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} == "skx"
  35 CPUTYPE = skylake-avx512
  36 .  elif ${CPUTYPE} == "core-avx2"
  37 CPUTYPE = haswell
  38 .  elif ${CPUTYPE} == "core-avx-i"
  39 CPUTYPE = ivybridge
  40 .  elif ${CPUTYPE} == "corei7-avx"
  41 CPUTYPE = sandybridge
  42 .  elif ${CPUTYPE} == "corei7"
  43 CPUTYPE = nehalem
  44 .  elif ${CPUTYPE} == "slm"
  45 CPUTYPE = silvermont
  46 .  elif ${CPUTYPE} == "atom"
  47 CPUTYPE = bonnell
  48 .  elif ${CPUTYPE} == "core"
  49 CPUTYPE = prescott
  50 .  endif
  51 .  if ${MACHINE_CPUARCH} == "amd64"
  52 .   if ${CPUTYPE} == "prescott"
  53 CPUTYPE = nocona
  54 .   endif
  55 .  else
  56 .   if ${CPUTYPE} == "k7"
  57 CPUTYPE = athlon
  58 .   elif ${CPUTYPE} == "p4"
  59 CPUTYPE = pentium4
  60 .   elif ${CPUTYPE} == "p4m"
  61 CPUTYPE = pentium4m
  62 .   elif ${CPUTYPE} == "p3"
  63 CPUTYPE = pentium3
  64 .   elif ${CPUTYPE} == "p3m"
  65 CPUTYPE = pentium3m
  66 .   elif ${CPUTYPE} == "p-m"
  67 CPUTYPE = pentium-m
  68 .   elif ${CPUTYPE} == "p2"
  69 CPUTYPE = pentium2
  70 .   elif ${CPUTYPE} == "i686"
  71 CPUTYPE = pentiumpro
  72 .   elif ${CPUTYPE} == "i586/mmx"
  73 CPUTYPE = pentium-mmx
  74 .   elif ${CPUTYPE} == "i586"
  75 CPUTYPE = pentium
  76 .   endif
  77 .  endif
  78 . elif ${MACHINE_ARCH} == "sparc64"
  79 .  if ${CPUTYPE} == "us"
  80 CPUTYPE = ultrasparc
  81 .  elif ${CPUTYPE} == "us3"
  82 CPUTYPE = ultrasparc3
  83 .  endif
  84 . endif
  85
  86 ###############################################################################
  87 # Logic to set up correct gcc optimization flag.  This must be included
  88 # after /etc/make.conf so it can react to the local value of CPUTYPE
  89 # defined therein.  Consult:
  90 #       http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/ARM-Options.html
  91 #       http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/RS-6000-and-PowerPC-Options.html
  92 #       http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/MIPS-Options.html
  93 #       http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/SPARC-Options.html
  94 #       http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/i386-and-x86_002d64-Options.html
  95
  96 . if ${MACHINE_CPUARCH} == "i386"
  97 .  if ${CPUTYPE} == "crusoe"
  98 _CPUCFLAGS = -march=i686 -falign-functions=0 -falign-jumps=0 -falign-loops=0
  99 .  elif ${CPUTYPE} == "k5"
 100 _CPUCFLAGS = -march=pentium
 101 .  elif ${CPUTYPE} == "c7"
 102 _CPUCFLAGS = -march=c3-2
 103 .  else
 104 _CPUCFLAGS = -march=${CPUTYPE}
 105 .  endif
 106 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "amd64"
 107 _CPUCFLAGS = -march=${CPUTYPE}
 108 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "arm"
 109 .  if ${CPUTYPE} == "xscale"
 110 #XXX: gcc doesn't seem to like -mcpu=xscale, and dies while rebuilding itself
 111 #_CPUCFLAGS = -mcpu=xscale
 112 _CPUCFLAGS = -march=armv5te -D__XSCALE__
 113 .  elif ${CPUTYPE:M*soft*} != ""
 114 _CPUCFLAGS = -mfloat-abi=softfp
 115 .  elif ${CPUTYPE} == "armv6"
 116 # Not sure we still need ARM_ARCH_6=1 here.
 117 _CPUCFLAGS = -march=${CPUTYPE} -DARM_ARCH_6=1
 118 .  elif ${CPUTYPE} == "cortexa"
 119 _CPUCFLAGS = -march=armv7 -DARM_ARCH_6=1 -mfpu=vfp
 120 .  elif ${CPUTYPE:Marmv[4567]*} != ""
 121 # Handle all the armvX types that FreeBSD runs:
 122 #       armv4, armv4t, armv5, armv5te, armv6, armv6t2, armv7, armv7-a, armv7ve
 123 # they require -march=. All the others require -mcpu=.
 124 _CPUCFLAGS = -march=${CPUTYPE}
 125 .  else
 126 # Common values for FreeBSD
 127 # arm: (any arm v4 or v5 processor you are targeting)
 128 #       arm920t, arm926ej-s, marvell-pj4, fa526, fa626,
 129 #       fa606te, fa626te, fa726te
 130 # armv6: (any arm v7 or v8 processor you are targeting and the arm1176jzf-s)
 131 #       arm1176jzf-s, generic-armv7-a, cortex-a5, cortex-a7, cortex-a8,
 132 #       cortex-a9, cortex-a12, cortex-a15, cortex-a17, cortex-a53, cortex-a57,
 133 #       cortex-a72, exynos-m1
 134 _CPUCFLAGS = -mcpu=${CPUTYPE}
 135 . endif
 136 . elif ${MACHINE_ARCH} == "powerpc"
 137 .  if ${CPUTYPE} == "e500"
 138 _CPUCFLAGS = -Wa,-me500 -msoft-float
 139 .  else
 140 _CPUCFLAGS = -mcpu=${CPUTYPE} -mno-powerpc64
 141 .  endif
 142 . elif ${MACHINE_ARCH} == "powerpc64"
 143 _CPUCFLAGS = -mcpu=${CPUTYPE}
 144 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "mips"
 145 # mips[1234], mips32, mips64, and all later releases need to have mips
 146 # preserved (releases later than r2 require external toolchain)
 147 .  if ${CPUTYPE:Mmips32*} != "" || ${CPUTYPE:Mmips64*} != "" || \
 148         ${CPUTYPE:Mmips[1234]} != ""
 149 _CPUCFLAGS = -march=${CPUTYPE}
 150 . else
 151 # Default -march to the CPUTYPE passed in, with mips stripped off so we
 152 # accept either mips4kc or 4kc, mostly for historical reasons
 153 # Typical values for cores:
 154 #       4kc, 24kc, 34kc, 74kc, 1004kc, octeon, octeon+, octeon2, octeon3,
 155 #       sb1, xlp, xlr
 156 _CPUCFLAGS = -march=${CPUTYPE:S/^mips//}
 157 . endif
 158 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "riscv"
 159 _CPUCFLAGS = -msoft-float # -march="RV64I" # RISCVTODO
 160 . elif ${MACHINE_ARCH} == "sparc64"
 161 .  if ${CPUTYPE} == "v9"
 162 _CPUCFLAGS = -mcpu=v9
 163 .  elif ${CPUTYPE} == "ultrasparc"
 164 _CPUCFLAGS = -mcpu=ultrasparc
 165 .  elif ${CPUTYPE} == "ultrasparc3"
 166 _CPUCFLAGS = -mcpu=ultrasparc3
 167 .  endif
 168 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "aarch64"
 169 _CPUCFLAGS = -mcpu=${CPUTYPE}
 170 . endif
 171
 172 # Set up the list of CPU features based on the CPU type.  This is an
 173 # unordered list to make it easy for client makefiles to test for the
 174 # presence of a CPU feature.
 175
 176 ########## i386
 177 . if ${MACHINE_CPUARCH} == "i386"
 178 .  if ${CPUTYPE} == "znver1"
 179 MACHINE_CPU = avx2 avx sse42 sse41 ssse3 sse4a sse3 sse2 sse mmx k6 k5 i586
 180 .  elif ${CPUTYPE} == "bdver4"
 181 MACHINE_CPU = xop avx2 avx sse42 sse41 ssse3 sse4a sse3 sse2 sse mmx k6 k5 i586
 182 .  elif ${CPUTYPE} == "bdver3" || ${CPUTYPE} == "bdver2" || \
 183     ${CPUTYPE} == "bdver1"
 184 MACHINE_CPU = xop avx sse42 sse41 ssse3 sse4a sse3 sse2 sse mmx k6 k5 i586
 185 .  elif ${CPUTYPE} == "btver2"
 186 MACHINE_CPU = avx sse42 sse41 ssse3 sse4a sse3 sse2 sse mmx k6 k5 i586
 187 .  elif ${CPUTYPE} == "btver1"
 188 MACHINE_CPU = ssse3 sse4a sse3 sse2 sse mmx k6 k5 i586
 189 .  elif ${CPUTYPE} == "amdfam10"
 190 MACHINE_CPU = athlon-xp athlon k7 3dnow sse4a sse3 sse2 sse mmx k6 k5 i586
 191 .  elif ${CPUTYPE} == "opteron-sse3" || ${CPUTYPE} == "athlon64-sse3"
 192 MACHINE_CPU = athlon-xp athlon k7 3dnow sse3 sse2 sse mmx k6 k5 i586
 193 .  elif ${CPUTYPE} == "opteron" || ${CPUTYPE} == "athlon64" || \
 194     ${CPUTYPE} == "athlon-fx"
 195 MACHINE_CPU = athlon-xp athlon k7 3dnow sse2 sse mmx k6 k5 i586
 196 .  elif ${CPUTYPE} == "athlon-mp" || ${CPUTYPE} == "athlon-xp" || \
 197     ${CPUTYPE} == "athlon-4"
 198 MACHINE_CPU = athlon-xp athlon k7 3dnow sse mmx k6 k5 i586
 199 .  elif ${CPUTYPE} == "athlon" || ${CPUTYPE} == "athlon-tbird"
 200 MACHINE_CPU = athlon k7 3dnow mmx k6 k5 i586
 201 .  elif ${CPUTYPE} == "k6-3" || ${CPUTYPE} == "k6-2" || ${CPUTYPE} == "geode"
 202 MACHINE_CPU = 3dnow mmx k6 k5 i586
 203 .  elif ${CPUTYPE} == "k6"
 204 MACHINE_CPU = mmx k6 k5 i586
 205 .  elif ${CPUTYPE} == "k5"
 206 MACHINE_CPU = k5 i586
 207 .  elif ${CPUTYPE} == "icelake-server" || ${CPUTYPE} == "icelake-client" || \
 208     ${CPUTYPE} == "cannonlake" || ${CPUTYPE} == "knm" || \
 209     ${CPUTYPE} == "skylake-avx512" || ${CPUTYPE} == "knl"
 210 MACHINE_CPU = avx512 avx2 avx sse42 sse41 ssse3 sse3 sse2 sse i686 mmx i586
 211 .  elif ${CPUTYPE} == "skylake" || ${CPUTYPE} == "broadwell" || \
 212     ${CPUTYPE} == "haswell"
 213 MACHINE_CPU = avx2 avx sse42 sse41 ssse3 sse3 sse2 sse i686 mmx i586
 214 .  elif ${CPUTYPE} == "ivybridge" || ${CPUTYPE} == "sandybridge"
 215 MACHINE_CPU = avx sse42 sse41 ssse3 sse3 sse2 sse i686 mmx i586
 216 .  elif ${CPUTYPE} == "tremont" || ${CPUTYPE} == "goldmont-plus" || \
 217     ${CPUTYPE} == "goldmont" || ${CPUTYPE} == "westmere" || \
 218     ${CPUTYPE} == "nehalem" || ${CPUTYPE} == "silvermont"
 219 MACHINE_CPU = sse42 sse41 ssse3 sse3 sse2 sse i686 mmx i586
 220 .  elif ${CPUTYPE} == "penryn"
 221 MACHINE_CPU = sse41 ssse3 sse3 sse2 sse i686 mmx i586
 222 .  elif ${CPUTYPE} == "core2" || ${CPUTYPE} == "bonnell"
 223 MACHINE_CPU = ssse3 sse3 sse2 sse i686 mmx i586
 224 .  elif ${CPUTYPE} == "yonah" || ${CPUTYPE} == "prescott"
 225 MACHINE_CPU = sse3 sse2 sse i686 mmx i586
 226 .  elif ${CPUTYPE} == "pentium4" || ${CPUTYPE} == "pentium4m" || \
 227     ${CPUTYPE} == "pentium-m"
 228 MACHINE_CPU = sse2 sse i686 mmx i586
 229 .  elif ${CPUTYPE} == "pentium3" || ${CPUTYPE} == "pentium3m"
 230 MACHINE_CPU = sse i686 mmx i586
 231 .  elif ${CPUTYPE} == "pentium2"
 232 MACHINE_CPU = i686 mmx i586
 233 .  elif ${CPUTYPE} == "pentiumpro"
 234 MACHINE_CPU = i686 i586
 235 .  elif ${CPUTYPE} == "pentium-mmx"
 236 MACHINE_CPU = mmx i586
 237 .  elif ${CPUTYPE} == "pentium"
 238 MACHINE_CPU = i586
 239 .  elif ${CPUTYPE} == "c7"
 240 MACHINE_CPU = sse3 sse2 sse i686 mmx i586
 241 .  elif ${CPUTYPE} == "c3-2"
 242 MACHINE_CPU = sse i686 mmx i586
 243 .  elif ${CPUTYPE} == "c3"
 244 MACHINE_CPU = 3dnow mmx i586
 245 .  elif ${CPUTYPE} == "winchip2"
 246 MACHINE_CPU = 3dnow mmx
 247 .  elif ${CPUTYPE} == "winchip-c6"
 248 MACHINE_CPU = mmx
 249 .  endif
 250 MACHINE_CPU += i486
 251 ########## amd64
 252 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "amd64"
 253 .  if ${CPUTYPE} == "znver1"
 254 MACHINE_CPU = avx2 avx sse42 sse41 ssse3 sse4a sse3
 255 .  elif ${CPUTYPE} == "bdver4"
 256 MACHINE_CPU = xop avx2 avx sse42 sse41 ssse3 sse4a sse3
 257 .  elif ${CPUTYPE} == "bdver3" || ${CPUTYPE} == "bdver2" || \
 258     ${CPUTYPE} == "bdver1"
 259 MACHINE_CPU = xop avx sse42 sse41 ssse3 sse4a sse3
 260 .  elif ${CPUTYPE} == "btver2"
 261 MACHINE_CPU = avx sse42 sse41 ssse3 sse4a sse3
 262 .  elif ${CPUTYPE} == "btver1"
 263 MACHINE_CPU = ssse3 sse4a sse3
 264 .  elif ${CPUTYPE} == "amdfam10"
 265 MACHINE_CPU = k8 3dnow sse4a sse3
 266 .  elif ${CPUTYPE} == "opteron-sse3" || ${CPUTYPE} == "athlon64-sse3" || \
 267     ${CPUTYPE} == "k8-sse3"
 268 MACHINE_CPU = k8 3dnow sse3
 269 .  elif ${CPUTYPE} == "opteron" || ${CPUTYPE} == "athlon64" || \
 270     ${CPUTYPE} == "athlon-fx" || ${CPUTYPE} == "k8"
 271 MACHINE_CPU = k8 3dnow
 272 .  elif ${CPUTYPE} == "icelake-server" || ${CPUTYPE} == "icelake-client" || \
 273     ${CPUTYPE} == "cannonlake" || ${CPUTYPE} == "knm" || \
 274     ${CPUTYPE} == "skylake-avx512" || ${CPUTYPE} == "knl"
 275 MACHINE_CPU = avx512 avx2 avx sse42 sse41 ssse3 sse3
 276 .  elif ${CPUTYPE} == "skylake" || ${CPUTYPE} == "broadwell" || \
 277     ${CPUTYPE} == "haswell"
 278 MACHINE_CPU = avx2 avx sse42 sse41 ssse3 sse3
 279 .  elif ${CPUTYPE} == "ivybridge" || ${CPUTYPE} == "sandybridge"
 280 MACHINE_CPU = avx sse42 sse41 ssse3 sse3
 281 .  elif ${CPUTYPE} == "tremont" || ${CPUTYPE} == "goldmont-plus" || \
 282     ${CPUTYPE} == "goldmont" || ${CPUTYPE} == "westmere" || \
 283     ${CPUTYPE} == "nehalem" || ${CPUTYPE} == "silvermont"
 284 MACHINE_CPU = sse42 sse41 ssse3 sse3
 285 .  elif ${CPUTYPE} == "penryn"
 286 MACHINE_CPU = sse41 ssse3 sse3
 287 .  elif ${CPUTYPE} == "core2" || ${CPUTYPE} == "bonnell"
 288 MACHINE_CPU = ssse3 sse3
 289 .  elif ${CPUTYPE} == "nocona"
 290 MACHINE_CPU = sse3
 291 .  endif
 292 MACHINE_CPU += amd64 sse2 sse mmx
 293 ########## Mips
 294 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "mips"
 295 MACHINE_CPU = mips
 296 ########## powerpc
 297 . elif ${MACHINE_ARCH} == "powerpc"
 298 .  if ${CPUTYPE} == "e500"
 299 MACHINE_CPU = booke softfp
 300 .  endif
 301 ########## riscv
 302 . elif ${MACHINE_CPUARCH} == "riscv"
 303 MACHINE_CPU = riscv
 304 ########## sparc64
 305 . elif ${MACHINE_ARCH} == "sparc64"
 306 .  if ${CPUTYPE} == "v9"
 307 MACHINE_CPU = v9
 308 .  elif ${CPUTYPE} == "ultrasparc"
 309 MACHINE_CPU = v9 ultrasparc
 310 .  elif ${CPUTYPE} == "ultrasparc3"
 311 MACHINE_CPU = v9 ultrasparc ultrasparc3
 312 .  endif
 313 . endif
 314 .endif
 315
 316 .if ${MACHINE_CPUARCH} == "mips"
 317 CFLAGS += -G0
 318 .endif
 319
 320 ########## arm
 321 .if ${MACHINE_CPUARCH} == "arm"
 322 MACHINE_CPU += arm
 323 . if ${MACHINE_ARCH:Marmv6*} != ""
 324 MACHINE_CPU += armv6
 325 . endif
 326 # armv6 is a hybrid. It can use the softfp ABI, but doesn't emulate
 327 # floating point in the general case, so don't define softfp for
 328 # it at this time. arm and armeb are pure softfp, so define it
 329 # for them.
 330 . if ${MACHINE_ARCH:Marmv6*} == ""
 331 MACHINE_CPU += softfp
 332 . endif
 333 # Normally armv6 is hard float ABI from FreeBSD 11 onwards. However
 334 # when CPUTYPE has 'soft' in it, we use the soft-float ABI to allow
 335 # building of soft-float ABI libraries. In this case, we have to
 336 # add the -mfloat-abi=softfp to force that.
 337 .if ${MACHINE_ARCH:Marmv6*} && defined(CPUTYPE) && ${CPUTYPE:M*soft*} != ""
 338 # Needs to be CFLAGS not _CPUCFLAGS because it's needed for the ABI
 339 # not a nice optimization.
 340 CFLAGS += -mfloat-abi=softfp
 341 .endif
 342 .endif
 343
 344 .if ${MACHINE_CPUARCH} == "riscv"
 345 CFLAGS += -msoft-float
 346 .endif
 347
 348 # NB: COPTFLAGS is handled in /usr/src/sys/conf/kern.pre.mk
 349
 350 .if !defined(NO_CPU_CFLAGS)
 351 CFLAGS += ${_CPUCFLAGS}
 352 .endif
 353
 354 #
 355 # Prohibit the compiler from emitting SIMD instructions.
 356 # These flags are added to CFLAGS in areas where the extra context-switch
 357 # cost outweighs the advantages of SIMD instructions.
 358 #
 359 # gcc:
 360 # Setting -mno-mmx implies -mno-3dnow
 361 # Setting -mno-sse implies -mno-sse2, -mno-sse3, -mno-ssse3 and -mfpmath=387
 362 #
 363 # clang:
 364 # Setting -mno-mmx implies -mno-3dnow and -mno-3dnowa
 365 # Setting -mno-sse implies -mno-sse2, -mno-sse3, -mno-ssse3, -mno-sse41 and
 366 # -mno-sse42
 367 # (-mfpmath= is not supported)
 368 #
 369 .if ${MACHINE_CPUARCH} == "i386" || ${MACHINE_CPUARCH} == "amd64"
 370 CFLAGS_NO_SIMD.clang= -mno-avx
 371 CFLAGS_NO_SIMD= -mno-mmx -mno-sse
 372 .endif
 373 CFLAGS_NO_SIMD += ${CFLAGS_NO_SIMD.${COMPILER_TYPE}}
 374
 375 # Add in any architecture-specific CFLAGS.
 376 # These come from make.conf or the command line or the environment.
 377 CFLAGS += ${CFLAGS.${MACHINE_ARCH}}
 378 CXXFLAGS += ${CXXFLAGS.${MACHINE_ARCH}}