lib/Target/Mips/Mips32r6InstrFormats.td

   1 //=- Mips32r6InstrFormats.td - Mips32r6 Instruction Formats -*- 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 Mips32r6 instruction formats.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 class MipsR6Inst : MipsInst<(outs), (ins), "", [], NoItinerary, FrmOther>,
  15                    PredicateControl {
  16   let DecoderNamespace = "Mips32r6_64r6";
  17   let EncodingPredicates = [HasStdEnc];
  18 }
  19
  20 //===----------------------------------------------------------------------===//
  21 //
  22 // Field Values
  23 //
  24 //===----------------------------------------------------------------------===//
  25
  26 class OPGROUP<bits<6> Val> {
  27   bits<6> Value = Val;
  28 }
  29 def OPGROUP_COP1     : OPGROUP<0b010001>;
  30 def OPGROUP_COP2     : OPGROUP<0b010010>;
  31 def OPGROUP_ADDI     : OPGROUP<0b001000>;
  32 def OPGROUP_AUI      : OPGROUP<0b001111>;
  33 def OPGROUP_BLEZ     : OPGROUP<0b000110>;
  34 def OPGROUP_BGTZ     : OPGROUP<0b000111>;
  35 def OPGROUP_BLEZL    : OPGROUP<0b010110>;
  36 def OPGROUP_BGTZL    : OPGROUP<0b010111>;
  37 def OPGROUP_DADDI    : OPGROUP<0b011000>;
  38 def OPGROUP_DAUI     : OPGROUP<0b011101>;
  39 def OPGROUP_PCREL    : OPGROUP<0b111011>;
  40 def OPGROUP_REGIMM   : OPGROUP<0b000001>;
  41 def OPGROUP_SPECIAL  : OPGROUP<0b000000>;
  42 def OPGROUP_SPECIAL3 : OPGROUP<0b011111>;
  43
  44 class OPCODE2<bits<2> Val> {
  45   bits<2> Value = Val;
  46 }
  47 def OPCODE2_ADDIUPC : OPCODE2<0b00>;
  48 def OPCODE2_LWPC    : OPCODE2<0b01>;
  49 def OPCODE2_LWUPC   : OPCODE2<0b10>;
  50
  51 class OPCODE5<bits<5> Val> {
  52   bits<5> Value = Val;
  53 }
  54 def OPCODE5_ALUIPC : OPCODE5<0b11111>;
  55 def OPCODE5_AUIPC  : OPCODE5<0b11110>;
  56 def OPCODE5_DAHI : OPCODE5<0b00110>;
  57 def OPCODE5_DATI : OPCODE5<0b11110>;
  58 def OPCODE5_BC1EQZ : OPCODE5<0b01001>;
  59 def OPCODE5_BC1NEZ : OPCODE5<0b01101>;
  60 def OPCODE5_BC2EQZ : OPCODE5<0b01001>;
  61 def OPCODE5_BC2NEZ : OPCODE5<0b01101>;
  62
  63 class OPCODE6<bits<6> Val> {
  64   bits<6> Value = Val;
  65 }
  66 def OPCODE6_ALIGN    : OPCODE6<0b100000>;
  67 def OPCODE6_DALIGN   : OPCODE6<0b100100>;
  68 def OPCODE6_BITSWAP  : OPCODE6<0b100000>;
  69 def OPCODE6_DBITSWAP : OPCODE6<0b100100>;
  70
  71 class FIELD_FMT<bits<5> Val> {
  72   bits<5> Value = Val;
  73 }
  74 def FIELD_FMT_S : FIELD_FMT<0b10000>;
  75 def FIELD_FMT_D : FIELD_FMT<0b10001>;
  76
  77 class FIELD_CMP_COND<bits<5> Val> {
  78   bits<5> Value = Val;
  79 }
  80 def FIELD_CMP_COND_F    : FIELD_CMP_COND<0b00000>;
  81 def FIELD_CMP_COND_UN   : FIELD_CMP_COND<0b00001>;
  82 def FIELD_CMP_COND_EQ   : FIELD_CMP_COND<0b00010>;
  83 def FIELD_CMP_COND_UEQ  : FIELD_CMP_COND<0b00011>;
  84 def FIELD_CMP_COND_OLT  : FIELD_CMP_COND<0b00100>;
  85 def FIELD_CMP_COND_ULT  : FIELD_CMP_COND<0b00101>;
  86 def FIELD_CMP_COND_OLE  : FIELD_CMP_COND<0b00110>;
  87 def FIELD_CMP_COND_ULE  : FIELD_CMP_COND<0b00111>;
  88 def FIELD_CMP_COND_SF   : FIELD_CMP_COND<0b01000>;
  89 def FIELD_CMP_COND_NGLE : FIELD_CMP_COND<0b01001>;
  90 def FIELD_CMP_COND_SEQ  : FIELD_CMP_COND<0b01010>;
  91 def FIELD_CMP_COND_NGL  : FIELD_CMP_COND<0b01011>;
  92 def FIELD_CMP_COND_LT   : FIELD_CMP_COND<0b01100>;
  93 def FIELD_CMP_COND_NGE  : FIELD_CMP_COND<0b01101>;
  94 def FIELD_CMP_COND_LE   : FIELD_CMP_COND<0b01110>;
  95 def FIELD_CMP_COND_NGT  : FIELD_CMP_COND<0b01111>;
  96
  97 class FIELD_CMP_FORMAT<bits<5> Val> {
  98   bits<5> Value = Val;
  99 }
 100 def FIELD_CMP_FORMAT_S : FIELD_CMP_FORMAT<0b10100>;
 101 def FIELD_CMP_FORMAT_D : FIELD_CMP_FORMAT<0b10101>;
 102
 103 //===----------------------------------------------------------------------===//
 104 //
 105 // Disambiguators
 106 //
 107 //===----------------------------------------------------------------------===//
 108 //
 109 // Some encodings are ambiguous except by comparing field values.
 110
 111 class DecodeDisambiguates<string Name> {
 112   string DecoderMethod = !strconcat("Decode", Name);
 113 }
 114
 115 class DecodeDisambiguatedBy<string Name> : DecodeDisambiguates<Name> {
 116   string DecoderNamespace = "Mips32r6_64r6_Ambiguous";
 117 }
 118
 119 //===----------------------------------------------------------------------===//
 120 //
 121 // Encoding Formats
 122 //
 123 //===----------------------------------------------------------------------===//
 124
 125 class AUI_FM : MipsR6Inst {
 126   bits<5> rs;
 127   bits<5> rt;
 128   bits<16> imm;
 129
 130   bits<32> Inst;
 131
 132   let Inst{31-26} = OPGROUP_AUI.Value;
 133   let Inst{25-21} = rs;
 134   let Inst{20-16} = rt;
 135   let Inst{15-0} = imm;
 136 }
 137
 138 class DAUI_FM : AUI_FM {
 139   let Inst{31-26} = OPGROUP_DAUI.Value;
 140 }
 141
 142 class COP1_2R_FM<bits<6> funct, FIELD_FMT Format> : MipsR6Inst {
 143   bits<5> fs;
 144   bits<5> fd;
 145
 146   bits<32> Inst;
 147
 148   let Inst{31-26} = OPGROUP_COP1.Value;
 149   let Inst{25-21} = Format.Value;
 150   let Inst{20-16} = 0b00000;
 151   let Inst{15-11} = fs;
 152   let Inst{10-6}  = fd;
 153   let Inst{5-0}   = funct;
 154 }
 155
 156 class COP1_3R_FM<bits<6> funct, FIELD_FMT Format> : MipsR6Inst {
 157   bits<5> ft;
 158   bits<5> fs;
 159   bits<5> fd;
 160
 161   bits<32> Inst;
 162
 163   let Inst{31-26} = OPGROUP_COP1.Value;
 164   let Inst{25-21} = Format.Value;
 165   let Inst{20-16} = ft;
 166   let Inst{15-11} = fs;
 167   let Inst{10-6} = fd;
 168   let Inst{5-0} = funct;
 169 }
 170
 171 class COP1_BCCZ_FM<OPCODE5 Operation> : MipsR6Inst {
 172   bits<5> ft;
 173   bits<16> offset;
 174
 175   bits<32> Inst;
 176
 177   let Inst{31-26} = OPGROUP_COP1.Value;
 178   let Inst{25-21} = Operation.Value;
 179   let Inst{20-16} = ft;
 180   let Inst{15-0} = offset;
 181 }
 182
 183 class COP2_BCCZ_FM<OPCODE5 Operation> : MipsR6Inst {
 184   bits<5> ct;
 185   bits<16> offset;
 186
 187   bits<32> Inst;
 188
 189   let Inst{31-26} = OPGROUP_COP2.Value;
 190   let Inst{25-21} = Operation.Value;
 191   let Inst{20-16} = ct;
 192   let Inst{15-0} = offset;
 193 }
 194
 195 class PCREL16_FM<OPCODE5 Operation> : MipsR6Inst {
 196   bits<5> rs;
 197   bits<16> imm;
 198
 199   bits<32> Inst;
 200
 201   let Inst{31-26} = OPGROUP_PCREL.Value;
 202   let Inst{25-21} = rs;
 203   let Inst{20-16} = Operation.Value;
 204   let Inst{15-0} = imm;
 205 }
 206
 207 class PCREL19_FM<OPCODE2 Operation> : MipsR6Inst {
 208   bits<5> rs;
 209   bits<19> imm;
 210
 211   bits<32> Inst;
 212
 213   let Inst{31-26} = OPGROUP_PCREL.Value;
 214   let Inst{25-21} = rs;
 215   let Inst{20-19} = Operation.Value;
 216   let Inst{18-0} = imm;
 217 }
 218
 219 class SPECIAL3_2R_FM<OPCODE6 Operation> : MipsR6Inst {
 220   bits<5> rd;
 221   bits<5> rt;
 222
 223   bits<32> Inst;
 224
 225   let Inst{31-26} = OPGROUP_SPECIAL3.Value;
 226   let Inst{25-21} = 0b00000;
 227   let Inst{20-16} = rt;
 228   let Inst{15-11} = rd;
 229   let Inst{10-6}  = 0b00000;
 230   let Inst{5-0}   = Operation.Value;
 231 }
 232
 233 class SPECIAL_3R_FM<bits<5> mulop, bits<6> funct> : MipsR6Inst {
 234   bits<5> rd;
 235   bits<5> rs;
 236   bits<5> rt;
 237
 238   bits<32> Inst;
 239
 240   let Inst{31-26} = OPGROUP_SPECIAL.Value;
 241   let Inst{25-21} = rs;
 242   let Inst{20-16} = rt;
 243   let Inst{15-11} = rd;
 244   let Inst{10-6}  = mulop;
 245   let Inst{5-0}   = funct;
 246 }
 247
 248 // This class is ambiguous with other branches:
 249 //   BEQC/BNEC require that rs > rt
 250 class CMP_BRANCH_2R_OFF16_FM<OPGROUP funct> : MipsR6Inst {
 251   bits<5> rs;
 252   bits<5> rt;
 253   bits<16> offset;
 254
 255   bits<32> Inst;
 256
 257   let Inst{31-26} = funct.Value;
 258   let Inst{25-21} = rs;
 259   let Inst{20-16} = rt;
 260   let Inst{15-0} = offset;
 261 }
 262
 263 // This class is ambiguous with other branches:
 264 //   BLEZC/BGEZC/BEQZALC/BNEZALC/BGTZALC require that rs == 0 && rt != 0
 265 // The '1R_RT' in the name means 1 register in the rt field.
 266 class CMP_BRANCH_1R_RT_OFF16_FM<OPGROUP funct> : MipsR6Inst {
 267   bits<5> rt;
 268   bits<16> offset;
 269
 270   bits<32> Inst;
 271
 272   let Inst{31-26} = funct.Value;
 273   let Inst{25-21} = 0b00000;
 274   let Inst{20-16} = rt;
 275   let Inst{15-0} = offset;
 276 }
 277
 278 // This class is ambiguous with other branches:
 279 //   BLTZC/BGTZC/BLTZALC/BGEZALC require that rs == rt && rt != 0
 280 // The '1R_BOTH' in the name means 1 register in both the rs and rt fields.
 281 class CMP_BRANCH_1R_BOTH_OFF16_FM<OPGROUP funct> : MipsR6Inst {
 282   bits<5> rt;
 283   bits<16> offset;
 284
 285   bits<32> Inst;
 286
 287   let Inst{31-26} = funct.Value;
 288   let Inst{25-21} = rt;
 289   let Inst{20-16} = rt;
 290   let Inst{15-0} = offset;
 291 }
 292
 293 class CMP_BRANCH_OFF21_FM<bits<6> funct> : MipsR6Inst {
 294   bits<5> rs; // rs != 0
 295   bits<21> offset;
 296
 297   bits<32> Inst;
 298
 299   let Inst{31-26} = funct;
 300   let Inst{25-21} = rs;
 301   let Inst{20-0} = offset;
 302 }
 303
 304 class JMP_IDX_COMPACT_FM<bits<6> funct> : MipsR6Inst {
 305   bits<5> rt;
 306   bits<16> offset;
 307
 308   bits<32> Inst;
 309
 310   let Inst{31-26} = funct;
 311   let Inst{25-21} = 0b000000;
 312   let Inst{20-16} = rt;
 313   let Inst{15-0} = offset;
 314 }
 315
 316 class BRANCH_OFF26_FM<bits<6> funct> : MipsR6Inst {
 317   bits<32> Inst;
 318   bits<26> offset;
 319
 320   let Inst{31-26} = funct;
 321   let Inst{25-0} = offset;
 322 }
 323
 324 class SPECIAL3_ALIGN_FM<OPCODE6 Operation> : MipsR6Inst {
 325   bits<5> rd;
 326   bits<5> rs;
 327   bits<5> rt;
 328   bits<2> bp;
 329
 330   bits<32> Inst;
 331
 332   let Inst{31-26} = OPGROUP_SPECIAL3.Value;
 333   let Inst{25-21} = rs;
 334   let Inst{20-16} = rt;
 335   let Inst{15-11} = rd;
 336   let Inst{10-8}  = 0b010;
 337   let Inst{7-6}   = bp;
 338   let Inst{5-0}   = Operation.Value;
 339 }
 340
 341 class SPECIAL3_DALIGN_FM<OPCODE6 Operation> : MipsR6Inst {
 342   bits<5> rd;
 343   bits<5> rs;
 344   bits<5> rt;
 345   bits<3> bp;
 346
 347   bits<32> Inst;
 348
 349   let Inst{31-26} = OPGROUP_SPECIAL3.Value;
 350   let Inst{25-21} = rs;
 351   let Inst{20-16} = rt;
 352   let Inst{15-11} = rd;
 353   let Inst{10-9}  = 0b01;
 354   let Inst{8-6}   = bp;
 355   let Inst{5-0}   = Operation.Value;
 356 }
 357
 358 class REGIMM_FM<OPCODE5 Operation> : MipsR6Inst {
 359   bits<5> rs;
 360   bits<16> imm;
 361
 362   bits<32> Inst;
 363
 364   let Inst{31-26} = OPGROUP_REGIMM.Value;
 365   let Inst{25-21} = rs;
 366   let Inst{20-16} = Operation.Value;
 367   let Inst{15-0} = imm;
 368 }
 369
 370 class COP1_CMP_CONDN_FM<FIELD_CMP_FORMAT Format,
 371                         FIELD_CMP_COND Cond> : MipsR6Inst {
 372   bits<5> fd;
 373   bits<5> fs;
 374   bits<5> ft;
 375
 376   bits<32> Inst;
 377
 378   let Inst{31-26} = OPGROUP_COP1.Value;
 379   let Inst{25-21} = Format.Value;
 380   let Inst{20-16} = ft;
 381   let Inst{15-11} = fs;
 382   let Inst{10-6}  = fd;
 383   let Inst{5}     = 0;
 384   let Inst{4-0}   = Cond.Value;
 385 }
 386