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