]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/commitdiff
bpf: add -mcpu and related feature options
authorDavid Faust <david.faust@oracle.com>
Wed, 8 Sep 2021 17:26:15 +0000 (10:26 -0700)
committerDavid Faust <david.faust@oracle.com>
Fri, 10 Sep 2021 16:06:58 +0000 (09:06 -0700)
New instructions have been added over time to the eBPF ISA, but
previously there has been no good method to select which version to
target in GCC.

This patch adds the following options to the BPF backend:

  -mcpu={v1, v2, v3}
    Select which version of the eBPF ISA to target. This enables or
    disables generation of certain instructions. The default is v3.

  -mjmpext
    Enable extra conditional branch instructions.
    Enabled for CPU v2 and above.

  -mjmp32
    Enable 32-bit jump/branch instructions.
    Enabled for CPU v3 and above.

  -malu32
    Enable 32-bit ALU instructions.
    Enabled for CPU v3 and above.

gcc/ChangeLog:
* config/bpf/bpf-opts.h (bpf_isa_version): New enum.
* config/bpf/bpf-protos.h (bpf_expand_cbranch): New.
* config/bpf/bpf.c (bpf_option_override): Handle -mcpu option.
(bpf_expand_cbranch): New function.
* config/bpf/bpf.md (AM mode iterator): Conditionalize support for SI
mode.
(zero_extendsidi2): Only use mov32 instruction if it is available.
(SIM mode iterator): Conditionalize support for SI mode.
(JM mode iterator): New.
(cbranchdi4): Update name, use new JM iterator. Use bpf_expand_cbranch.
(*branch_on_di): Update name, use new JM iterator.
* config/bpf/bpf.opt: (mjmpext): New option.
(malu32): Likewise.
(mjmp32): Likewise.
(mcpu): Likewise.
(bpf_isa): New enum.

gcc/config/bpf/bpf-opts.h
gcc/config/bpf/bpf-protos.h
gcc/config/bpf/bpf.c
gcc/config/bpf/bpf.md
gcc/config/bpf/bpf.opt

index 1bc930cd194fe162625885eeeff9839ccace7fd4..456e39c2200e7a90e946b88d6674fc96df978ed4 100644 (file)
@@ -53,4 +53,11 @@ enum bpf_kernel_version
   LINUX_NATIVE,
 };
 
+enum bpf_isa_version
+{
+  ISA_V1,
+  ISA_V2,
+  ISA_V3,
+};
+
 #endif /* ! BPF_OPTS_H */
index 7ce3386ffdafa79e60adcd29fe554e98439162ab..e6bb9015449d96d0ea55db31dd14bbcc76460363 100644 (file)
@@ -29,6 +29,7 @@ extern void bpf_print_operand (FILE *, rtx, int);
 extern void bpf_print_operand_address (FILE *, rtx);
 extern void bpf_expand_prologue (void);
 extern void bpf_expand_epilogue (void);
+extern void bpf_expand_cbranch (machine_mode, rtx *);
 
 rtl_opt_pass * make_pass_bpf_core_attr (gcc::context *);
 
index 01d9c03479eb9702c9a4fdc5642e9c8f20c29f8a..82bb698bd917893ab1e613cf905699a5b5270362 100644 (file)
@@ -242,6 +242,17 @@ bpf_option_override (void)
       target_flags |= MASK_BPF_CORE;
       write_symbols |= BTF_WITH_CORE_DEBUG;
     }
+
+  /* Determine available features from ISA setting (-mcpu=).  */
+  if (bpf_has_jmpext == -1)
+    bpf_has_jmpext = (bpf_isa >= ISA_V2);
+
+  if (bpf_has_alu32 == -1)
+    bpf_has_alu32 = (bpf_isa >= ISA_V3);
+
+  if (bpf_has_jmp32 == -1)
+    bpf_has_jmp32 = (bpf_isa >= ISA_V3);
+
 }
 
 #undef TARGET_OPTION_OVERRIDE
@@ -540,6 +551,36 @@ bpf_expand_epilogue (void)
   emit_jump_insn (gen_exit ());
 }
 
+/* Expand to the instructions for a conditional branch. This function
+   is called when expanding the 'cbranch<mode>4' pattern in bpf.md.  */
+
+void
+bpf_expand_cbranch (machine_mode mode, rtx *operands)
+{
+  /* If all jump instructions are available, nothing special to do here.  */
+  if (bpf_has_jmpext)
+    return;
+
+  enum rtx_code code = GET_CODE (operands[0]);
+
+  /* Without the conditional branch instructions jslt, jsle, jlt, jle, we need
+     to convert conditional branches that would use them to an available
+     operation instead by reversing the comparison.  */
+  if ((code == LT || code == LE || code == LTU || code == LEU))
+    {
+      /* Reverse the condition.  */
+      PUT_CODE (operands[0], reverse_condition (code));
+
+      /* Swap the operands, and ensure that the first is a register.  */
+      if (!register_operand (operands[2], mode))
+       operands[2] = force_reg (mode, operands[2]);
+
+      rtx tmp = operands[1];
+      operands[1] = operands[2];
+      operands[2] = tmp;
+    }
+}
+
 /* Return the initial difference between the specified pair of
    registers.  The registers that can figure in FROM, and TO, are
    specified by ELIMINABLE_REGS in bpf.h.
index c51add728ef04cdcfc29b376d2ac090f5c59d164..436c8dfa0597da952b3582e8267b24a0d738609c 100644 (file)
 ;; insns, with the proper modes.
 ;;
 ;; 32-bit arithmetic (for SI modes) is implemented using the alu32
-;; instructions.
+;; instructions, if available.
 
-(define_mode_iterator AM [SI DI])
+(define_mode_iterator AM [(SI "bpf_has_alu32") DI])
 
 ;;; Addition
 (define_insn "add<AM:mode>3"
          (match_operand:SI 1 "nonimmediate_operand" "r,m")))]
   ""
   "@
-   mov32\t%0,%1
+   * return bpf_has_alu32 ? \"mov32\t%0,%1\" : \"mov\t%0,%1\;and\t%0,0xffffffff\";
    ldxw\t%0,%1"
   [(set_attr "type" "alu,ldx")])
 
 
 ;;;; Shifts
 
-(define_mode_iterator SIM [SI DI])
+(define_mode_iterator SIM [(SI "bpf_has_alu32") DI])
 
 (define_insn "ashr<SIM:mode>3"
   [(set (match_operand:SIM 0 "register_operand"                 "=r,r")
 ;; The eBPF jump instructions use 64-bit arithmetic when evaluating
 ;; the jump conditions.  Therefore we use DI modes below.
 
-(define_expand "cbranchdi4"
+(define_mode_iterator JM [(SI "bpf_has_jmp32") DI])
+
+(define_expand "cbranch<JM:mode>4"
   [(set (pc)
        (if_then_else (match_operator 0 "comparison_operator"
-                       [(match_operand:DI 1 "register_operand")
-                        (match_operand:DI 2 "reg_or_imm_operand")])
+                       [(match_operand:JM 1 "register_operand")
+                        (match_operand:JM 2 "reg_or_imm_operand")])
                      (label_ref (match_operand 3 "" ""))
                      (pc)))]
   ""
 {
   if (!ordered_comparison_operator (operands[0], VOIDmode))
     FAIL;
+
+  bpf_expand_cbranch (<JM:MODE>mode, operands);
 })
 
-(define_insn "*branch_on_di"
+(define_insn "*branch_on_<JM:mode>"
   [(set (pc)
        (if_then_else (match_operator 3 "ordered_comparison_operator"
-                        [(match_operand:DI 0 "register_operand" "r")
-                         (match_operand:DI 1 "reg_or_imm_operand" "rI")])
+                        [(match_operand:JM 0 "register_operand" "r")
+                         (match_operand:JM 1 "reg_or_imm_operand" "rI")])
                      (label_ref (match_operand 2 "" ""))
                      (pc)))]
   ""
 
   switch (code)
   {
-  case EQ: return "jeq\t%0,%1,%2"; break;
-  case NE: return "jne\t%0,%1,%2"; break;
-  case LT: return "jslt\t%0,%1,%2"; break;
-  case LE: return "jsle\t%0,%1,%2"; break;
-  case GT: return "jsgt\t%0,%1,%2"; break;
-  case GE: return "jsge\t%0,%1,%2"; break;
-  case LTU: return "jlt\t%0,%1,%2"; break;
-  case LEU: return "jle\t%0,%1,%2"; break;
-  case GTU: return "jgt\t%0,%1,%2"; break;
-  case GEU: return "jge\t%0,%1,%2"; break;
+  case EQ: return "jeq<msuffix>\t%0,%1,%2"; break;
+  case NE: return "jne<msuffix>\t%0,%1,%2"; break;
+  case LT: return "jslt<msuffix>\t%0,%1,%2"; break;
+  case LE: return "jsle<msuffix>\t%0,%1,%2"; break;
+  case GT: return "jsgt<msuffix>\t%0,%1,%2"; break;
+  case GE: return "jsge<msuffix>\t%0,%1,%2"; break;
+  case LTU: return "jlt<msuffix>\t%0,%1,%2"; break;
+  case LEU: return "jle<msuffix>\t%0,%1,%2"; break;
+  case GTU: return "jgt<msuffix>\t%0,%1,%2"; break;
+  case GEU: return "jge<msuffix>\t%0,%1,%2"; break;
   default:
     gcc_unreachable ();
     return "";
index 4493067b987dc4372da8f2296b860fb2529d87d0..e8b728ca69f07246432b2a4da250933c1bafc3eb 100644 (file)
@@ -131,3 +131,32 @@ Set a hard limit for the size of each stack frame, in bytes.
 mco-re
 Target Mask(BPF_CORE)
 Generate all necessary information for BPF Compile Once - Run Everywhere.
+
+; Selecting BPF ISA features and versions
+
+mjmpext
+Target Var(bpf_has_jmpext) Init(-1)
+Enable extra conditional-branch instructions j(s)lt and j(s)le.
+
+malu32
+Target Var(bpf_has_alu32) Init(-1)
+Enable 32-bit ALU instructions.
+
+mjmp32
+Target Var(bpf_has_jmp32) Init(-1)
+Enable 32-bit jump instructions.
+
+mcpu=
+Target RejectNegative Joined Var(bpf_isa) Enum(bpf_isa) Init(ISA_V3)
+
+Enum
+Name(bpf_isa) Type(enum bpf_isa_version)
+
+EnumValue
+Enum(bpf_isa) String(v1) Value(ISA_V1)
+
+EnumValue
+Enum(bpf_isa) String(v2) Value(ISA_V2)
+
+EnumValue
+Enum(bpf_isa) String(v3) Value(ISA_V3)