GCC Target Hook

这个 hook 会影响 gcc preprocessor, 通过 `builtin_define` 预定义了一些 runtime macro

void riscv_cpu_cpp_builtins(cpp_reader *pfile) {
    builtin_define("__riscv");

    if (TARGET_RVC) builtin_define("__riscv_compressed");

    if (TARGET_RVE) builtin_define("__riscv_32e");

    if (TARGET_ATOMIC) builtin_define("__riscv_atomic");

    if (TARGET_MUL) builtin_define("__riscv_mul");
    if (TARGET_DIV) builtin_define("__riscv_div");
    if (TARGET_DIV && TARGET_MUL) builtin_define("__riscv_muldiv");

    builtin_define_with_int_value("__riscv_xlen", UNITS_PER_WORD * 8);
    if (TARGET_HARD_FLOAT)
        builtin_define_with_int_value("__riscv_flen", UNITS_PER_FP_REG * 8);

    if (TARGET_HARD_FLOAT && TARGET_FDIV) {
        builtin_define("__riscv_fdiv");
        builtin_define("__riscv_fsqrt");
    }

    switch (riscv_abi) {
        case ABI_ILP32E:
            builtin_define("__riscv_abi_rve");
            gcc_fallthrough();

        case ABI_ILP32:
        case ABI_LP64:
            builtin_define("__riscv_float_abi_soft");
            break;

        case ABI_ILP32F:
        case ABI_LP64F:
            builtin_define("__riscv_float_abi_single");
            break;

        case ABI_ILP32D:
        case ABI_LP64D:
            builtin_define("__riscv_float_abi_double");
            break;
    }
    /* ... */
}

gcc 通过 march 定义了 TARGET_MUL 等 macro, 但它们是给 gcc 使用的. 应用代码如果要得到 TARGET_MUL 类似的功能, 需要使用 TARGET_CPU_CPP_BUILTINS 通过 builtin_define 定义的 __riscv_mul

通过 `echo| /opt/riscv/bin/riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -E -dM -` 可以看到所有的 predefined macro

$> echo| /opt/riscv/bin/riscv64-unknown-linux-gnu-gcc  -E -dM -|grep -i riscv
#define __riscv 1
#define __riscv_atomic 1
#define __riscv_cmodel_medlow 1
#define __riscv_fdiv 1
#define __riscv_float_abi_double 1
#define __riscv_mul 1
#define __riscv_muldiv 1
#define __riscv_xlen 64
#define __riscv_fsqrt 1
#define __riscv_m 2000000
#define __riscv_a 2000000
#define __riscv_c 2000000
#define __riscv_d 2000000
#define __riscv_f 2000000
#define __riscv_i 2000000
#define __riscv_zicsr 2000000
#define __riscv_compressed 1
#define __riscv_flen 64
#define __riscv_arch_test 1
#define __riscv_div 1
#define __riscv_zifencei 2000000

用来定义 `linux`, `__linux__` 等 os 相关的 runtime macro

指定 target_flags 的默认值

针对某个 opt level 打开某个 opt

修改 gcc option

• BITS_BIG_ENDIAN
• BYTES_BIG_ENDIAN
• WORDS_BIG_ENDIAN
• REG_WORDS_BIG_ENDIAN
• FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN

• BITS_PER_WORD
• POINTER_SIZE

• PARM_BOUNDARY
• STACK_BOUNDARY
• FUNCTION_BOUNDARY
• BIGGEST_ALIGNMENT
• MALLOC_ABI_ALIGNMENT
• ATTRIBUTE_ALIGNED_VALUE
• BIGGEST_FIELD_ALIGNMENT
• DATA_ALIGNMENT
• LOCAL_ALIGNMENT
• STRICT_ALIGNMENT
• …

__builtin_frame_address

这个宏会生成一个返回 `return address` 的 rtx, 主要用来支持 __builtin_return_address, 在 riscv 上就是返回 x1 (ra) 的值

和 GCC Stack Protector 有关

是否使用 memcpy?

是否使用 bzero?

是否使用 memset?

用来设置 GCC Named Return Value 如何把 nrv 传递给 callee

例如:

#define TARGET_STRUCT_VALUE_RTX my_struct_value_rtx

static rtx my_struct_value_rtx(
    tree fntype ATTRIBUTE_UNUSED, int incoming ATTRIBUTE_UNUSED) {
    return gen_rtx_REG(Pmode, 13);
}

表示用 reg 13 (riscv 的 a3) 传递 nrv. 若该宏没有定义, 则会把 nrv 看做 callee 的第一个参数来处理

struct X {
    int a;
    int b;
    int c;
    int d;
    int e;
    int f;
};

struct X foo(int a) {
    struct X x = {0};
    x.a = a;
    return x;
}

$> /opt/riscv/bin/riscv64-unknown-linux-gnu-gcc  test.c -O1 -c
$> /opt/riscv/bin/riscv64-unknown-linux-gnu-objdump -d ./test.o

0000000000000000 <foo>:
   0:   c288                    sw      a0,0(a3)
   2:   0006a223                sw      zero,4(a3)
   6:   0006a423                sw      zero,8(a3)
   a:   0006a623                sw      zero,12(a3)
   e:   0006a823                sw      zero,16(a3)
  12:   0006aa23                sw      zero,20(a3)
  16:   8536                    mv      a0,a3
  18:   8082                    ret