Add a CoveredBySubRegs property to Register descriptions.
[oota-llvm.git] / include / llvm / Target / Target.td
1 //===- Target.td - Target Independent TableGen interface ---*- 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 the target-independent interfaces which should be
11 // implemented by each target which is using a TableGen based code generator.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 // Include all information about LLVM intrinsics.
16 include "llvm/Intrinsics.td"
17
18 //===----------------------------------------------------------------------===//
19 // Register file description - These classes are used to fill in the target
20 // description classes.
21
22 class RegisterClass; // Forward def
23
24 // SubRegIndex - Use instances of SubRegIndex to identify subregisters.
25 class SubRegIndex {
26   string Namespace = "";
27 }
28
29 // RegAltNameIndex - The alternate name set to use for register operands of
30 // this register class when printing.
31 class RegAltNameIndex {
32   string Namespace = "";
33 }
34 def NoRegAltName : RegAltNameIndex;
35
36 // Register - You should define one instance of this class for each register
37 // in the target machine.  String n will become the "name" of the register.
38 class Register<string n, list<string> altNames = []> {
39   string Namespace = "";
40   string AsmName = n;
41   list<string> AltNames = altNames;
42
43   // Aliases - A list of registers that this register overlaps with.  A read or
44   // modification of this register can potentially read or modify the aliased
45   // registers.
46   list<Register> Aliases = [];
47
48   // SubRegs - A list of registers that are parts of this register. Note these
49   // are "immediate" sub-registers and the registers within the list do not
50   // themselves overlap. e.g. For X86, EAX's SubRegs list contains only [AX],
51   // not [AX, AH, AL].
52   list<Register> SubRegs = [];
53
54   // SubRegIndices - For each register in SubRegs, specify the SubRegIndex used
55   // to address it. Sub-sub-register indices are automatically inherited from
56   // SubRegs.
57   list<SubRegIndex> SubRegIndices = [];
58
59   // RegAltNameIndices - The alternate name indices which are valid for this
60   // register.
61   list<RegAltNameIndex> RegAltNameIndices = [];
62
63   // CompositeIndices - Specify subreg indices that don't correspond directly to
64   // a register in SubRegs and are not inherited. The following formats are
65   // supported:
66   //
67   // (a)     Identity  - Reg:a == Reg
68   // (a b)   Alias     - Reg:a == Reg:b
69   // (a b,c) Composite - Reg:a == (Reg:b):c
70   //
71   // This can be used to disambiguate a sub-sub-register that exists in more
72   // than one subregister and other weird stuff.
73   list<dag> CompositeIndices = [];
74
75   // DwarfNumbers - Numbers used internally by gcc/gdb to identify the register.
76   // These values can be determined by locating the <target>.h file in the
77   // directory llvmgcc/gcc/config/<target>/ and looking for REGISTER_NAMES.  The
78   // order of these names correspond to the enumeration used by gcc.  A value of
79   // -1 indicates that the gcc number is undefined and -2 that register number
80   // is invalid for this mode/flavour.
81   list<int> DwarfNumbers = [];
82
83   // CostPerUse - Additional cost of instructions using this register compared
84   // to other registers in its class. The register allocator will try to
85   // minimize the number of instructions using a register with a CostPerUse.
86   // This is used by the x86-64 and ARM Thumb targets where some registers
87   // require larger instruction encodings.
88   int CostPerUse = 0;
89
90   // CoveredBySubRegs - When this bit is set, the value of this register is
91   // completely determined by the value of its sub-registers.  For example, the
92   // x86 register AX is covered by its sub-registers AL and AH, but EAX is not
93   // covered by its sub-register AX.
94   bit CoveredBySubRegs = 0;
95 }
96
97 // RegisterWithSubRegs - This can be used to define instances of Register which
98 // need to specify sub-registers.
99 // List "subregs" specifies which registers are sub-registers to this one. This
100 // is used to populate the SubRegs and AliasSet fields of TargetRegisterDesc.
101 // This allows the code generator to be careful not to put two values with
102 // overlapping live ranges into registers which alias.
103 class RegisterWithSubRegs<string n, list<Register> subregs> : Register<n> {
104   let SubRegs = subregs;
105 }
106
107 // RegisterClass - Now that all of the registers are defined, and aliases
108 // between registers are defined, specify which registers belong to which
109 // register classes.  This also defines the default allocation order of
110 // registers by register allocators.
111 //
112 class RegisterClass<string namespace, list<ValueType> regTypes, int alignment,
113                     dag regList, RegAltNameIndex idx = NoRegAltName> {
114   string Namespace = namespace;
115
116   // RegType - Specify the list ValueType of the registers in this register
117   // class.  Note that all registers in a register class must have the same
118   // ValueTypes.  This is a list because some targets permit storing different
119   // types in same register, for example vector values with 128-bit total size,
120   // but different count/size of items, like SSE on x86.
121   //
122   list<ValueType> RegTypes = regTypes;
123
124   // Size - Specify the spill size in bits of the registers.  A default value of
125   // zero lets tablgen pick an appropriate size.
126   int Size = 0;
127
128   // Alignment - Specify the alignment required of the registers when they are
129   // stored or loaded to memory.
130   //
131   int Alignment = alignment;
132
133   // CopyCost - This value is used to specify the cost of copying a value
134   // between two registers in this register class. The default value is one
135   // meaning it takes a single instruction to perform the copying. A negative
136   // value means copying is extremely expensive or impossible.
137   int CopyCost = 1;
138
139   // MemberList - Specify which registers are in this class.  If the
140   // allocation_order_* method are not specified, this also defines the order of
141   // allocation used by the register allocator.
142   //
143   dag MemberList = regList;
144
145   // AltNameIndex - The alternate register name to use when printing operands
146   // of this register class. Every register in the register class must have
147   // a valid alternate name for the given index.
148   RegAltNameIndex altNameIndex = idx;
149
150   // SubRegClasses - Specify the register class of subregisters as a list of
151   // dags: (RegClass SubRegIndex, SubRegindex, ...)
152   list<dag> SubRegClasses = [];
153
154   // isAllocatable - Specify that the register class can be used for virtual
155   // registers and register allocation.  Some register classes are only used to
156   // model instruction operand constraints, and should have isAllocatable = 0.
157   bit isAllocatable = 1;
158
159   // AltOrders - List of alternative allocation orders. The default order is
160   // MemberList itself, and that is good enough for most targets since the
161   // register allocators automatically remove reserved registers and move
162   // callee-saved registers to the end.
163   list<dag> AltOrders = [];
164
165   // AltOrderSelect - The body of a function that selects the allocation order
166   // to use in a given machine function. The code will be inserted in a
167   // function like this:
168   //
169   //   static inline unsigned f(const MachineFunction &MF) { ... }
170   //
171   // The function should return 0 to select the default order defined by
172   // MemberList, 1 to select the first AltOrders entry and so on.
173   code AltOrderSelect = [{}];
174 }
175
176 // The memberList in a RegisterClass is a dag of set operations. TableGen
177 // evaluates these set operations and expand them into register lists. These
178 // are the most common operation, see test/TableGen/SetTheory.td for more
179 // examples of what is possible:
180 //
181 // (add R0, R1, R2) - Set Union. Each argument can be an individual register, a
182 // register class, or a sub-expression. This is also the way to simply list
183 // registers.
184 //
185 // (sub GPR, SP) - Set difference. Subtract the last arguments from the first.
186 //
187 // (and GPR, CSR) - Set intersection. All registers from the first set that are
188 // also in the second set.
189 //
190 // (sequence "R%u", 0, 15) -> [R0, R1, ..., R15]. Generate a sequence of
191 // numbered registers.
192 //
193 // (shl GPR, 4) - Remove the first N elements.
194 //
195 // (trunc GPR, 4) - Truncate after the first N elements.
196 //
197 // (rotl GPR, 1) - Rotate N places to the left.
198 //
199 // (rotr GPR, 1) - Rotate N places to the right.
200 //
201 // (decimate GPR, 2) - Pick every N'th element, starting with the first.
202 //
203 // All of these operators work on ordered sets, not lists. That means
204 // duplicates are removed from sub-expressions.
205
206 // Set operators. The rest is defined in TargetSelectionDAG.td.
207 def sequence;
208 def decimate;
209
210 // RegisterTuples - Automatically generate super-registers by forming tuples of
211 // sub-registers. This is useful for modeling register sequence constraints
212 // with pseudo-registers that are larger than the architectural registers.
213 //
214 // The sub-register lists are zipped together:
215 //
216 //   def EvenOdd : RegisterTuples<[sube, subo], [(add R0, R2), (add R1, R3)]>;
217 //
218 // Generates the same registers as:
219 //
220 //   let SubRegIndices = [sube, subo] in {
221 //     def R0_R1 : RegisterWithSubRegs<"", [R0, R1]>;
222 //     def R2_R3 : RegisterWithSubRegs<"", [R2, R3]>;
223 //   }
224 //
225 // The generated pseudo-registers inherit super-classes and fields from their
226 // first sub-register. Most fields from the Register class are inferred, and
227 // the AsmName and Dwarf numbers are cleared.
228 //
229 // RegisterTuples instances can be used in other set operations to form
230 // register classes and so on. This is the only way of using the generated
231 // registers.
232 class RegisterTuples<list<SubRegIndex> Indices, list<dag> Regs> {
233   // SubRegs - N lists of registers to be zipped up. Super-registers are
234   // synthesized from the first element of each SubRegs list, the second
235   // element and so on.
236   list<dag> SubRegs = Regs;
237
238   // SubRegIndices - N SubRegIndex instances. This provides the names of the
239   // sub-registers in the synthesized super-registers.
240   list<SubRegIndex> SubRegIndices = Indices;
241
242   // Compose sub-register indices like in a normal Register.
243   list<dag> CompositeIndices = [];
244 }
245
246
247 //===----------------------------------------------------------------------===//
248 // DwarfRegNum - This class provides a mapping of the llvm register enumeration
249 // to the register numbering used by gcc and gdb.  These values are used by a
250 // debug information writer to describe where values may be located during
251 // execution.
252 class DwarfRegNum<list<int> Numbers> {
253   // DwarfNumbers - Numbers used internally by gcc/gdb to identify the register.
254   // These values can be determined by locating the <target>.h file in the
255   // directory llvmgcc/gcc/config/<target>/ and looking for REGISTER_NAMES.  The
256   // order of these names correspond to the enumeration used by gcc.  A value of
257   // -1 indicates that the gcc number is undefined and -2 that register number
258   // is invalid for this mode/flavour.
259   list<int> DwarfNumbers = Numbers;
260 }
261
262 // DwarfRegAlias - This class declares that a given register uses the same dwarf
263 // numbers as another one. This is useful for making it clear that the two
264 // registers do have the same number. It also lets us build a mapping
265 // from dwarf register number to llvm register.
266 class DwarfRegAlias<Register reg> {
267       Register DwarfAlias = reg;
268 }
269
270 //===----------------------------------------------------------------------===//
271 // Pull in the common support for scheduling
272 //
273 include "llvm/Target/TargetSchedule.td"
274
275 class Predicate; // Forward def
276
277 //===----------------------------------------------------------------------===//
278 // Instruction set description - These classes correspond to the C++ classes in
279 // the Target/TargetInstrInfo.h file.
280 //
281 class Instruction {
282   string Namespace = "";
283
284   dag OutOperandList;       // An dag containing the MI def operand list.
285   dag InOperandList;        // An dag containing the MI use operand list.
286   string AsmString = "";    // The .s format to print the instruction with.
287
288   // Pattern - Set to the DAG pattern for this instruction, if we know of one,
289   // otherwise, uninitialized.
290   list<dag> Pattern;
291
292   // The follow state will eventually be inferred automatically from the
293   // instruction pattern.
294
295   list<Register> Uses = []; // Default to using no non-operand registers
296   list<Register> Defs = []; // Default to modifying no non-operand registers
297
298   // Predicates - List of predicates which will be turned into isel matching
299   // code.
300   list<Predicate> Predicates = [];
301
302   // Size - Size of encoded instruction, or zero if the size cannot be determined
303   // from the opcode.
304   int Size = 0;
305
306   // DecoderNamespace - The "namespace" in which this instruction exists, on
307   // targets like ARM which multiple ISA namespaces exist.
308   string DecoderNamespace = "";
309
310   // Code size, for instruction selection.
311   // FIXME: What does this actually mean?
312   int CodeSize = 0;
313
314   // Added complexity passed onto matching pattern.
315   int AddedComplexity  = 0;
316
317   // These bits capture information about the high-level semantics of the
318   // instruction.
319   bit isReturn     = 0;     // Is this instruction a return instruction?
320   bit isBranch     = 0;     // Is this instruction a branch instruction?
321   bit isIndirectBranch = 0; // Is this instruction an indirect branch?
322   bit isCompare    = 0;     // Is this instruction a comparison instruction?
323   bit isMoveImm    = 0;     // Is this instruction a move immediate instruction?
324   bit isBitcast    = 0;     // Is this instruction a bitcast instruction?
325   bit isBarrier    = 0;     // Can control flow fall through this instruction?
326   bit isCall       = 0;     // Is this instruction a call instruction?
327   bit canFoldAsLoad = 0;    // Can this be folded as a simple memory operand?
328   bit mayLoad      = 0;     // Is it possible for this inst to read memory?
329   bit mayStore     = 0;     // Is it possible for this inst to write memory?
330   bit isConvertibleToThreeAddress = 0;  // Can this 2-addr instruction promote?
331   bit isCommutable = 0;     // Is this 3 operand instruction commutable?
332   bit isTerminator = 0;     // Is this part of the terminator for a basic block?
333   bit isReMaterializable = 0; // Is this instruction re-materializable?
334   bit isPredicable = 0;     // Is this instruction predicable?
335   bit hasDelaySlot = 0;     // Does this instruction have an delay slot?
336   bit usesCustomInserter = 0; // Pseudo instr needing special help.
337   bit hasPostISelHook = 0;  // To be *adjusted* after isel by target hook.
338   bit hasCtrlDep   = 0;     // Does this instruction r/w ctrl-flow chains?
339   bit isNotDuplicable = 0;  // Is it unsafe to duplicate this instruction?
340   bit isAsCheapAsAMove = 0; // As cheap (or cheaper) than a move instruction.
341   bit hasExtraSrcRegAllocReq = 0; // Sources have special regalloc requirement?
342   bit hasExtraDefRegAllocReq = 0; // Defs have special regalloc requirement?
343   bit isPseudo     = 0;     // Is this instruction a pseudo-instruction?
344                             // If so, won't have encoding information for
345                             // the [MC]CodeEmitter stuff.
346
347   // Side effect flags - When set, the flags have these meanings:
348   //
349   //  hasSideEffects - The instruction has side effects that are not
350   //    captured by any operands of the instruction or other flags.
351   //
352   //  neverHasSideEffects - Set on an instruction with no pattern if it has no
353   //    side effects.
354   bit hasSideEffects = 0;
355   bit neverHasSideEffects = 0;
356
357   // Is this instruction a "real" instruction (with a distinct machine
358   // encoding), or is it a pseudo instruction used for codegen modeling
359   // purposes.
360   // FIXME: For now this is distinct from isPseudo, above, as code-gen-only
361   // instructions can (and often do) still have encoding information
362   // associated with them. Once we've migrated all of them over to true
363   // pseudo-instructions that are lowered to real instructions prior to
364   // the printer/emitter, we can remove this attribute and just use isPseudo.
365   //
366   // The intended use is:
367   // isPseudo: Does not have encoding information and should be expanded,
368   //   at the latest, during lowering to MCInst.
369   //
370   // isCodeGenOnly: Does have encoding information and can go through to the
371   //   CodeEmitter unchanged, but duplicates a canonical instruction
372   //   definition's encoding and should be ignored when constructing the
373   //   assembler match tables.
374   bit isCodeGenOnly = 0;
375
376   // Is this instruction a pseudo instruction for use by the assembler parser.
377   bit isAsmParserOnly = 0;
378
379   InstrItinClass Itinerary = NoItinerary;// Execution steps used for scheduling.
380
381   string Constraints = "";  // OperandConstraint, e.g. $src = $dst.
382
383   /// DisableEncoding - List of operand names (e.g. "$op1,$op2") that should not
384   /// be encoded into the output machineinstr.
385   string DisableEncoding = "";
386
387   string PostEncoderMethod = "";
388   string DecoderMethod = "";
389
390   /// Target-specific flags. This becomes the TSFlags field in TargetInstrDesc.
391   bits<64> TSFlags = 0;
392
393   ///@name Assembler Parser Support
394   ///@{
395
396   string AsmMatchConverter = "";
397
398   ///@}
399 }
400
401 /// PseudoInstExpansion - Expansion information for a pseudo-instruction.
402 /// Which instruction it expands to and how the operands map from the
403 /// pseudo.
404 class PseudoInstExpansion<dag Result> {
405   dag ResultInst = Result;     // The instruction to generate.
406   bit isPseudo = 1;
407 }
408
409 /// Predicates - These are extra conditionals which are turned into instruction
410 /// selector matching code. Currently each predicate is just a string.
411 class Predicate<string cond> {
412   string CondString = cond;
413
414   /// AssemblerMatcherPredicate - If this feature can be used by the assembler
415   /// matcher, this is true.  Targets should set this by inheriting their
416   /// feature from the AssemblerPredicate class in addition to Predicate.
417   bit AssemblerMatcherPredicate = 0;
418
419   /// AssemblerCondString - Name of the subtarget feature being tested used
420   /// as alternative condition string used for assembler matcher.
421   /// e.g. "ModeThumb" is translated to "(Bits & ModeThumb) != 0".
422   ///      "!ModeThumb" is translated to "(Bits & ModeThumb) == 0".
423   /// It can also list multiple features separated by ",".
424   /// e.g. "ModeThumb,FeatureThumb2" is translated to
425   ///      "(Bits & ModeThumb) != 0 && (Bits & FeatureThumb2) != 0".
426   string AssemblerCondString = "";
427 }
428
429 /// NoHonorSignDependentRounding - This predicate is true if support for
430 /// sign-dependent-rounding is not enabled.
431 def NoHonorSignDependentRounding
432  : Predicate<"!TM.Options.HonorSignDependentRoundingFPMath()">;
433
434 class Requires<list<Predicate> preds> {
435   list<Predicate> Predicates = preds;
436 }
437
438 /// ops definition - This is just a simple marker used to identify the operand
439 /// list for an instruction. outs and ins are identical both syntactically and
440 /// semanticallyr; they are used to define def operands and use operands to
441 /// improve readibility. This should be used like this:
442 ///     (outs R32:$dst), (ins R32:$src1, R32:$src2) or something similar.
443 def ops;
444 def outs;
445 def ins;
446
447 /// variable_ops definition - Mark this instruction as taking a variable number
448 /// of operands.
449 def variable_ops;
450
451
452 /// PointerLikeRegClass - Values that are designed to have pointer width are
453 /// derived from this.  TableGen treats the register class as having a symbolic
454 /// type that it doesn't know, and resolves the actual regclass to use by using
455 /// the TargetRegisterInfo::getPointerRegClass() hook at codegen time.
456 class PointerLikeRegClass<int Kind> {
457   int RegClassKind = Kind;
458 }
459
460
461 /// ptr_rc definition - Mark this operand as being a pointer value whose
462 /// register class is resolved dynamically via a callback to TargetInstrInfo.
463 /// FIXME: We should probably change this to a class which contain a list of
464 /// flags. But currently we have but one flag.
465 def ptr_rc : PointerLikeRegClass<0>;
466
467 /// unknown definition - Mark this operand as being of unknown type, causing
468 /// it to be resolved by inference in the context it is used.
469 def unknown;
470
471 /// AsmOperandClass - Representation for the kinds of operands which the target
472 /// specific parser can create and the assembly matcher may need to distinguish.
473 ///
474 /// Operand classes are used to define the order in which instructions are
475 /// matched, to ensure that the instruction which gets matched for any
476 /// particular list of operands is deterministic.
477 ///
478 /// The target specific parser must be able to classify a parsed operand into a
479 /// unique class which does not partially overlap with any other classes. It can
480 /// match a subset of some other class, in which case the super class field
481 /// should be defined.
482 class AsmOperandClass {
483   /// The name to use for this class, which should be usable as an enum value.
484   string Name = ?;
485
486   /// The super classes of this operand.
487   list<AsmOperandClass> SuperClasses = [];
488
489   /// The name of the method on the target specific operand to call to test
490   /// whether the operand is an instance of this class. If not set, this will
491   /// default to "isFoo", where Foo is the AsmOperandClass name. The method
492   /// signature should be:
493   ///   bool isFoo() const;
494   string PredicateMethod = ?;
495
496   /// The name of the method on the target specific operand to call to add the
497   /// target specific operand to an MCInst. If not set, this will default to
498   /// "addFooOperands", where Foo is the AsmOperandClass name. The method
499   /// signature should be:
500   ///   void addFooOperands(MCInst &Inst, unsigned N) const;
501   string RenderMethod = ?;
502
503   /// The name of the method on the target specific operand to call to custom
504   /// handle the operand parsing. This is useful when the operands do not relate
505   /// to immediates or registers and are very instruction specific (as flags to
506   /// set in a processor register, coprocessor number, ...).
507   string ParserMethod = ?;
508 }
509
510 def ImmAsmOperand : AsmOperandClass {
511   let Name = "Imm";
512 }
513
514 /// Operand Types - These provide the built-in operand types that may be used
515 /// by a target.  Targets can optionally provide their own operand types as
516 /// needed, though this should not be needed for RISC targets.
517 class Operand<ValueType ty> {
518   ValueType Type = ty;
519   string PrintMethod = "printOperand";
520   string EncoderMethod = "";
521   string DecoderMethod = "";
522   string AsmOperandLowerMethod = ?;
523   string OperandType = "OPERAND_UNKNOWN";
524   dag MIOperandInfo = (ops);
525
526   // ParserMatchClass - The "match class" that operands of this type fit
527   // in. Match classes are used to define the order in which instructions are
528   // match, to ensure that which instructions gets matched is deterministic.
529   //
530   // The target specific parser must be able to classify an parsed operand into
531   // a unique class, which does not partially overlap with any other classes. It
532   // can match a subset of some other class, in which case the AsmOperandClass
533   // should declare the other operand as one of its super classes.
534   AsmOperandClass ParserMatchClass = ImmAsmOperand;
535 }
536
537 class RegisterOperand<RegisterClass regclass, string pm = "printOperand"> {
538   // RegClass - The register class of the operand.
539   RegisterClass RegClass = regclass;
540   // PrintMethod - The target method to call to print register operands of
541   // this type. The method normally will just use an alt-name index to look
542   // up the name to print. Default to the generic printOperand().
543   string PrintMethod = pm;
544   // ParserMatchClass - The "match class" that operands of this type fit
545   // in. Match classes are used to define the order in which instructions are
546   // match, to ensure that which instructions gets matched is deterministic.
547   //
548   // The target specific parser must be able to classify an parsed operand into
549   // a unique class, which does not partially overlap with any other classes. It
550   // can match a subset of some other class, in which case the AsmOperandClass
551   // should declare the other operand as one of its super classes.
552   AsmOperandClass ParserMatchClass;
553 }
554
555 let OperandType = "OPERAND_IMMEDIATE" in {
556 def i1imm  : Operand<i1>;
557 def i8imm  : Operand<i8>;
558 def i16imm : Operand<i16>;
559 def i32imm : Operand<i32>;
560 def i64imm : Operand<i64>;
561
562 def f32imm : Operand<f32>;
563 def f64imm : Operand<f64>;
564 }
565
566 /// zero_reg definition - Special node to stand for the zero register.
567 ///
568 def zero_reg;
569
570 /// PredicateOperand - This can be used to define a predicate operand for an
571 /// instruction.  OpTypes specifies the MIOperandInfo for the operand, and
572 /// AlwaysVal specifies the value of this predicate when set to "always
573 /// execute".
574 class PredicateOperand<ValueType ty, dag OpTypes, dag AlwaysVal>
575   : Operand<ty> {
576   let MIOperandInfo = OpTypes;
577   dag DefaultOps = AlwaysVal;
578 }
579
580 /// OptionalDefOperand - This is used to define a optional definition operand
581 /// for an instruction. DefaultOps is the register the operand represents if
582 /// none is supplied, e.g. zero_reg.
583 class OptionalDefOperand<ValueType ty, dag OpTypes, dag defaultops>
584   : Operand<ty> {
585   let MIOperandInfo = OpTypes;
586   dag DefaultOps = defaultops;
587 }
588
589
590 // InstrInfo - This class should only be instantiated once to provide parameters
591 // which are global to the target machine.
592 //
593 class InstrInfo {
594   // Target can specify its instructions in either big or little-endian formats.
595   // For instance, while both Sparc and PowerPC are big-endian platforms, the
596   // Sparc manual specifies its instructions in the format [31..0] (big), while
597   // PowerPC specifies them using the format [0..31] (little).
598   bit isLittleEndianEncoding = 0;
599 }
600
601 // Standard Pseudo Instructions.
602 // This list must match TargetOpcodes.h and CodeGenTarget.cpp.
603 // Only these instructions are allowed in the TargetOpcode namespace.
604 let isCodeGenOnly = 1, isPseudo = 1, Namespace = "TargetOpcode" in {
605 def PHI : Instruction {
606   let OutOperandList = (outs);
607   let InOperandList = (ins variable_ops);
608   let AsmString = "PHINODE";
609 }
610 def INLINEASM : Instruction {
611   let OutOperandList = (outs);
612   let InOperandList = (ins variable_ops);
613   let AsmString = "";
614   let neverHasSideEffects = 1;  // Note side effect is encoded in an operand.
615 }
616 def PROLOG_LABEL : Instruction {
617   let OutOperandList = (outs);
618   let InOperandList = (ins i32imm:$id);
619   let AsmString = "";
620   let hasCtrlDep = 1;
621   let isNotDuplicable = 1;
622 }
623 def EH_LABEL : Instruction {
624   let OutOperandList = (outs);
625   let InOperandList = (ins i32imm:$id);
626   let AsmString = "";
627   let hasCtrlDep = 1;
628   let isNotDuplicable = 1;
629 }
630 def GC_LABEL : Instruction {
631   let OutOperandList = (outs);
632   let InOperandList = (ins i32imm:$id);
633   let AsmString = "";
634   let hasCtrlDep = 1;
635   let isNotDuplicable = 1;
636 }
637 def KILL : Instruction {
638   let OutOperandList = (outs);
639   let InOperandList = (ins variable_ops);
640   let AsmString = "";
641   let neverHasSideEffects = 1;
642 }
643 def EXTRACT_SUBREG : Instruction {
644   let OutOperandList = (outs unknown:$dst);
645   let InOperandList = (ins unknown:$supersrc, i32imm:$subidx);
646   let AsmString = "";
647   let neverHasSideEffects = 1;
648 }
649 def INSERT_SUBREG : Instruction {
650   let OutOperandList = (outs unknown:$dst);
651   let InOperandList = (ins unknown:$supersrc, unknown:$subsrc, i32imm:$subidx);
652   let AsmString = "";
653   let neverHasSideEffects = 1;
654   let Constraints = "$supersrc = $dst";
655 }
656 def IMPLICIT_DEF : Instruction {
657   let OutOperandList = (outs unknown:$dst);
658   let InOperandList = (ins);
659   let AsmString = "";
660   let neverHasSideEffects = 1;
661   let isReMaterializable = 1;
662   let isAsCheapAsAMove = 1;
663 }
664 def SUBREG_TO_REG : Instruction {
665   let OutOperandList = (outs unknown:$dst);
666   let InOperandList = (ins unknown:$implsrc, unknown:$subsrc, i32imm:$subidx);
667   let AsmString = "";
668   let neverHasSideEffects = 1;
669 }
670 def COPY_TO_REGCLASS : Instruction {
671   let OutOperandList = (outs unknown:$dst);
672   let InOperandList = (ins unknown:$src, i32imm:$regclass);
673   let AsmString = "";
674   let neverHasSideEffects = 1;
675   let isAsCheapAsAMove = 1;
676 }
677 def DBG_VALUE : Instruction {
678   let OutOperandList = (outs);
679   let InOperandList = (ins variable_ops);
680   let AsmString = "DBG_VALUE";
681   let neverHasSideEffects = 1;
682 }
683 def REG_SEQUENCE : Instruction {
684   let OutOperandList = (outs unknown:$dst);
685   let InOperandList = (ins variable_ops);
686   let AsmString = "";
687   let neverHasSideEffects = 1;
688   let isAsCheapAsAMove = 1;
689 }
690 def COPY : Instruction {
691   let OutOperandList = (outs unknown:$dst);
692   let InOperandList = (ins unknown:$src);
693   let AsmString = "";
694   let neverHasSideEffects = 1;
695   let isAsCheapAsAMove = 1;
696 }
697 def BUNDLE : Instruction {
698   let OutOperandList = (outs);
699   let InOperandList = (ins variable_ops);
700   let AsmString = "BUNDLE";
701 }
702 }
703
704 //===----------------------------------------------------------------------===//
705 // AsmParser - This class can be implemented by targets that wish to implement
706 // .s file parsing.
707 //
708 // Subtargets can have multiple different assembly parsers (e.g. AT&T vs Intel
709 // syntax on X86 for example).
710 //
711 class AsmParser {
712   // AsmParserClassName - This specifies the suffix to use for the asmparser
713   // class.  Generated AsmParser classes are always prefixed with the target
714   // name.
715   string AsmParserClassName  = "AsmParser";
716
717   // AsmParserInstCleanup - If non-empty, this is the name of a custom member
718   // function of the AsmParser class to call on every matched instruction.
719   // This can be used to perform target specific instruction post-processing.
720   string AsmParserInstCleanup  = "";
721 }
722 def DefaultAsmParser : AsmParser;
723
724 //===----------------------------------------------------------------------===//
725 // AsmParserVariant - Subtargets can have multiple different assembly parsers 
726 // (e.g. AT&T vs Intel syntax on X86 for example). This class can be
727 // implemented by targets to describe such variants.
728 //
729 class AsmParserVariant {
730   // Variant - AsmParsers can be of multiple different variants.  Variants are
731   // used to support targets that need to parser multiple formats for the
732   // assembly language.
733   int Variant = 0;
734
735   // CommentDelimiter - If given, the delimiter string used to recognize
736   // comments which are hard coded in the .td assembler strings for individual
737   // instructions.
738   string CommentDelimiter = "";
739
740   // RegisterPrefix - If given, the token prefix which indicates a register
741   // token. This is used by the matcher to automatically recognize hard coded
742   // register tokens as constrained registers, instead of tokens, for the
743   // purposes of matching.
744   string RegisterPrefix = "";
745 }
746 def DefaultAsmParserVariant : AsmParserVariant;
747
748 /// AssemblerPredicate - This is a Predicate that can be used when the assembler
749 /// matches instructions and aliases.
750 class AssemblerPredicate<string cond> {
751   bit AssemblerMatcherPredicate = 1;
752   string AssemblerCondString = cond;
753 }
754
755 /// TokenAlias - This class allows targets to define assembler token
756 /// operand aliases. That is, a token literal operand which is equivalent
757 /// to another, canonical, token literal. For example, ARM allows:
758 ///   vmov.u32 s4, #0  -> vmov.i32, #0
759 /// 'u32' is a more specific designator for the 32-bit integer type specifier
760 /// and is legal for any instruction which accepts 'i32' as a datatype suffix.
761 ///   def : TokenAlias<".u32", ".i32">;
762 ///
763 /// This works by marking the match class of 'From' as a subclass of the
764 /// match class of 'To'.
765 class TokenAlias<string From, string To> {
766   string FromToken = From;
767   string ToToken = To;
768 }
769
770 /// MnemonicAlias - This class allows targets to define assembler mnemonic
771 /// aliases.  This should be used when all forms of one mnemonic are accepted
772 /// with a different mnemonic.  For example, X86 allows:
773 ///   sal %al, 1    -> shl %al, 1
774 ///   sal %ax, %cl  -> shl %ax, %cl
775 ///   sal %eax, %cl -> shl %eax, %cl
776 /// etc.  Though "sal" is accepted with many forms, all of them are directly
777 /// translated to a shl, so it can be handled with (in the case of X86, it
778 /// actually has one for each suffix as well):
779 ///   def : MnemonicAlias<"sal", "shl">;
780 ///
781 /// Mnemonic aliases are mapped before any other translation in the match phase,
782 /// and do allow Requires predicates, e.g.:
783 ///
784 ///  def : MnemonicAlias<"pushf", "pushfq">, Requires<[In64BitMode]>;
785 ///  def : MnemonicAlias<"pushf", "pushfl">, Requires<[In32BitMode]>;
786 ///
787 class MnemonicAlias<string From, string To> {
788   string FromMnemonic = From;
789   string ToMnemonic = To;
790
791   // Predicates - Predicates that must be true for this remapping to happen.
792   list<Predicate> Predicates = [];
793 }
794
795 /// InstAlias - This defines an alternate assembly syntax that is allowed to
796 /// match an instruction that has a different (more canonical) assembly
797 /// representation.
798 class InstAlias<string Asm, dag Result, bit Emit = 0b1> {
799   string AsmString = Asm;      // The .s format to match the instruction with.
800   dag ResultInst = Result;     // The MCInst to generate.
801   bit EmitAlias = Emit;        // Emit the alias instead of what's aliased.
802
803   // Predicates - Predicates that must be true for this to match.
804   list<Predicate> Predicates = [];
805 }
806
807 //===----------------------------------------------------------------------===//
808 // AsmWriter - This class can be implemented by targets that need to customize
809 // the format of the .s file writer.
810 //
811 // Subtargets can have multiple different asmwriters (e.g. AT&T vs Intel syntax
812 // on X86 for example).
813 //
814 class AsmWriter {
815   // AsmWriterClassName - This specifies the suffix to use for the asmwriter
816   // class.  Generated AsmWriter classes are always prefixed with the target
817   // name.
818   string AsmWriterClassName  = "AsmPrinter";
819
820   // Variant - AsmWriters can be of multiple different variants.  Variants are
821   // used to support targets that need to emit assembly code in ways that are
822   // mostly the same for different targets, but have minor differences in
823   // syntax.  If the asmstring contains {|} characters in them, this integer
824   // will specify which alternative to use.  For example "{x|y|z}" with Variant
825   // == 1, will expand to "y".
826   int Variant = 0;
827
828
829   // FirstOperandColumn/OperandSpacing - If the assembler syntax uses a columnar
830   // layout, the asmwriter can actually generate output in this columns (in
831   // verbose-asm mode).  These two values indicate the width of the first column
832   // (the "opcode" area) and the width to reserve for subsequent operands.  When
833   // verbose asm mode is enabled, operands will be indented to respect this.
834   int FirstOperandColumn = -1;
835
836   // OperandSpacing - Space between operand columns.
837   int OperandSpacing = -1;
838
839   // isMCAsmWriter - Is this assembly writer for an MC emitter? This controls
840   // generation of the printInstruction() method. For MC printers, it takes
841   // an MCInstr* operand, otherwise it takes a MachineInstr*.
842   bit isMCAsmWriter = 0;
843 }
844 def DefaultAsmWriter : AsmWriter;
845
846
847 //===----------------------------------------------------------------------===//
848 // Target - This class contains the "global" target information
849 //
850 class Target {
851   // InstructionSet - Instruction set description for this target.
852   InstrInfo InstructionSet;
853
854   // AssemblyParsers - The AsmParser instances available for this target.
855   list<AsmParser> AssemblyParsers = [DefaultAsmParser];
856
857   /// AssemblyParserVariants - The AsmParserVariant instances available for 
858   /// this target.
859   list<AsmParserVariant> AssemblyParserVariants = [DefaultAsmParserVariant];
860
861   // AssemblyWriters - The AsmWriter instances available for this target.
862   list<AsmWriter> AssemblyWriters = [DefaultAsmWriter];
863 }
864
865 //===----------------------------------------------------------------------===//
866 // SubtargetFeature - A characteristic of the chip set.
867 //
868 class SubtargetFeature<string n, string a,  string v, string d,
869                        list<SubtargetFeature> i = []> {
870   // Name - Feature name.  Used by command line (-mattr=) to determine the
871   // appropriate target chip.
872   //
873   string Name = n;
874
875   // Attribute - Attribute to be set by feature.
876   //
877   string Attribute = a;
878
879   // Value - Value the attribute to be set to by feature.
880   //
881   string Value = v;
882
883   // Desc - Feature description.  Used by command line (-mattr=) to display help
884   // information.
885   //
886   string Desc = d;
887
888   // Implies - Features that this feature implies are present. If one of those
889   // features isn't set, then this one shouldn't be set either.
890   //
891   list<SubtargetFeature> Implies = i;
892 }
893
894 //===----------------------------------------------------------------------===//
895 // Processor chip sets - These values represent each of the chip sets supported
896 // by the scheduler.  Each Processor definition requires corresponding
897 // instruction itineraries.
898 //
899 class Processor<string n, ProcessorItineraries pi, list<SubtargetFeature> f> {
900   // Name - Chip set name.  Used by command line (-mcpu=) to determine the
901   // appropriate target chip.
902   //
903   string Name = n;
904
905   // ProcItin - The scheduling information for the target processor.
906   //
907   ProcessorItineraries ProcItin = pi;
908
909   // Features - list of
910   list<SubtargetFeature> Features = f;
911 }
912
913 //===----------------------------------------------------------------------===//
914 // Pull in the common support for calling conventions.
915 //
916 include "llvm/Target/TargetCallingConv.td"
917
918 //===----------------------------------------------------------------------===//
919 // Pull in the common support for DAG isel generation.
920 //
921 include "llvm/Target/TargetSelectionDAG.td"