]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/9.git/blob - contrib/llvm/lib/Target/Mips/Mips64InstrInfo.td
MFC r244628:
[FreeBSD/stable/9.git] / contrib / llvm / lib / Target / Mips / Mips64InstrInfo.td
1 //===- Mips64InstrInfo.td - Mips64 Instruction Information -*- tablegen -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file describes Mips64 instructions.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15 // Mips Operand, Complex Patterns and Transformations Definitions.
16 //===----------------------------------------------------------------------===//
17
18 // Instruction operand types
19 def shamt_64       : Operand<i64>;
20
21 // Unsigned Operand
22 def uimm16_64      : Operand<i64> {
23   let PrintMethod = "printUnsignedImm";
24 }
25
26 // Transformation Function - get Imm - 32.
27 def Subtract32 : SDNodeXForm<imm, [{
28   return getImm(N, (unsigned)N->getZExtValue() - 32);
29 }]>;
30
31 // shamt must fit in 6 bits.
32 def immZExt6 : ImmLeaf<i32, [{return Imm == (Imm & 0x3f);}]>;
33
34 //===----------------------------------------------------------------------===//
35 // Instructions specific format
36 //===----------------------------------------------------------------------===//
37 // Shifts
38 // 64-bit shift instructions.
39 let DecoderNamespace = "Mips64" in {
40 class shift_rotate_imm64<bits<6> func, bits<5> isRotate, string instr_asm,
41                          SDNode OpNode>:
42   shift_rotate_imm<func, isRotate, instr_asm, OpNode, immZExt6, shamt,
43                    CPU64Regs>;
44
45 // Mul, Div
46 class Mult64<bits<6> func, string instr_asm, InstrItinClass itin>:
47   Mult<func, instr_asm, itin, CPU64Regs, [HI64, LO64]>;
48 class Div64<SDNode op, bits<6> func, string instr_asm, InstrItinClass itin>:
49   Div<op, func, instr_asm, itin, CPU64Regs, [HI64, LO64]>;
50
51 multiclass Atomic2Ops64<PatFrag Op, string Opstr> {
52   def #NAME# : Atomic2Ops<Op, Opstr, CPU64Regs, CPURegs>,
53                Requires<[NotN64, HasStandardEncoding]>;
54   def _P8    : Atomic2Ops<Op, Opstr, CPU64Regs, CPU64Regs>,
55                Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]> {
56     let isCodeGenOnly = 1;
57   }
58 }
59
60 multiclass AtomicCmpSwap64<PatFrag Op, string Width>  {
61   def #NAME# : AtomicCmpSwap<Op, Width, CPU64Regs, CPURegs>,
62                Requires<[NotN64, HasStandardEncoding]>;
63   def _P8    : AtomicCmpSwap<Op, Width, CPU64Regs, CPU64Regs>,
64                Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]> {
65     let isCodeGenOnly = 1;
66   }
67 }
68 }
69 let usesCustomInserter = 1, Predicates = [HasMips64, HasStandardEncoding],
70   DecoderNamespace = "Mips64" in {
71   defm ATOMIC_LOAD_ADD_I64  : Atomic2Ops64<atomic_load_add_64, "load_add_64">;
72   defm ATOMIC_LOAD_SUB_I64  : Atomic2Ops64<atomic_load_sub_64, "load_sub_64">;
73   defm ATOMIC_LOAD_AND_I64  : Atomic2Ops64<atomic_load_and_64, "load_and_64">;
74   defm ATOMIC_LOAD_OR_I64   : Atomic2Ops64<atomic_load_or_64, "load_or_64">;
75   defm ATOMIC_LOAD_XOR_I64  : Atomic2Ops64<atomic_load_xor_64, "load_xor_64">;
76   defm ATOMIC_LOAD_NAND_I64 : Atomic2Ops64<atomic_load_nand_64, "load_nand_64">;
77   defm ATOMIC_SWAP_I64      : Atomic2Ops64<atomic_swap_64, "swap_64">;
78   defm ATOMIC_CMP_SWAP_I64  : AtomicCmpSwap64<atomic_cmp_swap_64, "64">;
79 }
80
81 //===----------------------------------------------------------------------===//
82 // Instruction definition
83 //===----------------------------------------------------------------------===//
84 let DecoderNamespace = "Mips64" in {
85 /// Arithmetic Instructions (ALU Immediate)
86 def DADDi    : ArithOverflowI<0x18, "daddi", add, simm16_64, immSExt16,
87                            CPU64Regs>;
88 def DADDiu   : ArithLogicI<0x19, "daddiu", add, simm16_64, immSExt16,
89                            CPU64Regs>, IsAsCheapAsAMove;
90 def DANDi    : ArithLogicI<0x0c, "andi", and, uimm16_64, immZExt16, CPU64Regs>;
91 def SLTi64   : SetCC_I<0x0a, "slti", setlt, simm16_64, immSExt16, CPU64Regs>;
92 def SLTiu64  : SetCC_I<0x0b, "sltiu", setult, simm16_64, immSExt16, CPU64Regs>;
93 def ORi64    : ArithLogicI<0x0d, "ori", or, uimm16_64, immZExt16, CPU64Regs>;
94 def XORi64   : ArithLogicI<0x0e, "xori", xor, uimm16_64, immZExt16, CPU64Regs>;
95 def LUi64    : LoadUpper<0x0f, "lui", CPU64Regs, uimm16_64>;
96
97 /// Arithmetic Instructions (3-Operand, R-Type)
98 def DADD     : ArithOverflowR<0x00, 0x2C, "dadd", IIAlu, CPU64Regs, 1>;
99 def DADDu    : ArithLogicR<0x00, 0x2d, "daddu", add, IIAlu, CPU64Regs, 1>;
100 def DSUBu    : ArithLogicR<0x00, 0x2f, "dsubu", sub, IIAlu, CPU64Regs>;
101 def SLT64    : SetCC_R<0x00, 0x2a, "slt", setlt, CPU64Regs>;
102 def SLTu64   : SetCC_R<0x00, 0x2b, "sltu", setult, CPU64Regs>;
103 def AND64    : ArithLogicR<0x00, 0x24, "and", and, IIAlu, CPU64Regs, 1>;
104 def OR64     : ArithLogicR<0x00, 0x25, "or", or, IIAlu, CPU64Regs, 1>;
105 def XOR64    : ArithLogicR<0x00, 0x26, "xor", xor, IIAlu, CPU64Regs, 1>;
106 def NOR64    : LogicNOR<0x00, 0x27, "nor", CPU64Regs>;
107
108 /// Shift Instructions
109 def DSLL     : shift_rotate_imm64<0x38, 0x00, "dsll", shl>;
110 def DSRL     : shift_rotate_imm64<0x3a, 0x00, "dsrl", srl>;
111 def DSRA     : shift_rotate_imm64<0x3b, 0x00, "dsra", sra>;
112 def DSLLV    : shift_rotate_reg<0x14, 0x00, "dsllv", shl, CPU64Regs>;
113 def DSRLV    : shift_rotate_reg<0x16, 0x00, "dsrlv", srl, CPU64Regs>;
114 def DSRAV    : shift_rotate_reg<0x17, 0x00, "dsrav", sra, CPU64Regs>;
115 let Pattern = []<dag> in {
116   def DSLL32   : shift_rotate_imm64<0x3c, 0x00, "dsll32", shl>;
117   def DSRL32   : shift_rotate_imm64<0x3e, 0x00, "dsrl32", srl>;
118   def DSRA32   : shift_rotate_imm64<0x3f, 0x00, "dsra32", sra>;
119 }
120 }
121 // Rotate Instructions
122 let Predicates = [HasMips64r2, HasStandardEncoding],
123     DecoderNamespace = "Mips64" in {
124   def DROTR    : shift_rotate_imm64<0x3a, 0x01, "drotr", rotr>;
125   def DROTRV   : shift_rotate_reg<0x16, 0x01, "drotrv", rotr, CPU64Regs>;
126 }
127
128 let DecoderNamespace = "Mips64" in {
129 /// Load and Store Instructions
130 ///  aligned
131 defm LB64    : LoadM64<0x20, "lb",  sextloadi8>;
132 defm LBu64   : LoadM64<0x24, "lbu", zextloadi8>;
133 defm LH64    : LoadM64<0x21, "lh",  sextloadi16>;
134 defm LHu64   : LoadM64<0x25, "lhu", zextloadi16>;
135 defm LW64    : LoadM64<0x23, "lw",  sextloadi32>;
136 defm LWu64   : LoadM64<0x27, "lwu", zextloadi32>;
137 defm SB64    : StoreM64<0x28, "sb", truncstorei8>;
138 defm SH64    : StoreM64<0x29, "sh", truncstorei16>;
139 defm SW64    : StoreM64<0x2b, "sw", truncstorei32>;
140 defm LD      : LoadM64<0x37, "ld",  load>;
141 defm SD      : StoreM64<0x3f, "sd", store>;
142
143 /// load/store left/right
144 let isCodeGenOnly = 1 in {
145   defm LWL64 : LoadLeftRightM64<0x22, "lwl", MipsLWL>;
146   defm LWR64 : LoadLeftRightM64<0x26, "lwr", MipsLWR>;
147   defm SWL64 : StoreLeftRightM64<0x2a, "swl", MipsSWL>;
148   defm SWR64 : StoreLeftRightM64<0x2e, "swr", MipsSWR>;
149 }
150 defm LDL   : LoadLeftRightM64<0x1a, "ldl", MipsLDL>;
151 defm LDR   : LoadLeftRightM64<0x1b, "ldr", MipsLDR>;
152 defm SDL   : StoreLeftRightM64<0x2c, "sdl", MipsSDL>;
153 defm SDR   : StoreLeftRightM64<0x2d, "sdr", MipsSDR>;
154
155 /// Load-linked, Store-conditional
156 def LLD    : LLBase<0x34, "lld", CPU64Regs, mem>,
157              Requires<[NotN64, HasStandardEncoding]>;
158 def LLD_P8 : LLBase<0x34, "lld", CPU64Regs, mem64>,
159              Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]> {
160   let isCodeGenOnly = 1;
161 }
162 def SCD    : SCBase<0x3c, "scd", CPU64Regs, mem>,
163              Requires<[NotN64, HasStandardEncoding]>;
164 def SCD_P8 : SCBase<0x3c, "scd", CPU64Regs, mem64>,
165              Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]> {
166   let isCodeGenOnly = 1;
167 }
168
169 /// Jump and Branch Instructions
170 def JR64   : IndirectBranch<CPU64Regs>;
171 def BEQ64  : CBranch<0x04, "beq", seteq, CPU64Regs>;
172 def BNE64  : CBranch<0x05, "bne", setne, CPU64Regs>;
173 def BGEZ64 : CBranchZero<0x01, 1, "bgez", setge, CPU64Regs>;
174 def BGTZ64 : CBranchZero<0x07, 0, "bgtz", setgt, CPU64Regs>;
175 def BLEZ64 : CBranchZero<0x06, 0, "blez", setle, CPU64Regs>;
176 def BLTZ64 : CBranchZero<0x01, 0, "bltz", setlt, CPU64Regs>;
177 }
178 let DecoderNamespace = "Mips64" in
179 def JALR64 : JumpLinkReg<0x00, 0x09, "jalr", CPU64Regs>;
180 def TAILCALL64_R : JumpFR<CPU64Regs, MipsTailCall>, IsTailCall;
181
182 let DecoderNamespace = "Mips64" in {
183 /// Multiply and Divide Instructions.
184 def DMULT    : Mult64<0x1c, "dmult", IIImul>;
185 def DMULTu   : Mult64<0x1d, "dmultu", IIImul>;
186 def DSDIV    : Div64<MipsDivRem, 0x1e, "ddiv", IIIdiv>;
187 def DUDIV    : Div64<MipsDivRemU, 0x1f, "ddivu", IIIdiv>;
188
189 def MTHI64 : MoveToLOHI<0x11, "mthi", CPU64Regs, [HI64]>;
190 def MTLO64 : MoveToLOHI<0x13, "mtlo", CPU64Regs, [LO64]>;
191 def MFHI64 : MoveFromLOHI<0x10, "mfhi", CPU64Regs, [HI64]>;
192 def MFLO64 : MoveFromLOHI<0x12, "mflo", CPU64Regs, [LO64]>;
193
194 /// Sign Ext In Register Instructions.
195 def SEB64 : SignExtInReg<0x10, "seb", i8, CPU64Regs>;
196 def SEH64 : SignExtInReg<0x18, "seh", i16, CPU64Regs>;
197
198 /// Count Leading
199 def DCLZ : CountLeading0<0x24, "dclz", CPU64Regs>;
200 def DCLO : CountLeading1<0x25, "dclo", CPU64Regs>;
201
202 /// Double Word Swap Bytes/HalfWords
203 def DSBH : SubwordSwap<0x24, 0x2, "dsbh", CPU64Regs>;
204 def DSHD : SubwordSwap<0x24, 0x5, "dshd", CPU64Regs>;
205
206 def LEA_ADDiu64 : EffectiveAddress<0x19,"daddiu\t$rt, $addr", CPU64Regs, mem_ea_64>;
207 }
208 let Uses = [SP_64], DecoderNamespace = "Mips64" in
209 def DynAlloc64 : EffectiveAddress<0x19,"daddiu\t$rt, $addr", CPU64Regs, mem_ea_64>,
210                  Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]>;
211 let DecoderNamespace = "Mips64" in {
212 def RDHWR64 : ReadHardware<CPU64Regs, HWRegs64>;
213
214 def DEXT : ExtBase<3, "dext", CPU64Regs>;
215 let Pattern = []<dag> in {
216   def DEXTU : ExtBase<2, "dextu", CPU64Regs>;
217   def DEXTM : ExtBase<1, "dextm", CPU64Regs>;
218 }
219 def DINS : InsBase<7, "dins", CPU64Regs>;
220 let Pattern = []<dag> in {
221   def DINSU : InsBase<6, "dinsu", CPU64Regs>;
222   def DINSM : InsBase<5, "dinsm", CPU64Regs>;
223 }
224
225 let isCodeGenOnly = 1, rs = 0, shamt = 0 in {
226   def DSLL64_32 : FR<0x00, 0x3c, (outs CPU64Regs:$rd), (ins CPURegs:$rt),
227                      "dsll\t$rd, $rt, 32", [], IIAlu>;
228   def SLL64_32 : FR<0x0, 0x00, (outs CPU64Regs:$rd), (ins CPURegs:$rt),
229                     "sll\t$rd, $rt, 0", [], IIAlu>;
230   def SLL64_64 : FR<0x0, 0x00, (outs CPU64Regs:$rd), (ins CPU64Regs:$rt),
231                     "sll\t$rd, $rt, 0", [], IIAlu>;
232 }
233 }
234 //===----------------------------------------------------------------------===//
235 //  Arbitrary patterns that map to one or more instructions
236 //===----------------------------------------------------------------------===//
237
238 // extended loads
239 let Predicates = [NotN64, HasStandardEncoding] in {
240   def : MipsPat<(i64 (extloadi1  addr:$src)), (LB64 addr:$src)>;
241   def : MipsPat<(i64 (extloadi8  addr:$src)), (LB64 addr:$src)>;
242   def : MipsPat<(i64 (extloadi16 addr:$src)), (LH64 addr:$src)>;
243   def : MipsPat<(i64 (extloadi32 addr:$src)), (LW64 addr:$src)>;
244 }
245 let Predicates = [IsN64, HasStandardEncoding] in {
246   def : MipsPat<(i64 (extloadi1  addr:$src)), (LB64_P8 addr:$src)>;
247   def : MipsPat<(i64 (extloadi8  addr:$src)), (LB64_P8 addr:$src)>;
248   def : MipsPat<(i64 (extloadi16 addr:$src)), (LH64_P8 addr:$src)>;
249   def : MipsPat<(i64 (extloadi32 addr:$src)), (LW64_P8 addr:$src)>;
250 }
251
252 // hi/lo relocs
253 def : MipsPat<(MipsHi tglobaladdr:$in), (LUi64 tglobaladdr:$in)>;
254 def : MipsPat<(MipsHi tblockaddress:$in), (LUi64 tblockaddress:$in)>;
255 def : MipsPat<(MipsHi tjumptable:$in), (LUi64 tjumptable:$in)>;
256 def : MipsPat<(MipsHi tconstpool:$in), (LUi64 tconstpool:$in)>;
257 def : MipsPat<(MipsHi tglobaltlsaddr:$in), (LUi64 tglobaltlsaddr:$in)>;
258 def : MipsPat<(MipsHi texternalsym:$in), (LUi64 texternalsym:$in)>;
259
260 def : MipsPat<(MipsLo tglobaladdr:$in), (DADDiu ZERO_64, tglobaladdr:$in)>;
261 def : MipsPat<(MipsLo tblockaddress:$in), (DADDiu ZERO_64, tblockaddress:$in)>;
262 def : MipsPat<(MipsLo tjumptable:$in), (DADDiu ZERO_64, tjumptable:$in)>;
263 def : MipsPat<(MipsLo tconstpool:$in), (DADDiu ZERO_64, tconstpool:$in)>;
264 def : MipsPat<(MipsLo tglobaltlsaddr:$in),
265               (DADDiu ZERO_64, tglobaltlsaddr:$in)>;
266 def : MipsPat<(MipsLo texternalsym:$in), (DADDiu ZERO_64, texternalsym:$in)>;
267
268 def : MipsPat<(add CPU64Regs:$hi, (MipsLo tglobaladdr:$lo)),
269               (DADDiu CPU64Regs:$hi, tglobaladdr:$lo)>;
270 def : MipsPat<(add CPU64Regs:$hi, (MipsLo tblockaddress:$lo)),
271               (DADDiu CPU64Regs:$hi, tblockaddress:$lo)>;
272 def : MipsPat<(add CPU64Regs:$hi, (MipsLo tjumptable:$lo)),
273               (DADDiu CPU64Regs:$hi, tjumptable:$lo)>;
274 def : MipsPat<(add CPU64Regs:$hi, (MipsLo tconstpool:$lo)),
275               (DADDiu CPU64Regs:$hi, tconstpool:$lo)>;
276 def : MipsPat<(add CPU64Regs:$hi, (MipsLo tglobaltlsaddr:$lo)),
277               (DADDiu CPU64Regs:$hi, tglobaltlsaddr:$lo)>;
278
279 def : WrapperPat<tglobaladdr, DADDiu, CPU64Regs>;
280 def : WrapperPat<tconstpool, DADDiu, CPU64Regs>;
281 def : WrapperPat<texternalsym, DADDiu, CPU64Regs>;
282 def : WrapperPat<tblockaddress, DADDiu, CPU64Regs>;
283 def : WrapperPat<tjumptable, DADDiu, CPU64Regs>;
284 def : WrapperPat<tglobaltlsaddr, DADDiu, CPU64Regs>;
285
286 defm : BrcondPats<CPU64Regs, BEQ64, BNE64, SLT64, SLTu64, SLTi64, SLTiu64,
287                   ZERO_64>;
288
289 // setcc patterns
290 defm : SeteqPats<CPU64Regs, SLTiu64, XOR64, SLTu64, ZERO_64>;
291 defm : SetlePats<CPU64Regs, SLT64, SLTu64>;
292 defm : SetgtPats<CPU64Regs, SLT64, SLTu64>;
293 defm : SetgePats<CPU64Regs, SLT64, SLTu64>;
294 defm : SetgeImmPats<CPU64Regs, SLTi64, SLTiu64>;
295
296 // select MipsDynAlloc
297 def : MipsPat<(MipsDynAlloc addr:$f), (DynAlloc64 addr:$f)>,
298       Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]>;
299
300 // truncate
301 def : MipsPat<(i32 (trunc CPU64Regs:$src)),
302               (SLL (EXTRACT_SUBREG CPU64Regs:$src, sub_32), 0)>,
303       Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]>;
304
305 // 32-to-64-bit extension
306 def : MipsPat<(i64 (anyext CPURegs:$src)), (SLL64_32 CPURegs:$src)>;
307 def : MipsPat<(i64 (zext CPURegs:$src)), (DSRL (DSLL64_32 CPURegs:$src), 32)>;
308 def : MipsPat<(i64 (sext CPURegs:$src)), (SLL64_32 CPURegs:$src)>;
309
310 // Sign extend in register
311 def : MipsPat<(i64 (sext_inreg CPU64Regs:$src, i32)),
312               (SLL64_64 CPU64Regs:$src)>;
313
314 // bswap MipsPattern
315 def : MipsPat<(bswap CPU64Regs:$rt), (DSHD (DSBH CPU64Regs:$rt))>;
316
317 //===----------------------------------------------------------------------===//
318 // Instruction aliases
319 //===----------------------------------------------------------------------===//
320 def : InstAlias<"move $dst,$src", (DADD CPU64Regs:$dst,CPU64Regs:$src,ZERO_64)>;
321
322 /// Move between CPU and coprocessor registers
323 let DecoderNamespace = "Mips64" in {
324 def MFC0_3OP64  : MFC3OP<0x10, 0, (outs CPU64Regs:$rt), 
325                        (ins CPU64Regs:$rd, uimm16:$sel),"mfc0\t$rt, $rd, $sel">;
326 def MTC0_3OP64  : MFC3OP<0x10, 4, (outs CPU64Regs:$rd, uimm16:$sel),
327                        (ins CPU64Regs:$rt),"mtc0\t$rt, $rd, $sel">;
328 def MFC2_3OP64  : MFC3OP<0x12, 0, (outs CPU64Regs:$rt),
329                        (ins CPU64Regs:$rd, uimm16:$sel),"mfc2\t$rt, $rd, $sel">;
330 def MTC2_3OP64  : MFC3OP<0x12, 4, (outs CPU64Regs:$rd, uimm16:$sel),
331                        (ins CPU64Regs:$rt),"mtc2\t$rt, $rd, $sel">;
332 def DMFC0_3OP64  : MFC3OP<0x10, 1, (outs CPU64Regs:$rt), 
333                        (ins CPU64Regs:$rd, uimm16:$sel),"dmfc0\t$rt, $rd, $sel">;
334 def DMTC0_3OP64  : MFC3OP<0x10, 5, (outs CPU64Regs:$rd, uimm16:$sel),
335                        (ins CPU64Regs:$rt),"dmtc0\t$rt, $rd, $sel">;
336 def DMFC2_3OP64  : MFC3OP<0x12, 1, (outs CPU64Regs:$rt),
337                        (ins CPU64Regs:$rd, uimm16:$sel),"dmfc2\t$rt, $rd, $sel">;
338 def DMTC2_3OP64  : MFC3OP<0x12, 5, (outs CPU64Regs:$rd, uimm16:$sel),
339                        (ins CPU64Regs:$rt),"dmtc2\t$rt, $rd, $sel">;
340 }
341 // Two operand (implicit 0 selector) versions:
342 def : InstAlias<"mfc0 $rt, $rd", (MFC0_3OP64 CPU64Regs:$rt, CPU64Regs:$rd, 0)>;
343 def : InstAlias<"mtc0 $rt, $rd", (MTC0_3OP64 CPU64Regs:$rd, 0, CPU64Regs:$rt)>;
344 def : InstAlias<"mfc2 $rt, $rd", (MFC2_3OP64 CPU64Regs:$rt, CPU64Regs:$rd, 0)>;
345 def : InstAlias<"mtc2 $rt, $rd", (MTC2_3OP64 CPU64Regs:$rd, 0, CPU64Regs:$rt)>;
346 def : InstAlias<"dmfc0 $rt, $rd", (DMFC0_3OP64 CPU64Regs:$rt, CPU64Regs:$rd, 0)>;
347 def : InstAlias<"dmtc0 $rt, $rd", (DMTC0_3OP64 CPU64Regs:$rd, 0, CPU64Regs:$rt)>;
348 def : InstAlias<"dmfc2 $rt, $rd", (DMFC2_3OP64 CPU64Regs:$rt, CPU64Regs:$rd, 0)>;
349 def : InstAlias<"dmtc2 $rt, $rd", (DMTC2_3OP64 CPU64Regs:$rd, 0, CPU64Regs:$rt)>;
350