106f32e7eSjoerg //===--- Mips.cpp - Implement Mips target feature support -----------------===//
206f32e7eSjoerg //
306f32e7eSjoerg // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
406f32e7eSjoerg // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
506f32e7eSjoerg // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
606f32e7eSjoerg //
706f32e7eSjoerg //===----------------------------------------------------------------------===//
806f32e7eSjoerg //
906f32e7eSjoerg // This file implements Mips TargetInfo objects.
1006f32e7eSjoerg //
1106f32e7eSjoerg //===----------------------------------------------------------------------===//
1206f32e7eSjoerg 
1306f32e7eSjoerg #include "Mips.h"
1406f32e7eSjoerg #include "Targets.h"
1506f32e7eSjoerg #include "clang/Basic/Diagnostic.h"
1606f32e7eSjoerg #include "clang/Basic/MacroBuilder.h"
1706f32e7eSjoerg #include "clang/Basic/TargetBuiltins.h"
1806f32e7eSjoerg #include "llvm/ADT/StringSwitch.h"
1906f32e7eSjoerg 
2006f32e7eSjoerg using namespace clang;
2106f32e7eSjoerg using namespace clang::targets;
2206f32e7eSjoerg 
2306f32e7eSjoerg const Builtin::Info MipsTargetInfo::BuiltinInfo[] = {
2406f32e7eSjoerg #define BUILTIN(ID, TYPE, ATTRS)                                               \
2506f32e7eSjoerg   {#ID, TYPE, ATTRS, nullptr, ALL_LANGUAGES, nullptr},
2606f32e7eSjoerg #define LIBBUILTIN(ID, TYPE, ATTRS, HEADER)                                    \
2706f32e7eSjoerg   {#ID, TYPE, ATTRS, HEADER, ALL_LANGUAGES, nullptr},
2806f32e7eSjoerg #include "clang/Basic/BuiltinsMips.def"
2906f32e7eSjoerg };
3006f32e7eSjoerg 
processorSupportsGPR64() const3106f32e7eSjoerg bool MipsTargetInfo::processorSupportsGPR64() const {
3206f32e7eSjoerg   return llvm::StringSwitch<bool>(CPU)
3306f32e7eSjoerg       .Case("mips3", true)
3406f32e7eSjoerg       .Case("mips4", true)
3506f32e7eSjoerg       .Case("mips5", true)
3606f32e7eSjoerg       .Case("mips64", true)
3706f32e7eSjoerg       .Case("mips64r2", true)
3806f32e7eSjoerg       .Case("mips64r3", true)
3906f32e7eSjoerg       .Case("mips64r5", true)
4006f32e7eSjoerg       .Case("mips64r6", true)
4106f32e7eSjoerg       .Case("octeon", true)
42*13fbcb42Sjoerg       .Case("octeon+", true)
4306f32e7eSjoerg       .Default(false);
4406f32e7eSjoerg }
4506f32e7eSjoerg 
4606f32e7eSjoerg static constexpr llvm::StringLiteral ValidCPUNames[] = {
4706f32e7eSjoerg     {"mips1"},  {"mips2"},    {"mips3"},    {"mips4"},    {"mips5"},
4806f32e7eSjoerg     {"mips32"}, {"mips32r2"}, {"mips32r3"}, {"mips32r5"}, {"mips32r6"},
4906f32e7eSjoerg     {"mips64"}, {"mips64r2"}, {"mips64r3"}, {"mips64r5"}, {"mips64r6"},
50*13fbcb42Sjoerg     {"octeon"}, {"octeon+"}, {"p5600"}};
5106f32e7eSjoerg 
isValidCPUName(StringRef Name) const5206f32e7eSjoerg bool MipsTargetInfo::isValidCPUName(StringRef Name) const {
5306f32e7eSjoerg   return llvm::find(ValidCPUNames, Name) != std::end(ValidCPUNames);
5406f32e7eSjoerg }
5506f32e7eSjoerg 
fillValidCPUList(SmallVectorImpl<StringRef> & Values) const5606f32e7eSjoerg void MipsTargetInfo::fillValidCPUList(
5706f32e7eSjoerg     SmallVectorImpl<StringRef> &Values) const {
5806f32e7eSjoerg   Values.append(std::begin(ValidCPUNames), std::end(ValidCPUNames));
5906f32e7eSjoerg }
6006f32e7eSjoerg 
getISARev() const6106f32e7eSjoerg unsigned MipsTargetInfo::getISARev() const {
6206f32e7eSjoerg   return llvm::StringSwitch<unsigned>(getCPU())
6306f32e7eSjoerg              .Cases("mips32", "mips64", 1)
64*13fbcb42Sjoerg              .Cases("mips32r2", "mips64r2", "octeon", "octeon+", 2)
6506f32e7eSjoerg              .Cases("mips32r3", "mips64r3", 3)
6606f32e7eSjoerg              .Cases("mips32r5", "mips64r5", 5)
6706f32e7eSjoerg              .Cases("mips32r6", "mips64r6", 6)
6806f32e7eSjoerg              .Default(0);
6906f32e7eSjoerg }
7006f32e7eSjoerg 
getTargetDefines(const LangOptions & Opts,MacroBuilder & Builder) const7106f32e7eSjoerg void MipsTargetInfo::getTargetDefines(const LangOptions &Opts,
7206f32e7eSjoerg                                       MacroBuilder &Builder) const {
7306f32e7eSjoerg   if (BigEndian) {
7406f32e7eSjoerg     DefineStd(Builder, "MIPSEB", Opts);
7506f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("_MIPSEB");
7606f32e7eSjoerg   } else {
7706f32e7eSjoerg     DefineStd(Builder, "MIPSEL", Opts);
7806f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("_MIPSEL");
7906f32e7eSjoerg   }
8006f32e7eSjoerg 
8106f32e7eSjoerg   Builder.defineMacro("__mips__");
8206f32e7eSjoerg   Builder.defineMacro("_mips");
8306f32e7eSjoerg   if (Opts.GNUMode)
8406f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("mips");
8506f32e7eSjoerg 
8606f32e7eSjoerg   if (ABI == "o32") {
8706f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips", "32");
8806f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("_MIPS_ISA", "_MIPS_ISA_MIPS32");
8906f32e7eSjoerg   } else {
9006f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips", "64");
9106f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips64");
9206f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips64__");
9306f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("_MIPS_ISA", "_MIPS_ISA_MIPS64");
9406f32e7eSjoerg   }
9506f32e7eSjoerg 
9606f32e7eSjoerg   const std::string ISARev = std::to_string(getISARev());
9706f32e7eSjoerg 
9806f32e7eSjoerg   if (!ISARev.empty())
9906f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_isa_rev", ISARev);
10006f32e7eSjoerg 
10106f32e7eSjoerg   if (ABI == "o32") {
10206f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_o32");
10306f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("_ABIO32", "1");
10406f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("_MIPS_SIM", "_ABIO32");
10506f32e7eSjoerg   } else if (ABI == "n32") {
10606f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_n32");
10706f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("_ABIN32", "2");
10806f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("_MIPS_SIM", "_ABIN32");
10906f32e7eSjoerg   } else if (ABI == "n64") {
11006f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_n64");
11106f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("_ABI64", "3");
11206f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("_MIPS_SIM", "_ABI64");
11306f32e7eSjoerg   } else
11406f32e7eSjoerg     llvm_unreachable("Invalid ABI.");
11506f32e7eSjoerg 
11606f32e7eSjoerg   if (!IsNoABICalls) {
11706f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_abicalls");
11806f32e7eSjoerg     if (CanUseBSDABICalls)
11906f32e7eSjoerg       Builder.defineMacro("__ABICALLS__");
12006f32e7eSjoerg   }
12106f32e7eSjoerg 
12206f32e7eSjoerg   Builder.defineMacro("__REGISTER_PREFIX__", "");
12306f32e7eSjoerg 
12406f32e7eSjoerg   switch (FloatABI) {
12506f32e7eSjoerg   case HardFloat:
12606f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_hard_float", Twine(1));
12706f32e7eSjoerg     break;
12806f32e7eSjoerg   case SoftFloat:
12906f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_soft_float", Twine(1));
13006f32e7eSjoerg     break;
13106f32e7eSjoerg   }
13206f32e7eSjoerg 
13306f32e7eSjoerg   if (IsSingleFloat)
13406f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_single_float", Twine(1));
13506f32e7eSjoerg 
13606f32e7eSjoerg   switch (FPMode) {
13706f32e7eSjoerg   case FPXX:
13806f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_fpr", Twine(0));
13906f32e7eSjoerg     break;
14006f32e7eSjoerg   case FP32:
14106f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_fpr", Twine(32));
14206f32e7eSjoerg     break;
14306f32e7eSjoerg   case FP64:
14406f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_fpr", Twine(64));
14506f32e7eSjoerg     break;
14606f32e7eSjoerg }
14706f32e7eSjoerg 
14806f32e7eSjoerg   if (FPMode == FP64 || IsSingleFloat)
14906f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("_MIPS_FPSET", Twine(32));
15006f32e7eSjoerg   else
15106f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("_MIPS_FPSET", Twine(16));
15206f32e7eSjoerg 
15306f32e7eSjoerg   if (IsMips16)
15406f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips16", Twine(1));
15506f32e7eSjoerg 
15606f32e7eSjoerg   if (IsMicromips)
15706f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_micromips", Twine(1));
15806f32e7eSjoerg 
15906f32e7eSjoerg   if (IsNan2008)
16006f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_nan2008", Twine(1));
16106f32e7eSjoerg 
16206f32e7eSjoerg   if (IsAbs2008)
16306f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_abs2008", Twine(1));
16406f32e7eSjoerg 
16506f32e7eSjoerg   switch (DspRev) {
16606f32e7eSjoerg   default:
16706f32e7eSjoerg     break;
16806f32e7eSjoerg   case DSP1:
16906f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_dsp_rev", Twine(1));
17006f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_dsp", Twine(1));
17106f32e7eSjoerg     break;
17206f32e7eSjoerg   case DSP2:
17306f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_dsp_rev", Twine(2));
17406f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_dspr2", Twine(1));
17506f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_dsp", Twine(1));
17606f32e7eSjoerg     break;
17706f32e7eSjoerg   }
17806f32e7eSjoerg 
17906f32e7eSjoerg   if (HasMSA)
18006f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_msa", Twine(1));
18106f32e7eSjoerg 
18206f32e7eSjoerg   if (DisableMadd4)
18306f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__mips_no_madd4", Twine(1));
18406f32e7eSjoerg 
18506f32e7eSjoerg   Builder.defineMacro("_MIPS_SZPTR", Twine(getPointerWidth(0)));
18606f32e7eSjoerg   Builder.defineMacro("_MIPS_SZINT", Twine(getIntWidth()));
18706f32e7eSjoerg   Builder.defineMacro("_MIPS_SZLONG", Twine(getLongWidth()));
18806f32e7eSjoerg 
18906f32e7eSjoerg   Builder.defineMacro("_MIPS_ARCH", "\"" + CPU + "\"");
190*13fbcb42Sjoerg   if (CPU == "octeon+")
191*13fbcb42Sjoerg     Builder.defineMacro("_MIPS_ARCH_OCTEONP");
192*13fbcb42Sjoerg   else
19306f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("_MIPS_ARCH_" + StringRef(CPU).upper());
19406f32e7eSjoerg 
195*13fbcb42Sjoerg   if (StringRef(CPU).startswith("octeon"))
196*13fbcb42Sjoerg     Builder.defineMacro("__OCTEON__");
197*13fbcb42Sjoerg 
19806f32e7eSjoerg   // These shouldn't be defined for MIPS-I but there's no need to check
19906f32e7eSjoerg   // for that since MIPS-I isn't supported.
20006f32e7eSjoerg   Builder.defineMacro("__GCC_HAVE_SYNC_COMPARE_AND_SWAP_1");
20106f32e7eSjoerg   Builder.defineMacro("__GCC_HAVE_SYNC_COMPARE_AND_SWAP_2");
20206f32e7eSjoerg   Builder.defineMacro("__GCC_HAVE_SYNC_COMPARE_AND_SWAP_4");
20306f32e7eSjoerg 
20406f32e7eSjoerg   // 32-bit MIPS processors don't have the necessary lld/scd instructions
20506f32e7eSjoerg   // found in 64-bit processors. In the case of O32 on a 64-bit processor,
20606f32e7eSjoerg   // the instructions exist but using them violates the ABI since they
20706f32e7eSjoerg   // require 64-bit GPRs and O32 only supports 32-bit GPRs.
20806f32e7eSjoerg   if (ABI == "n32" || ABI == "n64")
20906f32e7eSjoerg     Builder.defineMacro("__GCC_HAVE_SYNC_COMPARE_AND_SWAP_8");
21006f32e7eSjoerg }
21106f32e7eSjoerg 
hasFeature(StringRef Feature) const21206f32e7eSjoerg bool MipsTargetInfo::hasFeature(StringRef Feature) const {
21306f32e7eSjoerg   return llvm::StringSwitch<bool>(Feature)
21406f32e7eSjoerg       .Case("mips", true)
215*13fbcb42Sjoerg       .Case("dsp", DspRev >= DSP1)
216*13fbcb42Sjoerg       .Case("dspr2", DspRev >= DSP2)
21706f32e7eSjoerg       .Case("fp64", FPMode == FP64)
218*13fbcb42Sjoerg       .Case("msa", HasMSA)
21906f32e7eSjoerg       .Default(false);
22006f32e7eSjoerg }
22106f32e7eSjoerg 
getTargetBuiltins() const22206f32e7eSjoerg ArrayRef<Builtin::Info> MipsTargetInfo::getTargetBuiltins() const {
22306f32e7eSjoerg   return llvm::makeArrayRef(BuiltinInfo, clang::Mips::LastTSBuiltin -
22406f32e7eSjoerg                                              Builtin::FirstTSBuiltin);
22506f32e7eSjoerg }
22606f32e7eSjoerg 
getUnwindWordWidth() const22706f32e7eSjoerg unsigned MipsTargetInfo::getUnwindWordWidth() const {
22806f32e7eSjoerg   return llvm::StringSwitch<unsigned>(ABI)
22906f32e7eSjoerg       .Case("o32", 32)
23006f32e7eSjoerg       .Case("n32", 64)
23106f32e7eSjoerg       .Case("n64", 64)
23206f32e7eSjoerg       .Default(getPointerWidth(0));
23306f32e7eSjoerg }
23406f32e7eSjoerg 
validateTarget(DiagnosticsEngine & Diags) const23506f32e7eSjoerg bool MipsTargetInfo::validateTarget(DiagnosticsEngine &Diags) const {
23606f32e7eSjoerg   // microMIPS64R6 backend was removed.
23706f32e7eSjoerg   if (getTriple().isMIPS64() && IsMicromips && (ABI == "n32" || ABI == "n64")) {
23806f32e7eSjoerg     Diags.Report(diag::err_target_unsupported_cpu_for_micromips) << CPU;
23906f32e7eSjoerg     return false;
24006f32e7eSjoerg   }
24106f32e7eSjoerg   // FIXME: It's valid to use O32 on a 64-bit CPU but the backend can't handle
24206f32e7eSjoerg   //        this yet. It's better to fail here than on the backend assertion.
24306f32e7eSjoerg   if (processorSupportsGPR64() && ABI == "o32") {
24406f32e7eSjoerg     Diags.Report(diag::err_target_unsupported_abi) << ABI << CPU;
24506f32e7eSjoerg     return false;
24606f32e7eSjoerg   }
24706f32e7eSjoerg 
24806f32e7eSjoerg   // 64-bit ABI's require 64-bit CPU's.
24906f32e7eSjoerg   if (!processorSupportsGPR64() && (ABI == "n32" || ABI == "n64")) {
25006f32e7eSjoerg     Diags.Report(diag::err_target_unsupported_abi) << ABI << CPU;
25106f32e7eSjoerg     return false;
25206f32e7eSjoerg   }
25306f32e7eSjoerg 
25406f32e7eSjoerg   // FIXME: It's valid to use O32 on a mips64/mips64el triple but the backend
25506f32e7eSjoerg   //        can't handle this yet. It's better to fail here than on the
25606f32e7eSjoerg   //        backend assertion.
25706f32e7eSjoerg   if (getTriple().isMIPS64() && ABI == "o32") {
25806f32e7eSjoerg     Diags.Report(diag::err_target_unsupported_abi_for_triple)
25906f32e7eSjoerg         << ABI << getTriple().str();
26006f32e7eSjoerg     return false;
26106f32e7eSjoerg   }
26206f32e7eSjoerg 
26306f32e7eSjoerg   // FIXME: It's valid to use N32/N64 on a mips/mipsel triple but the backend
26406f32e7eSjoerg   //        can't handle this yet. It's better to fail here than on the
26506f32e7eSjoerg   //        backend assertion.
26606f32e7eSjoerg   if (getTriple().isMIPS32() && (ABI == "n32" || ABI == "n64")) {
26706f32e7eSjoerg     Diags.Report(diag::err_target_unsupported_abi_for_triple)
26806f32e7eSjoerg         << ABI << getTriple().str();
26906f32e7eSjoerg     return false;
27006f32e7eSjoerg   }
27106f32e7eSjoerg 
27206f32e7eSjoerg   // -fpxx is valid only for the o32 ABI
27306f32e7eSjoerg   if (FPMode == FPXX && (ABI == "n32" || ABI == "n64")) {
27406f32e7eSjoerg     Diags.Report(diag::err_unsupported_abi_for_opt) << "-mfpxx" << "o32";
27506f32e7eSjoerg     return false;
27606f32e7eSjoerg   }
27706f32e7eSjoerg 
27806f32e7eSjoerg   // -mfp32 and n32/n64 ABIs are incompatible
27906f32e7eSjoerg   if (FPMode != FP64 && FPMode != FPXX && !IsSingleFloat &&
28006f32e7eSjoerg       (ABI == "n32" || ABI == "n64")) {
28106f32e7eSjoerg     Diags.Report(diag::err_opt_not_valid_with_opt) << "-mfpxx" << CPU;
28206f32e7eSjoerg     return false;
28306f32e7eSjoerg   }
28406f32e7eSjoerg   // Mips revision 6 and -mfp32 are incompatible
28506f32e7eSjoerg   if (FPMode != FP64 && FPMode != FPXX && (CPU == "mips32r6" ||
28606f32e7eSjoerg       CPU == "mips64r6")) {
28706f32e7eSjoerg     Diags.Report(diag::err_opt_not_valid_with_opt) << "-mfp32" << CPU;
28806f32e7eSjoerg     return false;
28906f32e7eSjoerg   }
29006f32e7eSjoerg   // Option -mfp64 permitted on Mips32 iff revision 2 or higher is present
29106f32e7eSjoerg   if (FPMode == FP64 && (CPU == "mips1" || CPU == "mips2" ||
29206f32e7eSjoerg       getISARev() < 2) && ABI == "o32") {
29306f32e7eSjoerg     Diags.Report(diag::err_mips_fp64_req) << "-mfp64";
29406f32e7eSjoerg     return false;
29506f32e7eSjoerg   }
29606f32e7eSjoerg 
29706f32e7eSjoerg   return true;
29806f32e7eSjoerg }
299