Recalculate the spill weight and allocation hint for virtual registers created
[oota-llvm.git] / include / llvm / IntrinsicsARM.td
1 //===- IntrinsicsARM.td - Defines ARM intrinsics -----------*- 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 defines all of the ARM-specific intrinsics.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14
15 //===----------------------------------------------------------------------===//
16 // TLS
17
18 let TargetPrefix = "arm" in {  // All intrinsics start with "llvm.arm.".
19   def int_arm_thread_pointer : GCCBuiltin<"__builtin_thread_pointer">,
20               Intrinsic<[llvm_ptr_ty], [], [IntrNoMem]>;
21 }
22
23 //===----------------------------------------------------------------------===//
24 // Saturating Arithmentic
25
26 let TargetPrefix = "arm" in {  // All intrinsics start with "llvm.arm.".
27   def int_arm_qadd : GCCBuiltin<"__builtin_arm_qadd">,
28               Intrinsic<[llvm_i32_ty], [llvm_i32_ty, llvm_i32_ty],
29                         [IntrNoMem, Commutative]>;
30   def int_arm_qsub : GCCBuiltin<"__builtin_arm_qsub">,
31               Intrinsic<[llvm_i32_ty], [llvm_i32_ty, llvm_i32_ty], [IntrNoMem]>;
32   def int_arm_ssat : GCCBuiltin<"__builtin_arm_ssat">,
33               Intrinsic<[llvm_i32_ty], [llvm_i32_ty, llvm_i32_ty], [IntrNoMem]>;
34   def int_arm_usat : GCCBuiltin<"__builtin_arm_usat">,
35               Intrinsic<[llvm_i32_ty], [llvm_i32_ty, llvm_i32_ty], [IntrNoMem]>;
36 }
37
38 //===----------------------------------------------------------------------===//
39 // VFP
40
41 let TargetPrefix = "arm" in {  // All intrinsics start with "llvm.arm.".
42   def int_arm_get_fpscr : GCCBuiltin<"__builtin_arm_get_fpscr">, 
43                          Intrinsic<[llvm_i32_ty], [], [IntrNoMem]>;
44   def int_arm_set_fpscr : GCCBuiltin<"__builtin_arm_set_fpscr">, 
45                          Intrinsic<[], [llvm_i32_ty], []>;
46   def int_arm_vcvtr     : Intrinsic<[llvm_float_ty], [llvm_anyfloat_ty],
47                                     [IntrNoMem]>;
48   def int_arm_vcvtru    : Intrinsic<[llvm_float_ty], [llvm_anyfloat_ty],
49                                     [IntrNoMem]>;
50 }
51
52 //===----------------------------------------------------------------------===//
53 // Advanced SIMD (NEON)
54
55 let TargetPrefix = "arm" in {  // All intrinsics start with "llvm.arm.".
56
57   // The following classes do not correspond directly to GCC builtins.
58   class Neon_1Arg_Intrinsic
59     : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty], [LLVMMatchType<0>], [IntrNoMem]>;
60   class Neon_1Arg_Narrow_Intrinsic
61     : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty],
62                 [LLVMExtendedElementVectorType<0>], [IntrNoMem]>;
63   class Neon_1Arg_Long_Intrinsic
64     : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty],
65                 [LLVMTruncatedElementVectorType<0>], [IntrNoMem]>;
66   class Neon_2Arg_Intrinsic
67     : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty], [LLVMMatchType<0>, LLVMMatchType<0>],
68                 [IntrNoMem]>;
69   class Neon_2Arg_Narrow_Intrinsic
70     : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty],
71                 [LLVMExtendedElementVectorType<0>,
72                  LLVMExtendedElementVectorType<0>],
73                 [IntrNoMem]>;
74   class Neon_2Arg_Long_Intrinsic
75     : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty],
76                 [LLVMTruncatedElementVectorType<0>,
77                  LLVMTruncatedElementVectorType<0>],
78                 [IntrNoMem]>;
79   class Neon_2Arg_Wide_Intrinsic
80     : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty],
81                 [LLVMMatchType<0>, LLVMTruncatedElementVectorType<0>],
82                 [IntrNoMem]>;
83   class Neon_3Arg_Intrinsic
84     : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty],
85                 [LLVMMatchType<0>, LLVMMatchType<0>, LLVMMatchType<0>],
86                 [IntrNoMem]>;
87   class Neon_3Arg_Long_Intrinsic
88     : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty],
89                 [LLVMMatchType<0>,
90                  LLVMTruncatedElementVectorType<0>,
91                  LLVMTruncatedElementVectorType<0>],
92                 [IntrNoMem]>;
93   class Neon_CvtFxToFP_Intrinsic
94     : Intrinsic<[llvm_anyfloat_ty], [llvm_anyint_ty, llvm_i32_ty], [IntrNoMem]>;
95   class Neon_CvtFPToFx_Intrinsic
96     : Intrinsic<[llvm_anyint_ty], [llvm_anyfloat_ty, llvm_i32_ty], [IntrNoMem]>;
97
98   // The table operands for VTBL and VTBX consist of 1 to 4 v8i8 vectors.
99   // Besides the table, VTBL has one other v8i8 argument and VTBX has two.
100   // Overall, the classes range from 2 to 6 v8i8 arguments.
101   class Neon_Tbl2Arg_Intrinsic
102     : Intrinsic<[llvm_v8i8_ty],
103                 [llvm_v8i8_ty, llvm_v8i8_ty], [IntrNoMem]>;
104   class Neon_Tbl3Arg_Intrinsic
105     : Intrinsic<[llvm_v8i8_ty],
106                 [llvm_v8i8_ty, llvm_v8i8_ty, llvm_v8i8_ty], [IntrNoMem]>;
107   class Neon_Tbl4Arg_Intrinsic
108     : Intrinsic<[llvm_v8i8_ty],
109                 [llvm_v8i8_ty, llvm_v8i8_ty, llvm_v8i8_ty, llvm_v8i8_ty],
110                 [IntrNoMem]>;
111   class Neon_Tbl5Arg_Intrinsic
112     : Intrinsic<[llvm_v8i8_ty],
113                 [llvm_v8i8_ty, llvm_v8i8_ty, llvm_v8i8_ty, llvm_v8i8_ty,
114                  llvm_v8i8_ty], [IntrNoMem]>;
115   class Neon_Tbl6Arg_Intrinsic
116     : Intrinsic<[llvm_v8i8_ty],
117                 [llvm_v8i8_ty, llvm_v8i8_ty, llvm_v8i8_ty, llvm_v8i8_ty,
118                  llvm_v8i8_ty, llvm_v8i8_ty], [IntrNoMem]>;
119 }
120
121 // Arithmetic ops
122
123 let Properties = [IntrNoMem, Commutative] in {
124
125   // Vector Add.
126   def int_arm_neon_vhadds : Neon_2Arg_Intrinsic;
127   def int_arm_neon_vhaddu : Neon_2Arg_Intrinsic;
128   def int_arm_neon_vrhadds : Neon_2Arg_Intrinsic;
129   def int_arm_neon_vrhaddu : Neon_2Arg_Intrinsic;
130   def int_arm_neon_vqadds : Neon_2Arg_Intrinsic;
131   def int_arm_neon_vqaddu : Neon_2Arg_Intrinsic;
132   def int_arm_neon_vaddhn : Neon_2Arg_Narrow_Intrinsic;
133   def int_arm_neon_vraddhn : Neon_2Arg_Narrow_Intrinsic;
134   def int_arm_neon_vaddls : Neon_2Arg_Long_Intrinsic;
135   def int_arm_neon_vaddlu : Neon_2Arg_Long_Intrinsic;
136   def int_arm_neon_vaddws : Neon_2Arg_Wide_Intrinsic;
137   def int_arm_neon_vaddwu : Neon_2Arg_Wide_Intrinsic;
138
139   // Vector Multiply.
140   def int_arm_neon_vmulp : Neon_2Arg_Intrinsic;
141   def int_arm_neon_vqdmulh : Neon_2Arg_Intrinsic;
142   def int_arm_neon_vqrdmulh : Neon_2Arg_Intrinsic;
143   def int_arm_neon_vmulls : Neon_2Arg_Long_Intrinsic;
144   def int_arm_neon_vmullu : Neon_2Arg_Long_Intrinsic;
145   def int_arm_neon_vmullp : Neon_2Arg_Long_Intrinsic;
146   def int_arm_neon_vqdmull : Neon_2Arg_Long_Intrinsic;
147
148   // Vector Multiply and Accumulate/Subtract.
149   def int_arm_neon_vmlals : Neon_3Arg_Long_Intrinsic;
150   def int_arm_neon_vmlalu : Neon_3Arg_Long_Intrinsic;
151   def int_arm_neon_vmlsls : Neon_3Arg_Long_Intrinsic;
152   def int_arm_neon_vmlslu : Neon_3Arg_Long_Intrinsic;
153   def int_arm_neon_vqdmlal : Neon_3Arg_Long_Intrinsic;
154   def int_arm_neon_vqdmlsl : Neon_3Arg_Long_Intrinsic;
155
156   // Vector Maximum.
157   def int_arm_neon_vmaxs : Neon_2Arg_Intrinsic;
158   def int_arm_neon_vmaxu : Neon_2Arg_Intrinsic;
159
160   // Vector Minimum.
161   def int_arm_neon_vmins : Neon_2Arg_Intrinsic;
162   def int_arm_neon_vminu : Neon_2Arg_Intrinsic;
163
164   // Vector Reciprocal Step.
165   def int_arm_neon_vrecps : Neon_2Arg_Intrinsic;
166
167   // Vector Reciprocal Square Root Step.
168   def int_arm_neon_vrsqrts : Neon_2Arg_Intrinsic;
169 }
170
171 // Vector Subtract.
172 def int_arm_neon_vhsubs : Neon_2Arg_Intrinsic;
173 def int_arm_neon_vhsubu : Neon_2Arg_Intrinsic;
174 def int_arm_neon_vqsubs : Neon_2Arg_Intrinsic;
175 def int_arm_neon_vqsubu : Neon_2Arg_Intrinsic;
176 def int_arm_neon_vsubhn : Neon_2Arg_Narrow_Intrinsic;
177 def int_arm_neon_vrsubhn : Neon_2Arg_Narrow_Intrinsic;
178 def int_arm_neon_vsubls : Neon_2Arg_Long_Intrinsic;
179 def int_arm_neon_vsublu : Neon_2Arg_Long_Intrinsic;
180 def int_arm_neon_vsubws : Neon_2Arg_Wide_Intrinsic;
181 def int_arm_neon_vsubwu : Neon_2Arg_Wide_Intrinsic;
182
183 // Vector Absolute Compare.
184 let TargetPrefix = "arm" in {
185   def int_arm_neon_vacged : Intrinsic<[llvm_v2i32_ty],
186                                       [llvm_v2f32_ty, llvm_v2f32_ty],
187                                       [IntrNoMem]>;
188   def int_arm_neon_vacgeq : Intrinsic<[llvm_v4i32_ty],
189                                       [llvm_v4f32_ty, llvm_v4f32_ty],
190                                       [IntrNoMem]>;
191   def int_arm_neon_vacgtd : Intrinsic<[llvm_v2i32_ty],
192                                       [llvm_v2f32_ty, llvm_v2f32_ty],
193                                       [IntrNoMem]>;
194   def int_arm_neon_vacgtq : Intrinsic<[llvm_v4i32_ty],
195                                       [llvm_v4f32_ty, llvm_v4f32_ty],
196                                       [IntrNoMem]>;
197 }
198
199 // Vector Absolute Differences.
200 def int_arm_neon_vabds : Neon_2Arg_Intrinsic;
201 def int_arm_neon_vabdu : Neon_2Arg_Intrinsic;
202 def int_arm_neon_vabdls : Neon_2Arg_Long_Intrinsic;
203 def int_arm_neon_vabdlu : Neon_2Arg_Long_Intrinsic;
204
205 // Vector Absolute Difference and Accumulate.
206 def int_arm_neon_vabas : Neon_3Arg_Intrinsic;
207 def int_arm_neon_vabau : Neon_3Arg_Intrinsic;
208 def int_arm_neon_vabals : Neon_3Arg_Long_Intrinsic;
209 def int_arm_neon_vabalu : Neon_3Arg_Long_Intrinsic;
210
211 // Vector Pairwise Add.
212 def int_arm_neon_vpadd : Neon_2Arg_Intrinsic;
213
214 // Vector Pairwise Add Long.
215 // Note: This is different than the other "long" NEON intrinsics because
216 // the result vector has half as many elements as the source vector.
217 // The source and destination vector types must be specified separately.
218 let TargetPrefix = "arm" in {
219   def int_arm_neon_vpaddls : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty], [llvm_anyvector_ty],
220                                        [IntrNoMem]>;
221   def int_arm_neon_vpaddlu : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty], [llvm_anyvector_ty],
222                                        [IntrNoMem]>;
223 }
224
225 // Vector Pairwise Add and Accumulate Long.
226 // Note: This is similar to vpaddl but the destination vector also appears
227 // as the first argument.
228 let TargetPrefix = "arm" in {
229   def int_arm_neon_vpadals : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty],
230                                        [LLVMMatchType<0>, llvm_anyvector_ty],
231                                        [IntrNoMem]>;
232   def int_arm_neon_vpadalu : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty],
233                                        [LLVMMatchType<0>, llvm_anyvector_ty],
234                                        [IntrNoMem]>;
235 }
236
237 // Vector Pairwise Maximum and Minimum.
238 def int_arm_neon_vpmaxs : Neon_2Arg_Intrinsic;
239 def int_arm_neon_vpmaxu : Neon_2Arg_Intrinsic;
240 def int_arm_neon_vpmins : Neon_2Arg_Intrinsic;
241 def int_arm_neon_vpminu : Neon_2Arg_Intrinsic;
242
243 // Vector Shifts:
244 //
245 // The various saturating and rounding vector shift operations need to be
246 // represented by intrinsics in LLVM, and even the basic VSHL variable shift
247 // operation cannot be safely translated to LLVM's shift operators.  VSHL can
248 // be used for both left and right shifts, or even combinations of the two,
249 // depending on the signs of the shift amounts.  It also has well-defined
250 // behavior for shift amounts that LLVM leaves undefined.  Only basic shifts
251 // by constants can be represented with LLVM's shift operators.
252 //
253 // The shift counts for these intrinsics are always vectors, even for constant
254 // shifts, where the constant is replicated.  For consistency with VSHL (and
255 // other variable shift instructions), left shifts have positive shift counts
256 // and right shifts have negative shift counts.  This convention is also used
257 // for constant right shift intrinsics, and to help preserve sanity, the
258 // intrinsic names use "shift" instead of either "shl" or "shr".  Where
259 // applicable, signed and unsigned versions of the intrinsics are
260 // distinguished with "s" and "u" suffixes.  A few NEON shift instructions,
261 // such as VQSHLU, take signed operands but produce unsigned results; these
262 // use a "su" suffix.
263
264 // Vector Shift.
265 def int_arm_neon_vshifts : Neon_2Arg_Intrinsic;
266 def int_arm_neon_vshiftu : Neon_2Arg_Intrinsic;
267 def int_arm_neon_vshiftls : Neon_2Arg_Long_Intrinsic;
268 def int_arm_neon_vshiftlu : Neon_2Arg_Long_Intrinsic;
269 def int_arm_neon_vshiftn : Neon_2Arg_Narrow_Intrinsic;
270
271 // Vector Rounding Shift.
272 def int_arm_neon_vrshifts : Neon_2Arg_Intrinsic;
273 def int_arm_neon_vrshiftu : Neon_2Arg_Intrinsic;
274 def int_arm_neon_vrshiftn : Neon_2Arg_Narrow_Intrinsic;
275
276 // Vector Saturating Shift.
277 def int_arm_neon_vqshifts : Neon_2Arg_Intrinsic;
278 def int_arm_neon_vqshiftu : Neon_2Arg_Intrinsic;
279 def int_arm_neon_vqshiftsu : Neon_2Arg_Intrinsic;
280 def int_arm_neon_vqshiftns : Neon_2Arg_Narrow_Intrinsic;
281 def int_arm_neon_vqshiftnu : Neon_2Arg_Narrow_Intrinsic;
282 def int_arm_neon_vqshiftnsu : Neon_2Arg_Narrow_Intrinsic;
283
284 // Vector Saturating Rounding Shift.
285 def int_arm_neon_vqrshifts : Neon_2Arg_Intrinsic;
286 def int_arm_neon_vqrshiftu : Neon_2Arg_Intrinsic;
287 def int_arm_neon_vqrshiftns : Neon_2Arg_Narrow_Intrinsic;
288 def int_arm_neon_vqrshiftnu : Neon_2Arg_Narrow_Intrinsic;
289 def int_arm_neon_vqrshiftnsu : Neon_2Arg_Narrow_Intrinsic;
290
291 // Vector Shift and Insert.
292 def int_arm_neon_vshiftins : Neon_3Arg_Intrinsic;
293
294 // Vector Absolute Value and Saturating Absolute Value.
295 def int_arm_neon_vabs : Neon_1Arg_Intrinsic;
296 def int_arm_neon_vqabs : Neon_1Arg_Intrinsic;
297
298 // Vector Saturating Negate.
299 def int_arm_neon_vqneg : Neon_1Arg_Intrinsic;
300
301 // Vector Count Leading Sign/Zero Bits.
302 def int_arm_neon_vcls : Neon_1Arg_Intrinsic;
303 def int_arm_neon_vclz : Neon_1Arg_Intrinsic;
304
305 // Vector Count One Bits.
306 def int_arm_neon_vcnt : Neon_1Arg_Intrinsic;
307
308 // Vector Reciprocal Estimate.
309 def int_arm_neon_vrecpe : Neon_1Arg_Intrinsic;
310
311 // Vector Reciprocal Square Root Estimate.
312 def int_arm_neon_vrsqrte : Neon_1Arg_Intrinsic;
313
314 // Vector Conversions Between Floating-point and Fixed-point.
315 def int_arm_neon_vcvtfp2fxs : Neon_CvtFPToFx_Intrinsic;
316 def int_arm_neon_vcvtfp2fxu : Neon_CvtFPToFx_Intrinsic;
317 def int_arm_neon_vcvtfxs2fp : Neon_CvtFxToFP_Intrinsic;
318 def int_arm_neon_vcvtfxu2fp : Neon_CvtFxToFP_Intrinsic;
319
320 // Narrowing and Lengthening Vector Moves.
321 def int_arm_neon_vmovn : Neon_1Arg_Narrow_Intrinsic;
322 def int_arm_neon_vqmovns : Neon_1Arg_Narrow_Intrinsic;
323 def int_arm_neon_vqmovnu : Neon_1Arg_Narrow_Intrinsic;
324 def int_arm_neon_vqmovnsu : Neon_1Arg_Narrow_Intrinsic;
325 def int_arm_neon_vmovls : Neon_1Arg_Long_Intrinsic;
326 def int_arm_neon_vmovlu : Neon_1Arg_Long_Intrinsic;
327
328 // Vector Table Lookup.
329 // The first 1-4 arguments are the table.
330 def int_arm_neon_vtbl1 : Neon_Tbl2Arg_Intrinsic;
331 def int_arm_neon_vtbl2 : Neon_Tbl3Arg_Intrinsic;
332 def int_arm_neon_vtbl3 : Neon_Tbl4Arg_Intrinsic;
333 def int_arm_neon_vtbl4 : Neon_Tbl5Arg_Intrinsic;
334
335 // Vector Table Extension.
336 // Some elements of the destination vector may not be updated, so the original
337 // value of that vector is passed as the first argument.  The next 1-4
338 // arguments after that are the table.
339 def int_arm_neon_vtbx1 : Neon_Tbl3Arg_Intrinsic;
340 def int_arm_neon_vtbx2 : Neon_Tbl4Arg_Intrinsic;
341 def int_arm_neon_vtbx3 : Neon_Tbl5Arg_Intrinsic;
342 def int_arm_neon_vtbx4 : Neon_Tbl6Arg_Intrinsic;
343
344 let TargetPrefix = "arm" in {
345
346   // De-interleaving vector loads from N-element structures.
347   def int_arm_neon_vld1 : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty],
348                                     [llvm_ptr_ty], [IntrReadArgMem]>;
349   def int_arm_neon_vld2 : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty, LLVMMatchType<0>],
350                                     [llvm_ptr_ty], [IntrReadArgMem]>;
351   def int_arm_neon_vld3 : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty, LLVMMatchType<0>,
352                                      LLVMMatchType<0>],
353                                     [llvm_ptr_ty], [IntrReadArgMem]>;
354   def int_arm_neon_vld4 : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty, LLVMMatchType<0>,
355                                      LLVMMatchType<0>, LLVMMatchType<0>],
356                                     [llvm_ptr_ty], [IntrReadArgMem]>;
357
358   // Vector load N-element structure to one lane.
359   def int_arm_neon_vld2lane : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty, LLVMMatchType<0>],
360                                         [llvm_ptr_ty, LLVMMatchType<0>,
361                                          LLVMMatchType<0>, llvm_i32_ty],
362                                         [IntrReadArgMem]>;
363   def int_arm_neon_vld3lane : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty, LLVMMatchType<0>,
364                                          LLVMMatchType<0>],
365                                         [llvm_ptr_ty, LLVMMatchType<0>,
366                                          LLVMMatchType<0>, LLVMMatchType<0>,
367                                          llvm_i32_ty], [IntrReadArgMem]>;
368   def int_arm_neon_vld4lane : Intrinsic<[llvm_anyvector_ty, LLVMMatchType<0>,
369                                          LLVMMatchType<0>, LLVMMatchType<0>],
370                                         [llvm_ptr_ty, LLVMMatchType<0>,
371                                          LLVMMatchType<0>, LLVMMatchType<0>,
372                                          LLVMMatchType<0>, llvm_i32_ty],
373                                         [IntrReadArgMem]>;
374
375   // Interleaving vector stores from N-element structures.
376   def int_arm_neon_vst1 : Intrinsic<[],
377                                     [llvm_ptr_ty, llvm_anyvector_ty],
378                                     [IntrReadWriteArgMem]>;
379   def int_arm_neon_vst2 : Intrinsic<[],
380                                     [llvm_ptr_ty, llvm_anyvector_ty,
381                                      LLVMMatchType<0>], [IntrReadWriteArgMem]>;
382   def int_arm_neon_vst3 : Intrinsic<[],
383                                     [llvm_ptr_ty, llvm_anyvector_ty,
384                                      LLVMMatchType<0>, LLVMMatchType<0>],
385                                      [IntrReadWriteArgMem]>;
386   def int_arm_neon_vst4 : Intrinsic<[],
387                                     [llvm_ptr_ty, llvm_anyvector_ty,
388                                      LLVMMatchType<0>, LLVMMatchType<0>,
389                                      LLVMMatchType<0>], [IntrReadWriteArgMem]>;
390
391   // Vector store N-element structure from one lane.
392   def int_arm_neon_vst2lane : Intrinsic<[],
393                                         [llvm_ptr_ty, llvm_anyvector_ty,
394                                          LLVMMatchType<0>, llvm_i32_ty],
395                                         [IntrReadWriteArgMem]>;
396   def int_arm_neon_vst3lane : Intrinsic<[],
397                                         [llvm_ptr_ty, llvm_anyvector_ty,
398                                          LLVMMatchType<0>, LLVMMatchType<0>,
399                                          llvm_i32_ty], [IntrReadWriteArgMem]>;
400   def int_arm_neon_vst4lane : Intrinsic<[],
401                                         [llvm_ptr_ty, llvm_anyvector_ty,
402                                          LLVMMatchType<0>, LLVMMatchType<0>,
403                                          LLVMMatchType<0>, llvm_i32_ty],
404                                         [IntrReadWriteArgMem]>;
405 }