contrib/llvm/lib/Target/R600/MCTargetDesc/R600MCCodeEmitter.cpp

   1 //===- R600MCCodeEmitter.cpp - Code Emitter for R600->Cayman GPU families -===//
   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 /// \file
  11 ///
  12 /// \brief The R600 code emitter produces machine code that can be executed
  13 /// directly on the GPU device.
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16
  17 #include "R600Defines.h"
  18 #include "MCTargetDesc/AMDGPUMCCodeEmitter.h"
  19 #include "MCTargetDesc/AMDGPUMCTargetDesc.h"
  20 #include "llvm/MC/MCCodeEmitter.h"
  21 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  22 #include "llvm/MC/MCInst.h"
  23 #include "llvm/MC/MCInstrInfo.h"
  24 #include "llvm/MC/MCRegisterInfo.h"
  25 #include "llvm/MC/MCSubtargetInfo.h"
  26 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  27
  28 using namespace llvm;
  29
  30 namespace {
  31
  32 class R600MCCodeEmitter : public AMDGPUMCCodeEmitter {
  33   R600MCCodeEmitter(const R600MCCodeEmitter &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
  34   void operator=(const R600MCCodeEmitter &) LLVM_DELETED_FUNCTION;
  35   const MCInstrInfo &MCII;
  36   const MCRegisterInfo &MRI;
  37   const MCSubtargetInfo &STI;
  38
  39 public:
  40
  41   R600MCCodeEmitter(const MCInstrInfo &mcii, const MCRegisterInfo &mri,
  42                     const MCSubtargetInfo &sti)
  43     : MCII(mcii), MRI(mri), STI(sti) { }
  44
  45   /// \brief Encode the instruction and write it to the OS.
  46   virtual void EncodeInstruction(const MCInst &MI, raw_ostream &OS,
  47                          SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
  48
  49   /// \returns the encoding for an MCOperand.
  50   virtual uint64_t getMachineOpValue(const MCInst &MI, const MCOperand &MO,
  51                                      SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
  52 private:
  53
  54   void EmitByte(unsigned int byte, raw_ostream &OS) const;
  55
  56   void Emit(uint32_t value, raw_ostream &OS) const;
  57   void Emit(uint64_t value, raw_ostream &OS) const;
  58
  59   unsigned getHWRegChan(unsigned reg) const;
  60   unsigned getHWReg(unsigned regNo) const;
  61
  62 };
  63
  64 } // End anonymous namespace
  65
  66 enum RegElement {
  67   ELEMENT_X = 0,
  68   ELEMENT_Y,
  69   ELEMENT_Z,
  70   ELEMENT_W
  71 };
  72
  73 enum FCInstr {
  74   FC_IF_PREDICATE = 0,
  75   FC_ELSE,
  76   FC_ENDIF,
  77   FC_BGNLOOP,
  78   FC_ENDLOOP,
  79   FC_BREAK_PREDICATE,
  80   FC_CONTINUE
  81 };
  82
  83 MCCodeEmitter *llvm::createR600MCCodeEmitter(const MCInstrInfo &MCII,
  84                                            const MCRegisterInfo &MRI,
  85                                            const MCSubtargetInfo &STI) {
  86   return new R600MCCodeEmitter(MCII, MRI, STI);
  87 }
  88
  89 void R600MCCodeEmitter::EncodeInstruction(const MCInst &MI, raw_ostream &OS,
  90                                        SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
  91   const MCInstrDesc &Desc = MCII.get(MI.getOpcode());
  92   if (MI.getOpcode() == AMDGPU::RETURN ||
  93     MI.getOpcode() == AMDGPU::FETCH_CLAUSE ||
  94     MI.getOpcode() == AMDGPU::ALU_CLAUSE ||
  95     MI.getOpcode() == AMDGPU::BUNDLE ||
  96     MI.getOpcode() == AMDGPU::KILL) {
  97     return;
  98   } else if (IS_VTX(Desc)) {
  99     uint64_t InstWord01 = getBinaryCodeForInstr(MI, Fixups);
 100     uint32_t InstWord2 = MI.getOperand(2).getImm(); // Offset
 101     if (!(STI.getFeatureBits() & AMDGPU::FeatureCaymanISA)) {
 102       InstWord2 |= 1 << 19; // Mega-Fetch bit
 103     }
 104
 105     Emit(InstWord01, OS);
 106     Emit(InstWord2, OS);
 107     Emit((uint32_t) 0, OS);
 108   } else if (IS_TEX(Desc)) {
 109       int64_t Sampler = MI.getOperand(14).getImm();
 110
 111       int64_t SrcSelect[4] = {
 112         MI.getOperand(2).getImm(),
 113         MI.getOperand(3).getImm(),
 114         MI.getOperand(4).getImm(),
 115         MI.getOperand(5).getImm()
 116       };
 117       int64_t Offsets[3] = {
 118         MI.getOperand(6).getImm() & 0x1F,
 119         MI.getOperand(7).getImm() & 0x1F,
 120         MI.getOperand(8).getImm() & 0x1F
 121       };
 122
 123       uint64_t Word01 = getBinaryCodeForInstr(MI, Fixups);
 124       uint32_t Word2 = Sampler << 15 | SrcSelect[ELEMENT_X] << 20 |
 125           SrcSelect[ELEMENT_Y] << 23 | SrcSelect[ELEMENT_Z] << 26 |
 126           SrcSelect[ELEMENT_W] << 29 | Offsets[0] << 0 | Offsets[1] << 5 |
 127           Offsets[2] << 10;
 128
 129       Emit(Word01, OS);
 130       Emit(Word2, OS);
 131       Emit((uint32_t) 0, OS);
 132   } else {
 133     uint64_t Inst = getBinaryCodeForInstr(MI, Fixups);
 134     if ((STI.getFeatureBits() & AMDGPU::FeatureR600ALUInst) &&
 135        ((Desc.TSFlags & R600_InstFlag::OP1) ||
 136          Desc.TSFlags & R600_InstFlag::OP2)) {
 137       uint64_t ISAOpCode = Inst & (0x3FFULL << 39);
 138       Inst &= ~(0x3FFULL << 39);
 139       Inst |= ISAOpCode << 1;
 140     }
 141     Emit(Inst, OS);
 142   }
 143 }
 144
 145 void R600MCCodeEmitter::EmitByte(unsigned int Byte, raw_ostream &OS) const {
 146   OS.write((uint8_t) Byte & 0xff);
 147 }
 148
 149 void R600MCCodeEmitter::Emit(uint32_t Value, raw_ostream &OS) const {
 150   for (unsigned i = 0; i < 4; i++) {
 151     OS.write((uint8_t) ((Value >> (8 * i)) & 0xff));
 152   }
 153 }
 154
 155 void R600MCCodeEmitter::Emit(uint64_t Value, raw_ostream &OS) const {
 156   for (unsigned i = 0; i < 8; i++) {
 157     EmitByte((Value >> (8 * i)) & 0xff, OS);
 158   }
 159 }
 160
 161 unsigned R600MCCodeEmitter::getHWRegChan(unsigned reg) const {
 162   return MRI.getEncodingValue(reg) >> HW_CHAN_SHIFT;
 163 }
 164
 165 unsigned R600MCCodeEmitter::getHWReg(unsigned RegNo) const {
 166   return MRI.getEncodingValue(RegNo) & HW_REG_MASK;
 167 }
 168
 169 uint64_t R600MCCodeEmitter::getMachineOpValue(const MCInst &MI,
 170                                               const MCOperand &MO,
 171                                         SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixup) const {
 172   if (MO.isReg()) {
 173     if (HAS_NATIVE_OPERANDS(MCII.get(MI.getOpcode()).TSFlags)) {
 174       return MRI.getEncodingValue(MO.getReg());
 175     } else {
 176       return getHWReg(MO.getReg());
 177     }
 178   } else if (MO.isImm()) {
 179     return MO.getImm();
 180   } else {
 181     assert(0);
 182     return 0;
 183   }
 184 }
 185
 186 #include "AMDGPUGenMCCodeEmitter.inc"