 ########## amd64
 245 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "amd64"
 246 .  if ${CPUTYPE} == "znver1"
 247 MACHINE_CPU = avx2 avx sse42 sse41 ssse3 sse4a sse3
 248 .  elif ${CPUTYPE} == "bdver4"
 249 MACHINE_CPU = xop avx2 avx sse42 sse41 ssse3 sse4a sse3
 250 .  elif ${CPUTYPE} == "bdver3" || ${CPUTYPE} == "bdver2" || \
 251     ${CPUTYPE} == "bdver1"
 252 MACHINE_CPU = xop avx sse42 sse41 ssse3 sse4a sse3
 253 .  elif ${CPUTYPE} == "btver2"
 254 MACHINE_CPU = avx sse42 sse41 ssse3 sse4a sse3
 255 .  elif ${CPUTYPE} == "btver1"
 256 MACHINE_CPU = ssse3 sse4a sse3
 257 .  elif ${CPUTYPE} == "amdfam10"
 258 MACHINE_CPU = k8 3dnow sse4a sse3
 259 .  elif ${CPUTYPE} == "opteron-sse3" || ${CPUTYPE} == "athlon64-sse3" || \
 260     ${CPUTYPE} == "k8-sse3"
 261 MACHINE_CPU = k8 3dnow sse3
 262 .  elif ${CPUTYPE} == "opteron" || ${CPUTYPE} == "athlon64" || \
 263     ${CPUTYPE} == "athlon-fx" || ${CPUTYPE} == "k8"
 264 MACHINE_CPU = k8 3dnow
 265 .  elif ${CPUTYPE} == "cannonlake" || ${CPUTYPE} == "knm" || \
 266     ${CPUTYPE} == "skylake-avx512" || ${CPUTYPE} == "knl"
 267 MACHINE_CPU = avx512 avx2 avx sse42 sse41 ssse3 sse3
 268 .  elif ${CPUTYPE} == "skylake" || ${CPUTYPE} == "broadwell" || \
 269     ${CPUTYPE} == "haswell"
 270 MACHINE_CPU = avx2 avx sse42 sse41 ssse3 sse3
 271 .  elif ${CPUTYPE} == "ivybridge" || ${CPUTYPE} == "sandybridge"
 272 MACHINE_CPU = avx sse42 sse41 ssse3 sse3
 273 .  elif ${CPUTYPE} == "goldmont" || ${CPUTYPE} == "westmere" || \
 274     ${CPUTYPE} == "nehalem" || ${CPUTYPE} == "silvermont"
 275 MACHINE_CPU = sse42 sse41 ssse3 sse3
 276 .  elif ${CPUTYPE} == "penryn"
 277 MACHINE_CPU = sse41 ssse3 sse3
 278 .  elif ${CPUTYPE} == "core2" || ${CPUTYPE} == "bonnell"
 279 MACHINE_CPU = ssse3 sse3
 280 .  elif ${CPUTYPE} == "nocona"
 281 MACHINE_CPU = sse3
 282 .  endif
 283 MACHINE_CPU += amd64 sse2 sse mmx
 284 ########## Mips
 285 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "mips"
 286 MACHINE_CPU = mips
 287 ########## powerpc
 288 . elif ${MACHINE_ARCH} == "powerpc"
 289 .  if ${CPUTYPE} == "e500"
 290 MACHINE_CPU = booke softfp
 291 .  endif
 292 ########## riscv
 293 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "riscv"
 294 MACHINE_CPU = riscv
 295 ########## sparc64
 296 . elif ${MACHINE_ARCH} == "sparc64"
 297 .  if ${CPUTYPE} == "v9"
 298 MACHINE_CPU = v9
 299 .  elif ${CPUTYPE} == "ultrasparc"
 300 MACHINE_CPU = v9 ultrasparc
 301 .  elif ${CPUTYPE} == "ultrasparc3"
 302 MACHINE_CPU = v9 ultrasparc ultrasparc3
 303 .  endif
 304 . endif
 305 .endif
 306
 307 .if ${MACHINE_CPUARCH} == "mips"
 308 CFLAGS += -G0
 309 . if ${MACHINE_ARCH:Mmips*el*} != ""
 310 AFLAGS += -EL
 311 CFLAGS += -EL
 312 LDFLAGS += -EL
 313 . else
 314 AFLAGS += -EB
 315 CFLAGS += -EB
 316 LDFLAGS += -EB
 317 . endif
 318 . if ${MACHINE_ARCH:Mmips64*} != ""
 319 AFLAGS+= -mabi=64
 320 CFLAGS+= -mabi=64
 321 LDFLAGS+= -mabi=64
 322 . elif ${MACHINE_ARCH:Mmipsn32*} != ""
 323 AFLAGS+= -mabi=n32
 324 CFLAGS+= -mabi=n32
 325 LDFLAGS+= -mabi=n32
 326 . else
 327 AFLAGS+= -mabi=32
 328 CFLAGS+= -mabi=32
 329 LDFLAGS+= -mabi=32
 330 . endif
 331 . if ${MACHINE_ARCH:Mmips*hf}
 332 CFLAGS += -mhard-float
 333 . else
 334 CFLAGS += -msoft-float
 335 . endif
 336 .endif
 337
 338 ########## arm
 339 .if ${MACHINE_CPUARCH} == "arm"
 340 MACHINE_CPU += arm
 341 . if ${MACHINE_ARCH:Marmv6*} != ""
 342 MACHINE_CPU += armv6
 343 . endif
 344 . if ${MACHINE_ARCH:Marmv7*} != ""
 345 MACHINE_CPU += armv7
 346 . endif
 347 # armv6 and armv7 are a hybrid. It can use the softfp ABI, but doesn't emulate
 348 # floating point in the general case, so don't define softfp for it at this
 349 # time. arm is pure softfp, so define it for them.
 350 . if ${MACHINE_ARCH:Marmv[67]*} == ""
 351 MACHINE_CPU += softfp
 352 . endif
 353 # Normally armv6 and armv7 are hard float ABI from FreeBSD 11 onwards. However
 354 # when CPUTYPE has 'soft' in it, we use the soft-float ABI to allow building of
 355 # soft-float ABI libraries. In this case, we have to add the -mfloat-abi=softfp
 356 # to force that.
 357 .if ${MACHINE_ARCH:Marmv[67]*} && defined(CPUTYPE) && ${CPUTYPE:M*soft*} != ""
 358 # Needs to be CFLAGS not _CPUCFLAGS because it's needed for the ABI
 359 # not a nice optimization.
 360 CFLAGS += -mfloat-abi=softfp
 361 .endif
 362 .endif
 363
 364 .if ${MACHINE_ARCH} == "powerpcspe"
 365 CFLAGS += -mcpu=8548 -Wa,-me500 -mspe=yes -mabi=spe -mfloat-gprs=double
 366 .endif
 367
 368 .if ${MACHINE_CPUARCH} == "riscv"
 369 .if ${MACHINE_ARCH:Mriscv*sf}
 370 CFLAGS += -march=rv64imac -mabi=lp64
 371 .else
 372 CFLAGS += -march=rv64imafdc -mabi=lp64d
 373 .endif
 374 .endif
 375
 376 # NB: COPTFLAGS is handled in /usr/src/sys/conf/kern.pre.mk
 377
 378 .if !defined(NO_CPU_CFLAGS)
 379 CFLAGS += ${_CPUCFLAGS}
 380 .endif
 381
 382 #
 383 # Prohibit the compiler from emitting SIMD instructions.
 384 # These flags are added to CFLAGS in areas where the extra context-switch
 385 # cost outweighs the advantages of SIMD instructions.
 386 #
 387 # gcc:
 388 # Setting -mno-mmx implies -mno-3dnow
 389 # Setting -mno-sse implies -mno-sse2, -mno-sse3, -mno-ssse3 and -mfpmath=387
 390 #
 391 # clang:
 392 # Setting -mno-mmx implies -mno-3dnow and -mno-3dnowa
 393 # Setting -mno-sse implies -mno-sse2, -mno-sse3, -mno-ssse3, -mno-sse41 and
 394 # -mno-sse42
 395 # (-mfpmath= is not supported)
 396 #
 397 .if ${MACHINE_CPUARCH} == "i386" || ${MACHINE_CPUARCH} == "amd64"
 398 CFLAGS_NO_SIMD.clang= -mno-avx -mno-avx2
 399 CFLAGS_NO_SIMD= -mno-mmx -mno-sse
 400 .endif
 401 CFLAGS_NO_SIMD += ${CFLAGS_NO_SIMD.${COMPILER_TYPE}}
 402
 403 # Add in any architecture-specific CFLAGS.
 404 # These come from make.conf or the command line or the environment.
 405 CFLAGS += ${CFLAGS.${MACHINE_ARCH}}
 406 CXXFLAGS += ${CXXFLAGS.${MACHINE_ARCH}}