lib/Target/ARM/ARMScheduleV6.td

   1 //===- ARMScheduleV6.td - ARM v6 Scheduling Definitions ----*- 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 itinerary class data for the ARM v6 processors.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 // Model based on ARM1176
  15 //
  16 // Functional Units
  17 def V6_Pipe : FuncUnit; // pipeline
  18
  19 // Scheduling information derived from "ARM1176JZF-S Technical Reference Manual"
  20 //
  21 def ARMV6Itineraries : ProcessorItineraries<
  22   [V6_Pipe], [], [
  23   //
  24   // No operand cycles
  25   InstrItinData<IIC_iALUx    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>]>,
  26   //
  27   // Binary Instructions that produce a result
  28   InstrItinData<IIC_iALUi    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
  29   InstrItinData<IIC_iALUr    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 2]>,
  30   InstrItinData<IIC_iALUsi   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1]>,
  31   InstrItinData<IIC_iALUsr   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [3, 3, 2, 1]>,
  32   //
  33   // Bitwise Instructions that produce a result
  34   InstrItinData<IIC_iBITi    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
  35   InstrItinData<IIC_iBITr    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 2]>,
  36   InstrItinData<IIC_iBITsi   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1]>,
  37   InstrItinData<IIC_iBITsr   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [3, 3, 2, 1]>,
  38   //
  39   // Unary Instructions that produce a result
  40   InstrItinData<IIC_iUNAr    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
  41   InstrItinData<IIC_iUNAsi   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1]>,
  42   //
  43   // Zero and sign extension instructions
  44   InstrItinData<IIC_iEXTr    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [1, 1]>,
  45   InstrItinData<IIC_iEXTAr   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1]>,
  46   InstrItinData<IIC_iEXTAsr  , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [3, 3, 2, 1]>,
  47   //
  48   // Compare instructions
  49   InstrItinData<IIC_iCMPi    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2]>,
  50   InstrItinData<IIC_iCMPr    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
  51   InstrItinData<IIC_iCMPsi   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1]>,
  52   InstrItinData<IIC_iCMPsr   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [3, 2, 1]>,
  53   //
  54   // Test instructions
  55   InstrItinData<IIC_iTSTi    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2]>,
  56   InstrItinData<IIC_iTSTr    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
  57   InstrItinData<IIC_iTSTsi   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1]>,
  58   InstrItinData<IIC_iTSTsr   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [3, 2, 1]>,
  59   //
  60   // Move instructions, unconditional
  61   InstrItinData<IIC_iMOVi    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2]>,
  62   InstrItinData<IIC_iMOVr    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
  63   InstrItinData<IIC_iMOVsi   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1]>,
  64   InstrItinData<IIC_iMOVsr   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [3, 2, 1]>,
  65   InstrItinData<IIC_iMOVix2  , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>,
  66                                 InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2]>,
  67   //
  68   // Move instructions, conditional
  69   InstrItinData<IIC_iCMOVi   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [3]>,
  70   InstrItinData<IIC_iCMOVr   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [3, 2]>,
  71   InstrItinData<IIC_iCMOVsi  , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [3, 1]>,
  72   InstrItinData<IIC_iCMOVsr  , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 2, 1]>,
  73   //
  74   // MVN instructions
  75   InstrItinData<IIC_iMVNi    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2]>,
  76   InstrItinData<IIC_iMVNr    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
  77   InstrItinData<IIC_iMVNsi   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1]>,
  78   InstrItinData<IIC_iMVNsr   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [3, 2, 1]>,
  79
  80   // Integer multiply pipeline
  81   //
  82   InstrItinData<IIC_iMUL16   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 1, 1]>,
  83   InstrItinData<IIC_iMAC16   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 1, 1, 2]>,
  84   InstrItinData<IIC_iMUL32   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [5, 1, 1]>,
  85   InstrItinData<IIC_iMAC32   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [5, 1, 1, 2]>,
  86   InstrItinData<IIC_iMUL64   , [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [6, 1, 1]>,
  87   InstrItinData<IIC_iMAC64   , [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [6, 1, 1, 2]>,
  88
  89   // Integer load pipeline
  90   //
  91   // Immediate offset
  92   InstrItinData<IIC_iLoad_i   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 1]>,
  93   InstrItinData<IIC_iLoad_bh_i, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 1]>,
  94   InstrItinData<IIC_iLoad_d_i , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 1]>,
  95   //
  96   // Register offset
  97   InstrItinData<IIC_iLoad_r   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 1, 1]>,
  98   InstrItinData<IIC_iLoad_bh_r, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 1, 1]>,
  99   InstrItinData<IIC_iLoad_d_r , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 1, 1]>,
 100   //
 101   // Scaled register offset, issues over 2 cycles
 102   InstrItinData<IIC_iLoad_si   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [5, 2, 1]>,
 103   InstrItinData<IIC_iLoad_bh_si, [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [5, 2, 1]>,
 104   //
 105   // Immediate offset with update
 106   InstrItinData<IIC_iLoad_iu   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 2, 1]>,
 107   InstrItinData<IIC_iLoad_bh_iu, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 2, 1]>,
 108   //
 109   // Register offset with update
 110   InstrItinData<IIC_iLoad_ru   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 2, 1, 1]>,
 111   InstrItinData<IIC_iLoad_bh_ru, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 2, 1, 1]>,
 112   InstrItinData<IIC_iLoad_d_ru , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 2, 1, 1]>,
 113   //
 114   // Scaled register offset with update, issues over 2 cycles
 115   InstrItinData<IIC_iLoad_siu,   [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [5, 2, 2, 1]>,
 116   InstrItinData<IIC_iLoad_bh_siu,[InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [5, 2, 2, 1]>,
 117
 118   //
 119   // Load multiple, def is the 5th operand.
 120   InstrItinData<IIC_iLoad_m  , [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [1, 1, 1, 1, 4]>,
 121   //
 122   // Load multiple + update, defs are the 1st and 5th operands.
 123   InstrItinData<IIC_iLoad_mu , [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [2, 1, 1, 1, 4]>,
 124   //
 125   // Load multiple plus branch
 126   InstrItinData<IIC_iLoad_mBr, [InstrStage<3, [V6_Pipe]>,
 127                                 InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [1, 2, 1, 1, 4]>,
 128
 129   //
 130   // iLoadi + iALUr for t2LDRpci_pic.
 131   InstrItinData<IIC_iLoadiALU, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>,
 132                                 InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [3, 1]>,
 133
 134   //
 135   // Pop, def is the 3rd operand.
 136   InstrItinData<IIC_iPop     , [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [1, 1, 4]>,
 137   //
 138   // Pop + branch, def is the 3rd operand.
 139   InstrItinData<IIC_iPop_Br,   [InstrStage<3, [V6_Pipe]>,
 140                                 InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [1, 2, 4]>,
 141
 142   // Integer store pipeline
 143   //
 144   // Immediate offset
 145   InstrItinData<IIC_iStore_i   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1]>,
 146   InstrItinData<IIC_iStore_bh_i, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1]>,
 147   InstrItinData<IIC_iStore_d_i , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1]>,
 148   //
 149   // Register offset
 150   InstrItinData<IIC_iStore_r   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1, 1]>,
 151   InstrItinData<IIC_iStore_bh_r, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1, 1]>,
 152   InstrItinData<IIC_iStore_d_r , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1, 1]>,
 153   //
 154   // Scaled register offset, issues over 2 cycles
 155   InstrItinData<IIC_iStore_si   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1]>,
 156   InstrItinData<IIC_iStore_bh_si, [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1]>,
 157   //
 158   // Immediate offset with update
 159   InstrItinData<IIC_iStore_iu   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1]>,
 160   InstrItinData<IIC_iStore_bh_iu, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1]>,
 161   //
 162   // Register offset with update
 163   InstrItinData<IIC_iStore_ru,   [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1, 1]>,
 164   InstrItinData<IIC_iStore_bh_ru,[InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1, 1]>,
 165   InstrItinData<IIC_iStore_d_ru, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1, 1]>,
 166   //
 167   // Scaled register offset with update, issues over 2 cycles
 168   InstrItinData<IIC_iStore_siu,   [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [2, 2, 2, 1]>,
 169   InstrItinData<IIC_iStore_bh_siu,[InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [2, 2, 2, 1]>,
 170   //
 171   // Store multiple
 172   InstrItinData<IIC_iStore_m  , [InstrStage<3, [V6_Pipe]>]>,
 173   //
 174   // Store multiple + update
 175   InstrItinData<IIC_iStore_mu , [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [2]>,
 176
 177   // Branch
 178   //
 179   // no delay slots, so the latency of a branch is unimportant
 180   InstrItinData<IIC_Br      , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>]>,
 181
 182   // VFP
 183   // Issue through integer pipeline, and execute in NEON unit. We assume
 184   // RunFast mode so that NFP pipeline is used for single-precision when
 185   // possible.
 186   //
 187   // FP Special Register to Integer Register File Move
 188   InstrItinData<IIC_fpSTAT , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [3]>,
 189   //
 190   // Single-precision FP Unary
 191   InstrItinData<IIC_fpUNA32 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [5, 2]>,
 192   //
 193   // Double-precision FP Unary
 194   InstrItinData<IIC_fpUNA64 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [5, 2]>,
 195   //
 196   // Single-precision FP Compare
 197   InstrItinData<IIC_fpCMP32 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
 198   //
 199   // Double-precision FP Compare
 200   InstrItinData<IIC_fpCMP64 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
 201   //
 202   // Single to Double FP Convert
 203   InstrItinData<IIC_fpCVTSD , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [5, 2]>,
 204   //
 205   // Double to Single FP Convert
 206   InstrItinData<IIC_fpCVTDS , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [5, 2]>,
 207   //
 208   // Single-Precision FP to Integer Convert
 209   InstrItinData<IIC_fpCVTSI , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [9, 2]>,
 210   //
 211   // Double-Precision FP to Integer Convert
 212   InstrItinData<IIC_fpCVTDI , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [9, 2]>,
 213   //
 214   // Integer to Single-Precision FP Convert
 215   InstrItinData<IIC_fpCVTIS , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [9, 2]>,
 216   //
 217   // Integer to Double-Precision FP Convert
 218   InstrItinData<IIC_fpCVTID , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [9, 2]>,
 219   //
 220   // Single-precision FP ALU
 221   InstrItinData<IIC_fpALU32 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [9, 2, 2]>,
 222   //
 223   // Double-precision FP ALU
 224   InstrItinData<IIC_fpALU64 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [9, 2, 2]>,
 225   //
 226   // Single-precision FP Multiply
 227   InstrItinData<IIC_fpMUL32 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [9, 2, 2]>,
 228   //
 229   // Double-precision FP Multiply
 230   InstrItinData<IIC_fpMUL64 , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [9, 2, 2]>,
 231   //
 232   // Single-precision FP MAC
 233   InstrItinData<IIC_fpMAC32 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [9, 2, 2, 2]>,
 234   //
 235   // Double-precision FP MAC
 236   InstrItinData<IIC_fpMAC64 , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [9, 2, 2, 2]>,
 237   //
 238   // Single-precision FP DIV
 239   InstrItinData<IIC_fpDIV32 , [InstrStage<15, [V6_Pipe]>], [20, 2, 2]>,
 240   //
 241   // Double-precision FP DIV
 242   InstrItinData<IIC_fpDIV64 , [InstrStage<29, [V6_Pipe]>], [34, 2, 2]>,
 243   //
 244   // Single-precision FP SQRT
 245   InstrItinData<IIC_fpSQRT32 , [InstrStage<15, [V6_Pipe]>], [20, 2, 2]>,
 246   //
 247   // Double-precision FP SQRT
 248   InstrItinData<IIC_fpSQRT64 , [InstrStage<29, [V6_Pipe]>], [34, 2, 2]>,
 249   //
 250   // Single-precision FP Load
 251   InstrItinData<IIC_fpLoad32 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [5, 2, 2]>,
 252   //
 253   // Double-precision FP Load
 254   InstrItinData<IIC_fpLoad64 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [5, 2, 2]>,
 255   //
 256   // FP Load Multiple
 257   InstrItinData<IIC_fpLoad_m , [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [2, 1, 1, 5]>,
 258   //
 259   // FP Load Multiple + update
 260   InstrItinData<IIC_fpLoad_mu, [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [3, 2, 1, 1, 5]>,
 261   //
 262   // Single-precision FP Store
 263   InstrItinData<IIC_fpStore32 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 2]>,
 264   //
 265   // Double-precision FP Store
 266   // use FU_Issue to enforce the 1 load/store per cycle limit
 267   InstrItinData<IIC_fpStore64 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 2]>,
 268   //
 269   // FP Store Multiple
 270   InstrItinData<IIC_fpStore_m, [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [2, 2, 2, 2]>,
 271   //
 272   // FP Store Multiple + update
 273   InstrItinData<IIC_fpStore_mu,[InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [3, 2, 2, 2, 2]>
 274 ]>;