[mips] Print move instructions.
[oota-llvm.git] / lib / Target / Mips / MipsInstrInfo.td
1 //===- MipsInstrInfo.td - Target Description for Mips Target -*- 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 contains the Mips implementation of the TargetInstrInfo class.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14
15 //===----------------------------------------------------------------------===//
16 // Mips profiles and nodes
17 //===----------------------------------------------------------------------===//
18
19 def SDT_MipsJmpLink      : SDTypeProfile<0, 1, [SDTCisVT<0, iPTR>]>;
20 def SDT_MipsCMov         : SDTypeProfile<1, 4, [SDTCisSameAs<0, 1>,
21                                                 SDTCisSameAs<1, 2>,
22                                                 SDTCisSameAs<3, 4>,
23                                                 SDTCisInt<4>]>;
24 def SDT_MipsCallSeqStart : SDCallSeqStart<[SDTCisVT<0, i32>]>;
25 def SDT_MipsCallSeqEnd   : SDCallSeqEnd<[SDTCisVT<0, i32>, SDTCisVT<1, i32>]>;
26 def SDT_MipsMAddMSub     : SDTypeProfile<0, 4,
27                                          [SDTCisVT<0, i32>, SDTCisSameAs<0, 1>,
28                                           SDTCisSameAs<1, 2>,
29                                           SDTCisSameAs<2, 3>]>;
30 def SDT_MipsDivRem       : SDTypeProfile<0, 2,
31                                          [SDTCisInt<0>,
32                                           SDTCisSameAs<0, 1>]>;
33
34 def SDT_MipsThreadPointer : SDTypeProfile<1, 0, [SDTCisPtrTy<0>]>;
35
36 def SDT_Sync             : SDTypeProfile<0, 1, [SDTCisVT<0, i32>]>;
37
38 def SDT_Ext : SDTypeProfile<1, 3, [SDTCisInt<0>, SDTCisSameAs<0, 1>,
39                                    SDTCisVT<2, i32>, SDTCisSameAs<2, 3>]>;
40 def SDT_Ins : SDTypeProfile<1, 4, [SDTCisInt<0>, SDTCisSameAs<0, 1>,
41                                    SDTCisVT<2, i32>, SDTCisSameAs<2, 3>,
42                                    SDTCisSameAs<0, 4>]>;
43
44 def SDTMipsLoadLR  : SDTypeProfile<1, 2,
45                                    [SDTCisInt<0>, SDTCisPtrTy<1>,
46                                     SDTCisSameAs<0, 2>]>;
47
48 // Call
49 def MipsJmpLink : SDNode<"MipsISD::JmpLink",SDT_MipsJmpLink,
50                          [SDNPHasChain, SDNPOutGlue, SDNPOptInGlue,
51                           SDNPVariadic]>;
52
53 // Tail call
54 def MipsTailCall : SDNode<"MipsISD::TailCall", SDT_MipsJmpLink,
55                           [SDNPHasChain, SDNPOptInGlue, SDNPVariadic]>;
56
57 // Hi and Lo nodes are used to handle global addresses. Used on
58 // MipsISelLowering to lower stuff like GlobalAddress, ExternalSymbol
59 // static model. (nothing to do with Mips Registers Hi and Lo)
60 def MipsHi    : SDNode<"MipsISD::Hi", SDTIntUnaryOp>;
61 def MipsLo    : SDNode<"MipsISD::Lo", SDTIntUnaryOp>;
62 def MipsGPRel : SDNode<"MipsISD::GPRel", SDTIntUnaryOp>;
63
64 // TlsGd node is used to handle General Dynamic TLS
65 def MipsTlsGd : SDNode<"MipsISD::TlsGd", SDTIntUnaryOp>;
66
67 // TprelHi and TprelLo nodes are used to handle Local Exec TLS
68 def MipsTprelHi    : SDNode<"MipsISD::TprelHi", SDTIntUnaryOp>;
69 def MipsTprelLo    : SDNode<"MipsISD::TprelLo", SDTIntUnaryOp>;
70
71 // Thread pointer
72 def MipsThreadPointer: SDNode<"MipsISD::ThreadPointer", SDT_MipsThreadPointer>;
73
74 // Return
75 def MipsRet : SDNode<"MipsISD::Ret", SDTNone,
76                      [SDNPHasChain, SDNPOptInGlue, SDNPVariadic]>;
77
78 // These are target-independent nodes, but have target-specific formats.
79 def callseq_start : SDNode<"ISD::CALLSEQ_START", SDT_MipsCallSeqStart,
80                            [SDNPHasChain, SDNPSideEffect, SDNPOutGlue]>;
81 def callseq_end   : SDNode<"ISD::CALLSEQ_END", SDT_MipsCallSeqEnd,
82                            [SDNPHasChain, SDNPSideEffect,
83                             SDNPOptInGlue, SDNPOutGlue]>;
84
85 // MAdd*/MSub* nodes
86 def MipsMAdd      : SDNode<"MipsISD::MAdd", SDT_MipsMAddMSub,
87                            [SDNPOptInGlue, SDNPOutGlue]>;
88 def MipsMAddu     : SDNode<"MipsISD::MAddu", SDT_MipsMAddMSub,
89                            [SDNPOptInGlue, SDNPOutGlue]>;
90 def MipsMSub      : SDNode<"MipsISD::MSub", SDT_MipsMAddMSub,
91                            [SDNPOptInGlue, SDNPOutGlue]>;
92 def MipsMSubu     : SDNode<"MipsISD::MSubu", SDT_MipsMAddMSub,
93                            [SDNPOptInGlue, SDNPOutGlue]>;
94
95 // DivRem(u) nodes
96 def MipsDivRem    : SDNode<"MipsISD::DivRem", SDT_MipsDivRem,
97                            [SDNPOutGlue]>;
98 def MipsDivRemU   : SDNode<"MipsISD::DivRemU", SDT_MipsDivRem,
99                            [SDNPOutGlue]>;
100
101 // Target constant nodes that are not part of any isel patterns and remain
102 // unchanged can cause instructions with illegal operands to be emitted.
103 // Wrapper node patterns give the instruction selector a chance to replace
104 // target constant nodes that would otherwise remain unchanged with ADDiu
105 // nodes. Without these wrapper node patterns, the following conditional move
106 // instrucion is emitted when function cmov2 in test/CodeGen/Mips/cmov.ll is
107 // compiled:
108 //  movn  %got(d)($gp), %got(c)($gp), $4
109 // This instruction is illegal since movn can take only register operands.
110
111 def MipsWrapper    : SDNode<"MipsISD::Wrapper", SDTIntBinOp>;
112
113 def MipsSync : SDNode<"MipsISD::Sync", SDT_Sync, [SDNPHasChain,SDNPSideEffect]>;
114
115 def MipsExt :  SDNode<"MipsISD::Ext", SDT_Ext>;
116 def MipsIns :  SDNode<"MipsISD::Ins", SDT_Ins>;
117
118 def MipsLWL : SDNode<"MipsISD::LWL", SDTMipsLoadLR,
119                      [SDNPHasChain, SDNPMayLoad, SDNPMemOperand]>;
120 def MipsLWR : SDNode<"MipsISD::LWR", SDTMipsLoadLR,
121                      [SDNPHasChain, SDNPMayLoad, SDNPMemOperand]>;
122 def MipsSWL : SDNode<"MipsISD::SWL", SDTStore,
123                      [SDNPHasChain, SDNPMayStore, SDNPMemOperand]>;
124 def MipsSWR : SDNode<"MipsISD::SWR", SDTStore,
125                      [SDNPHasChain, SDNPMayStore, SDNPMemOperand]>;
126 def MipsLDL : SDNode<"MipsISD::LDL", SDTMipsLoadLR,
127                      [SDNPHasChain, SDNPMayLoad, SDNPMemOperand]>;
128 def MipsLDR : SDNode<"MipsISD::LDR", SDTMipsLoadLR,
129                      [SDNPHasChain, SDNPMayLoad, SDNPMemOperand]>;
130 def MipsSDL : SDNode<"MipsISD::SDL", SDTStore,
131                      [SDNPHasChain, SDNPMayStore, SDNPMemOperand]>;
132 def MipsSDR : SDNode<"MipsISD::SDR", SDTStore,
133                      [SDNPHasChain, SDNPMayStore, SDNPMemOperand]>;
134
135 //===----------------------------------------------------------------------===//
136 // Mips Instruction Predicate Definitions.
137 //===----------------------------------------------------------------------===//
138 def HasSEInReg  :     Predicate<"Subtarget.hasSEInReg()">,
139                       AssemblerPredicate<"FeatureSEInReg">;
140 def HasBitCount :     Predicate<"Subtarget.hasBitCount()">,
141                       AssemblerPredicate<"FeatureBitCount">;
142 def HasSwap     :     Predicate<"Subtarget.hasSwap()">,
143                       AssemblerPredicate<"FeatureSwap">;
144 def HasCondMov  :     Predicate<"Subtarget.hasCondMov()">,
145                       AssemblerPredicate<"FeatureCondMov">;
146 def HasFPIdx    :     Predicate<"Subtarget.hasFPIdx()">,
147                       AssemblerPredicate<"FeatureFPIdx">;
148 def HasMips32    :    Predicate<"Subtarget.hasMips32()">,
149                       AssemblerPredicate<"FeatureMips32">;
150 def HasMips32r2  :    Predicate<"Subtarget.hasMips32r2()">,
151                       AssemblerPredicate<"FeatureMips32r2">;
152 def HasMips64    :    Predicate<"Subtarget.hasMips64()">,
153                       AssemblerPredicate<"FeatureMips64">;
154 def NotMips64    :    Predicate<"!Subtarget.hasMips64()">,
155                       AssemblerPredicate<"!FeatureMips64">;
156 def HasMips64r2  :    Predicate<"Subtarget.hasMips64r2()">,
157                       AssemblerPredicate<"FeatureMips64r2">;
158 def IsN64       :     Predicate<"Subtarget.isABI_N64()">,
159                       AssemblerPredicate<"FeatureN64">;
160 def NotN64      :     Predicate<"!Subtarget.isABI_N64()">,
161                       AssemblerPredicate<"!FeatureN64">;
162 def InMips16Mode :    Predicate<"Subtarget.inMips16Mode()">,
163                       AssemblerPredicate<"FeatureMips16">;
164 def RelocStatic :     Predicate<"TM.getRelocationModel() == Reloc::Static">,
165                       AssemblerPredicate<"FeatureMips32">;
166 def RelocPIC    :     Predicate<"TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_">,
167                       AssemblerPredicate<"FeatureMips32">;
168 def NoNaNsFPMath :    Predicate<"TM.Options.NoNaNsFPMath">,
169                       AssemblerPredicate<"FeatureMips32">;
170 def HasStdEnc :       Predicate<"Subtarget.hasStandardEncoding()">,
171                       AssemblerPredicate<"!FeatureMips16">;
172
173 class MipsPat<dag pattern, dag result> : Pat<pattern, result> {
174   let Predicates = [HasStdEnc];
175 }
176
177 class IsCommutable {
178   bit isCommutable = 1;
179 }
180
181 class IsBranch {
182   bit isBranch = 1;
183 }
184
185 class IsReturn {
186   bit isReturn = 1;
187 }
188
189 class IsCall {
190   bit isCall = 1;
191 }
192
193 class IsTailCall {
194   bit isCall = 1;
195   bit isTerminator = 1;
196   bit isReturn = 1;
197   bit isBarrier = 1;
198   bit hasExtraSrcRegAllocReq = 1;
199   bit isCodeGenOnly = 1;
200 }
201
202 class IsAsCheapAsAMove {
203   bit isAsCheapAsAMove = 1;
204 }
205
206 class NeverHasSideEffects {
207   bit neverHasSideEffects = 1;
208 }
209
210 //===----------------------------------------------------------------------===//
211 // Instruction format superclass
212 //===----------------------------------------------------------------------===//
213
214 include "MipsInstrFormats.td"
215
216 //===----------------------------------------------------------------------===//
217 // Mips Operand, Complex Patterns and Transformations Definitions.
218 //===----------------------------------------------------------------------===//
219
220 // Instruction operand types
221 def jmptarget   : Operand<OtherVT> {
222   let EncoderMethod = "getJumpTargetOpValue";
223 }
224 def brtarget    : Operand<OtherVT> {
225   let EncoderMethod = "getBranchTargetOpValue";
226   let OperandType = "OPERAND_PCREL";
227   let DecoderMethod = "DecodeBranchTarget";
228 }
229 def calltarget  : Operand<iPTR> {
230   let EncoderMethod = "getJumpTargetOpValue";
231 }
232 def calltarget64: Operand<i64>;
233 def simm16      : Operand<i32> {
234   let DecoderMethod= "DecodeSimm16";
235 }
236
237 def simm20      : Operand<i32> {
238 }
239
240 def simm16_64   : Operand<i64>;
241 def shamt       : Operand<i32>;
242
243 // Unsigned Operand
244 def uimm16      : Operand<i32> {
245   let PrintMethod = "printUnsignedImm";
246 }
247
248 def MipsMemAsmOperand : AsmOperandClass {
249   let Name = "Mem";
250   let ParserMethod = "parseMemOperand";
251 }
252
253 // Address operand
254 def mem : Operand<i32> {
255   let PrintMethod = "printMemOperand";
256   let MIOperandInfo = (ops CPURegs, simm16);
257   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
258   let ParserMatchClass = MipsMemAsmOperand;
259 }
260
261 def mem64 : Operand<i64> {
262   let PrintMethod = "printMemOperand";
263   let MIOperandInfo = (ops CPU64Regs, simm16_64);
264   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
265   let ParserMatchClass = MipsMemAsmOperand;
266 }
267
268 def mem_ea : Operand<i32> {
269   let PrintMethod = "printMemOperandEA";
270   let MIOperandInfo = (ops CPURegs, simm16);
271   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
272 }
273
274 def mem_ea_64 : Operand<i64> {
275   let PrintMethod = "printMemOperandEA";
276   let MIOperandInfo = (ops CPU64Regs, simm16_64);
277   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
278 }
279
280 // size operand of ext instruction
281 def size_ext : Operand<i32> {
282   let EncoderMethod = "getSizeExtEncoding";
283   let DecoderMethod = "DecodeExtSize";
284 }
285
286 // size operand of ins instruction
287 def size_ins : Operand<i32> {
288   let EncoderMethod = "getSizeInsEncoding";
289   let DecoderMethod = "DecodeInsSize";
290 }
291
292 // Transformation Function - get the lower 16 bits.
293 def LO16 : SDNodeXForm<imm, [{
294   return getImm(N, N->getZExtValue() & 0xFFFF);
295 }]>;
296
297 // Transformation Function - get the higher 16 bits.
298 def HI16 : SDNodeXForm<imm, [{
299   return getImm(N, (N->getZExtValue() >> 16) & 0xFFFF);
300 }]>;
301
302 // Plus 1.
303 def Plus1 : SDNodeXForm<imm, [{ return getImm(N, N->getSExtValue() + 1); }]>;
304
305 // Node immediate fits as 16-bit sign extended on target immediate.
306 // e.g. addi, andi
307 def immSExt8  : PatLeaf<(imm), [{ return isInt<8>(N->getSExtValue()); }]>;
308
309 // Node immediate fits as 16-bit sign extended on target immediate.
310 // e.g. addi, andi
311 def immSExt16  : PatLeaf<(imm), [{ return isInt<16>(N->getSExtValue()); }]>;
312
313 // Node immediate fits as 15-bit sign extended on target immediate.
314 // e.g. addi, andi
315 def immSExt15  : PatLeaf<(imm), [{ return isInt<15>(N->getSExtValue()); }]>;
316
317 // Node immediate fits as 16-bit zero extended on target immediate.
318 // The LO16 param means that only the lower 16 bits of the node
319 // immediate are caught.
320 // e.g. addiu, sltiu
321 def immZExt16  : PatLeaf<(imm), [{
322   if (N->getValueType(0) == MVT::i32)
323     return (uint32_t)N->getZExtValue() == (unsigned short)N->getZExtValue();
324   else
325     return (uint64_t)N->getZExtValue() == (unsigned short)N->getZExtValue();
326 }], LO16>;
327
328 // Immediate can be loaded with LUi (32-bit int with lower 16-bit cleared).
329 def immLow16Zero : PatLeaf<(imm), [{
330   int64_t Val = N->getSExtValue();
331   return isInt<32>(Val) && !(Val & 0xffff);
332 }]>;
333
334 // shamt field must fit in 5 bits.
335 def immZExt5 : ImmLeaf<i32, [{return Imm == (Imm & 0x1f);}]>;
336
337 // True if (N + 1) fits in 16-bit field.
338 def immSExt16Plus1 : PatLeaf<(imm), [{
339   return isInt<17>(N->getSExtValue()) && isInt<16>(N->getSExtValue() + 1);
340 }]>;
341
342 // Mips Address Mode! SDNode frameindex could possibily be a match
343 // since load and store instructions from stack used it.
344 def addr :
345   ComplexPattern<iPTR, 2, "selectIntAddr", [frameindex]>;
346
347 def addrRegImm :
348   ComplexPattern<iPTR, 2, "selectAddrRegImm", [frameindex]>;
349
350 def addrDefault :
351   ComplexPattern<iPTR, 2, "selectAddrDefault", [frameindex]>;
352
353 //===----------------------------------------------------------------------===//
354 // Instructions specific format
355 //===----------------------------------------------------------------------===//
356
357 // Arithmetic and logical instructions with 3 register operands.
358 class ArithLogicR<string opstr, RegisterOperand RO, bit isComm = 0,
359                   InstrItinClass Itin = NoItinerary,
360                   SDPatternOperator OpNode = null_frag>:
361   InstSE<(outs RO:$rd), (ins RO:$rs, RO:$rt),
362          !strconcat(opstr, "\t$rd, $rs, $rt"),
363          [(set RO:$rd, (OpNode RO:$rs, RO:$rt))], Itin, FrmR> {
364   let isCommutable = isComm;
365   let isReMaterializable = 1;
366   string BaseOpcode;
367   string Arch;
368 }
369
370 // Arithmetic and logical instructions with 2 register operands.
371 class ArithLogicI<string opstr, Operand Od, RegisterOperand RO,
372                   SDPatternOperator imm_type = null_frag,
373                   SDPatternOperator OpNode = null_frag> :
374   InstSE<(outs RO:$rt), (ins RO:$rs, Od:$imm16),
375          !strconcat(opstr, "\t$rt, $rs, $imm16"),
376          [(set RO:$rt, (OpNode RO:$rs, imm_type:$imm16))], IIAlu, FrmI> {
377   let isReMaterializable = 1;
378 }
379
380 // Arithmetic Multiply ADD/SUB
381 class MArithR<string opstr, SDPatternOperator op = null_frag, bit isComm = 0> :
382   InstSE<(outs), (ins CPURegsOpnd:$rs, CPURegsOpnd:$rt),
383          !strconcat(opstr, "\t$rs, $rt"),
384          [(op CPURegsOpnd:$rs, CPURegsOpnd:$rt, LO, HI)], IIImul, FrmR> {
385   let Defs = [HI, LO];
386   let Uses = [HI, LO];
387   let isCommutable = isComm;
388 }
389
390 //  Logical
391 class LogicNOR<string opstr, RegisterOperand RC>:
392   InstSE<(outs RC:$rd), (ins RC:$rs, RC:$rt),
393          !strconcat(opstr, "\t$rd, $rs, $rt"),
394          [(set RC:$rd, (not (or RC:$rs, RC:$rt)))], IIAlu, FrmR> {
395   let isCommutable = 1;
396 }
397
398 // Shifts
399 class shift_rotate_imm<string opstr, Operand ImmOpnd,
400                        RegisterOperand RC, SDPatternOperator OpNode = null_frag,
401                        SDPatternOperator PF = null_frag> :
402   InstSE<(outs RC:$rd), (ins RC:$rt, ImmOpnd:$shamt),
403          !strconcat(opstr, "\t$rd, $rt, $shamt"),
404          [(set RC:$rd, (OpNode RC:$rt, PF:$shamt))], IIAlu, FrmR>;
405
406 class shift_rotate_reg<string opstr, RegisterOperand RC,
407                        SDPatternOperator OpNode = null_frag>:
408   InstSE<(outs RC:$rd), (ins CPURegsOpnd:$rs, RC:$rt),
409          !strconcat(opstr, "\t$rd, $rt, $rs"),
410          [(set RC:$rd, (OpNode RC:$rt, CPURegsOpnd:$rs))], IIAlu, FrmR>;
411
412 // Load Upper Imediate
413 class LoadUpper<string opstr, RegisterClass RC, Operand Imm>:
414   InstSE<(outs RC:$rt), (ins Imm:$imm16), !strconcat(opstr, "\t$rt, $imm16"),
415          [], IIAlu, FrmI>, IsAsCheapAsAMove {
416   let neverHasSideEffects = 1;
417   let isReMaterializable = 1;
418 }
419
420 class FMem<bits<6> op, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern,
421           InstrItinClass itin>: FFI<op, outs, ins, asmstr, pattern> {
422   bits<21> addr;
423   let Inst{25-21} = addr{20-16};
424   let Inst{15-0}  = addr{15-0};
425   let DecoderMethod = "DecodeMem";
426 }
427
428 // Memory Load/Store
429 class Load<string opstr, SDPatternOperator OpNode, RegisterClass RC,
430            Operand MemOpnd> :
431   InstSE<(outs RC:$rt), (ins MemOpnd:$addr), !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"),
432          [(set RC:$rt, (OpNode addr:$addr))], NoItinerary, FrmI> {
433   let DecoderMethod = "DecodeMem";
434   let canFoldAsLoad = 1;
435 }
436
437 class Store<string opstr, SDPatternOperator OpNode, RegisterClass RC,
438             Operand MemOpnd> :
439   InstSE<(outs), (ins RC:$rt, MemOpnd:$addr), !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"),
440          [(OpNode RC:$rt, addr:$addr)], NoItinerary, FrmI> {
441   let DecoderMethod = "DecodeMem";
442 }
443
444 multiclass LoadM<string opstr, RegisterClass RC,
445                  SDPatternOperator OpNode = null_frag> {
446   def NAME : Load<opstr, OpNode, RC, mem>, Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
447   def _P8  : Load<opstr, OpNode, RC, mem64>, Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
448     let DecoderNamespace = "Mips64";
449     let isCodeGenOnly = 1;
450   }
451 }
452
453 multiclass StoreM<string opstr, RegisterClass RC,
454                   SDPatternOperator OpNode = null_frag> {
455   def NAME : Store<opstr, OpNode, RC, mem>, Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
456   def _P8  : Store<opstr, OpNode, RC, mem64>, Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
457     let DecoderNamespace = "Mips64";
458     let isCodeGenOnly = 1;
459   }
460 }
461
462 // Load/Store Left/Right
463 let canFoldAsLoad = 1 in
464 class LoadLeftRight<string opstr, SDNode OpNode, RegisterClass RC,
465                     Operand MemOpnd> :
466   InstSE<(outs RC:$rt), (ins MemOpnd:$addr, RC:$src),
467          !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"),
468          [(set RC:$rt, (OpNode addr:$addr, RC:$src))], NoItinerary, FrmI> {
469   let DecoderMethod = "DecodeMem";
470   string Constraints = "$src = $rt";
471 }
472
473 class StoreLeftRight<string opstr, SDNode OpNode, RegisterClass RC,
474                      Operand MemOpnd>:
475   InstSE<(outs), (ins RC:$rt, MemOpnd:$addr), !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"),
476          [(OpNode RC:$rt, addr:$addr)], NoItinerary, FrmI> {
477   let DecoderMethod = "DecodeMem";
478 }
479
480 multiclass LoadLeftRightM<string opstr, SDNode OpNode, RegisterClass RC> {
481   def NAME : LoadLeftRight<opstr, OpNode, RC, mem>,
482              Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
483   def _P8  : LoadLeftRight<opstr, OpNode, RC, mem64>,
484              Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
485     let DecoderNamespace = "Mips64";
486     let isCodeGenOnly = 1;
487   }
488 }
489
490 multiclass StoreLeftRightM<string opstr, SDNode OpNode, RegisterClass RC> {
491   def NAME : StoreLeftRight<opstr, OpNode, RC, mem>,
492              Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
493   def _P8  : StoreLeftRight<opstr, OpNode, RC, mem64>,
494              Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
495     let DecoderNamespace = "Mips64";
496     let isCodeGenOnly = 1;
497   }
498 }
499
500 // Conditional Branch
501 class CBranch<string opstr, PatFrag cond_op, RegisterClass RC> :
502   InstSE<(outs), (ins RC:$rs, RC:$rt, brtarget:$offset),
503          !strconcat(opstr, "\t$rs, $rt, $offset"),
504          [(brcond (i32 (cond_op RC:$rs, RC:$rt)), bb:$offset)], IIBranch,
505          FrmI> {
506   let isBranch = 1;
507   let isTerminator = 1;
508   let hasDelaySlot = 1;
509   let Defs = [AT];
510 }
511
512 class CBranchZero<string opstr, PatFrag cond_op, RegisterClass RC> :
513   InstSE<(outs), (ins RC:$rs, brtarget:$offset),
514          !strconcat(opstr, "\t$rs, $offset"),
515          [(brcond (i32 (cond_op RC:$rs, 0)), bb:$offset)], IIBranch, FrmI> {
516   let isBranch = 1;
517   let isTerminator = 1;
518   let hasDelaySlot = 1;
519   let Defs = [AT];
520 }
521
522 // SetCC
523 class SetCC_R<string opstr, PatFrag cond_op, RegisterClass RC> :
524   InstSE<(outs CPURegsOpnd:$rd), (ins RC:$rs, RC:$rt),
525          !strconcat(opstr, "\t$rd, $rs, $rt"),
526          [(set CPURegsOpnd:$rd, (cond_op RC:$rs, RC:$rt))], IIAlu, FrmR>;
527
528 class SetCC_I<string opstr, PatFrag cond_op, Operand Od, PatLeaf imm_type,
529               RegisterClass RC>:
530   InstSE<(outs CPURegsOpnd:$rt), (ins RC:$rs, Od:$imm16),
531          !strconcat(opstr, "\t$rt, $rs, $imm16"),
532          [(set CPURegsOpnd:$rt, (cond_op RC:$rs, imm_type:$imm16))],
533          IIAlu, FrmI>;
534
535 // Jump
536 class JumpFJ<DAGOperand opnd, string opstr, SDPatternOperator operator,
537              SDPatternOperator targetoperator> :
538   InstSE<(outs), (ins opnd:$target), !strconcat(opstr, "\t$target"),
539          [(operator targetoperator:$target)], IIBranch, FrmJ> {
540   let isTerminator=1;
541   let isBarrier=1;
542   let hasDelaySlot = 1;
543   let DecoderMethod = "DecodeJumpTarget";
544   let Defs = [AT];
545 }
546
547 // Unconditional branch
548 class UncondBranch<string opstr> :
549   InstSE<(outs), (ins brtarget:$offset), !strconcat(opstr, "\t$offset"),
550          [(br bb:$offset)], IIBranch, FrmI> {
551   let isBranch = 1;
552   let isTerminator = 1;
553   let isBarrier = 1;
554   let hasDelaySlot = 1;
555   let Predicates = [RelocPIC, HasStdEnc];
556   let Defs = [AT];
557 }
558
559 // Base class for indirect branch and return instruction classes.
560 let isTerminator=1, isBarrier=1, hasDelaySlot = 1 in
561 class JumpFR<RegisterClass RC, SDPatternOperator operator = null_frag>:
562   InstSE<(outs), (ins RC:$rs), "jr\t$rs", [(operator RC:$rs)], IIBranch, FrmR>;
563
564 // Indirect branch
565 class IndirectBranch<RegisterClass RC>: JumpFR<RC, brind> {
566   let isBranch = 1;
567   let isIndirectBranch = 1;
568 }
569
570 // Return instruction
571 class RetBase<RegisterClass RC>: JumpFR<RC> {
572   let isReturn = 1;
573   let isCodeGenOnly = 1;
574   let hasCtrlDep = 1;
575   let hasExtraSrcRegAllocReq = 1;
576 }
577
578 // Jump and Link (Call)
579 let isCall=1, hasDelaySlot=1, Defs = [RA] in {
580   class JumpLink<string opstr> :
581     InstSE<(outs), (ins calltarget:$target), !strconcat(opstr, "\t$target"),
582            [(MipsJmpLink imm:$target)], IIBranch, FrmJ> {
583     let DecoderMethod = "DecodeJumpTarget";
584   }
585
586   class JumpLinkRegPseudo<RegisterClass RC, Instruction JALRInst,
587                           Register RetReg>:
588     PseudoSE<(outs), (ins RC:$rs), [(MipsJmpLink RC:$rs)], IIBranch>,
589     PseudoInstExpansion<(JALRInst RetReg, RC:$rs)>;
590
591   class JumpLinkReg<string opstr, RegisterClass RC>:
592     InstSE<(outs RC:$rd), (ins RC:$rs), !strconcat(opstr, "\t$rd, $rs"),
593            [], IIBranch, FrmR>;
594
595   class BGEZAL_FT<string opstr, RegisterOperand RO> :
596     InstSE<(outs), (ins RO:$rs, brtarget:$offset),
597            !strconcat(opstr, "\t$rs, $offset"), [], IIBranch, FrmI>;
598
599 }
600
601 class BAL_FT :
602   InstSE<(outs), (ins brtarget:$offset), "bal\t$offset", [], IIBranch, FrmI> {
603   let isBranch = 1;
604   let isTerminator = 1;
605   let isBarrier = 1;
606   let hasDelaySlot = 1;
607   let Defs = [RA];
608 }
609
610 // Sync
611 let hasSideEffects = 1 in
612 class SYNC_FT :
613   InstSE<(outs), (ins i32imm:$stype), "sync $stype", [(MipsSync imm:$stype)],
614          NoItinerary, FrmOther>;
615
616 // Mul, Div
617 class Mult<string opstr, InstrItinClass itin, RegisterOperand RO,
618            list<Register> DefRegs> :
619   InstSE<(outs), (ins RO:$rs, RO:$rt), !strconcat(opstr, "\t$rs, $rt"), [],
620          itin, FrmR> {
621   let isCommutable = 1;
622   let Defs = DefRegs;
623   let neverHasSideEffects = 1;
624 }
625
626 class Div<SDNode op, string opstr, InstrItinClass itin, RegisterOperand RO,
627           list<Register> DefRegs> :
628   InstSE<(outs), (ins RO:$rs, RO:$rt),
629          !strconcat(opstr, "\t$$zero, $rs, $rt"), [(op RO:$rs, RO:$rt)], itin,
630          FrmR> {
631   let Defs = DefRegs;
632 }
633
634 // Move from Hi/Lo
635 class MoveFromLOHI<string opstr, RegisterClass RC, list<Register> UseRegs>:
636   InstSE<(outs RC:$rd), (ins), !strconcat(opstr, "\t$rd"), [], IIHiLo, FrmR> {
637   let Uses = UseRegs;
638   let neverHasSideEffects = 1;
639 }
640
641 class MoveToLOHI<string opstr, RegisterClass RC, list<Register> DefRegs>:
642   InstSE<(outs), (ins RC:$rs), !strconcat(opstr, "\t$rs"), [], IIHiLo, FrmR> {
643   let Defs = DefRegs;
644   let neverHasSideEffects = 1;
645 }
646
647 class EffectiveAddress<string opstr, RegisterClass RC, Operand Mem> :
648   InstSE<(outs RC:$rt), (ins Mem:$addr), !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"),
649          [(set RC:$rt, addr:$addr)], NoItinerary, FrmI> {
650   let isCodeGenOnly = 1;
651   let DecoderMethod = "DecodeMem";
652 }
653
654 // Count Leading Ones/Zeros in Word
655 class CountLeading0<string opstr, RegisterOperand RO>:
656   InstSE<(outs RO:$rd), (ins RO:$rs), !strconcat(opstr, "\t$rd, $rs"),
657          [(set RO:$rd, (ctlz RO:$rs))], IIAlu, FrmR>,
658   Requires<[HasBitCount, HasStdEnc]>;
659
660 class CountLeading1<string opstr, RegisterOperand RO>:
661   InstSE<(outs RO:$rd), (ins RO:$rs), !strconcat(opstr, "\t$rd, $rs"),
662          [(set RO:$rd, (ctlz (not RO:$rs)))], IIAlu, FrmR>,
663   Requires<[HasBitCount, HasStdEnc]>;
664
665
666 // Sign Extend in Register.
667 class SignExtInReg<string opstr, ValueType vt, RegisterClass RC> :
668   InstSE<(outs RC:$rd), (ins RC:$rt), !strconcat(opstr, "\t$rd, $rt"),
669          [(set RC:$rd, (sext_inreg RC:$rt, vt))], NoItinerary, FrmR> {
670   let Predicates = [HasSEInReg, HasStdEnc];
671 }
672
673 // Subword Swap
674 class SubwordSwap<string opstr, RegisterOperand RO>:
675   InstSE<(outs RO:$rd), (ins RO:$rt), !strconcat(opstr, "\t$rd, $rt"), [],
676          NoItinerary, FrmR> {
677   let Predicates = [HasSwap, HasStdEnc];
678   let neverHasSideEffects = 1;
679 }
680
681 // Read Hardware
682 class ReadHardware<RegisterClass CPURegClass, RegisterOperand RO> :
683   InstSE<(outs CPURegClass:$rt), (ins RO:$rd), "rdhwr\t$rt, $rd", [],
684          IIAlu, FrmR>;
685
686 // Ext and Ins
687 class ExtBase<string opstr, RegisterOperand RO>:
688   InstSE<(outs RO:$rt), (ins RO:$rs, uimm16:$pos, size_ext:$size),
689          !strconcat(opstr, " $rt, $rs, $pos, $size"),
690          [(set RO:$rt, (MipsExt RO:$rs, imm:$pos, imm:$size))], NoItinerary,
691          FrmR> {
692   let Predicates = [HasMips32r2, HasStdEnc];
693 }
694
695 class InsBase<string opstr, RegisterOperand RO>:
696   InstSE<(outs RO:$rt), (ins RO:$rs, uimm16:$pos, size_ins:$size, RO:$src),
697          !strconcat(opstr, " $rt, $rs, $pos, $size"),
698          [(set RO:$rt, (MipsIns RO:$rs, imm:$pos, imm:$size, RO:$src))],
699          NoItinerary, FrmR> {
700   let Predicates = [HasMips32r2, HasStdEnc];
701   let Constraints = "$src = $rt";
702 }
703
704 // Atomic instructions with 2 source operands (ATOMIC_SWAP & ATOMIC_LOAD_*).
705 class Atomic2Ops<PatFrag Op, RegisterClass DRC, RegisterClass PRC> :
706   PseudoSE<(outs DRC:$dst), (ins PRC:$ptr, DRC:$incr),
707            [(set DRC:$dst, (Op PRC:$ptr, DRC:$incr))]>;
708
709 multiclass Atomic2Ops32<PatFrag Op> {
710   def NAME : Atomic2Ops<Op, CPURegs, CPURegs>, Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
711   def _P8  : Atomic2Ops<Op, CPURegs, CPU64Regs>,
712              Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
713     let DecoderNamespace = "Mips64";
714   }
715 }
716
717 // Atomic Compare & Swap.
718 class AtomicCmpSwap<PatFrag Op, RegisterClass DRC, RegisterClass PRC> :
719   PseudoSE<(outs DRC:$dst), (ins PRC:$ptr, DRC:$cmp, DRC:$swap),
720            [(set DRC:$dst, (Op PRC:$ptr, DRC:$cmp, DRC:$swap))]>;
721
722 multiclass AtomicCmpSwap32<PatFrag Op>  {
723   def NAME : AtomicCmpSwap<Op, CPURegs, CPURegs>,
724              Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
725   def _P8  : AtomicCmpSwap<Op, CPURegs, CPU64Regs>,
726              Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
727     let DecoderNamespace = "Mips64";
728   }
729 }
730
731 class LLBase<string opstr, RegisterOperand RO, Operand Mem> :
732   InstSE<(outs RO:$rt), (ins Mem:$addr), !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"),
733          [], NoItinerary, FrmI> {
734   let DecoderMethod = "DecodeMem";
735   let mayLoad = 1;
736 }
737
738 class SCBase<string opstr, RegisterOperand RO, Operand Mem> :
739   InstSE<(outs RO:$dst), (ins RO:$rt, Mem:$addr),
740          !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"), [], NoItinerary, FrmI> {
741   let DecoderMethod = "DecodeMem";
742   let mayStore = 1;
743   let Constraints = "$rt = $dst";
744 }
745
746 class MFC3OP<dag outs, dag ins, string asmstr> :
747   InstSE<outs, ins, asmstr, [], NoItinerary, FrmFR>;
748
749 //===----------------------------------------------------------------------===//
750 // Pseudo instructions
751 //===----------------------------------------------------------------------===//
752
753 // Return RA.
754 let isReturn=1, isTerminator=1, hasDelaySlot=1, isBarrier=1, hasCtrlDep=1 in
755 def RetRA : PseudoSE<(outs), (ins), [(MipsRet)]>;
756
757 let Defs = [SP], Uses = [SP], hasSideEffects = 1 in {
758 def ADJCALLSTACKDOWN : MipsPseudo<(outs), (ins i32imm:$amt),
759                                   [(callseq_start timm:$amt)]>;
760 def ADJCALLSTACKUP   : MipsPseudo<(outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2),
761                                   [(callseq_end timm:$amt1, timm:$amt2)]>;
762 }
763
764 let usesCustomInserter = 1 in {
765   defm ATOMIC_LOAD_ADD_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_add_8>;
766   defm ATOMIC_LOAD_ADD_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_add_16>;
767   defm ATOMIC_LOAD_ADD_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_add_32>;
768   defm ATOMIC_LOAD_SUB_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_sub_8>;
769   defm ATOMIC_LOAD_SUB_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_sub_16>;
770   defm ATOMIC_LOAD_SUB_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_sub_32>;
771   defm ATOMIC_LOAD_AND_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_and_8>;
772   defm ATOMIC_LOAD_AND_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_and_16>;
773   defm ATOMIC_LOAD_AND_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_and_32>;
774   defm ATOMIC_LOAD_OR_I8    : Atomic2Ops32<atomic_load_or_8>;
775   defm ATOMIC_LOAD_OR_I16   : Atomic2Ops32<atomic_load_or_16>;
776   defm ATOMIC_LOAD_OR_I32   : Atomic2Ops32<atomic_load_or_32>;
777   defm ATOMIC_LOAD_XOR_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_xor_8>;
778   defm ATOMIC_LOAD_XOR_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_xor_16>;
779   defm ATOMIC_LOAD_XOR_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_xor_32>;
780   defm ATOMIC_LOAD_NAND_I8  : Atomic2Ops32<atomic_load_nand_8>;
781   defm ATOMIC_LOAD_NAND_I16 : Atomic2Ops32<atomic_load_nand_16>;
782   defm ATOMIC_LOAD_NAND_I32 : Atomic2Ops32<atomic_load_nand_32>;
783
784   defm ATOMIC_SWAP_I8       : Atomic2Ops32<atomic_swap_8>;
785   defm ATOMIC_SWAP_I16      : Atomic2Ops32<atomic_swap_16>;
786   defm ATOMIC_SWAP_I32      : Atomic2Ops32<atomic_swap_32>;
787
788   defm ATOMIC_CMP_SWAP_I8   : AtomicCmpSwap32<atomic_cmp_swap_8>;
789   defm ATOMIC_CMP_SWAP_I16  : AtomicCmpSwap32<atomic_cmp_swap_16>;
790   defm ATOMIC_CMP_SWAP_I32  : AtomicCmpSwap32<atomic_cmp_swap_32>;
791 }
792
793 //===----------------------------------------------------------------------===//
794 // Instruction definition
795 //===----------------------------------------------------------------------===//
796 //===----------------------------------------------------------------------===//
797 // MipsI Instructions
798 //===----------------------------------------------------------------------===//
799
800 /// Arithmetic Instructions (ALU Immediate)
801 def ADDiu : ArithLogicI<"addiu", simm16, CPURegsOpnd, immSExt16, add>,
802             ADDI_FM<0x9>, IsAsCheapAsAMove;
803 def ADDi  : ArithLogicI<"addi", simm16, CPURegsOpnd>, ADDI_FM<0x8>;
804 def SLTi  : SetCC_I<"slti", setlt, simm16, immSExt16, CPURegs>, SLTI_FM<0xa>;
805 def SLTiu : SetCC_I<"sltiu", setult, simm16, immSExt16, CPURegs>, SLTI_FM<0xb>;
806 def ANDi  : ArithLogicI<"andi", uimm16, CPURegsOpnd, immZExt16, and>,
807             ADDI_FM<0xc>;
808 def ORi   : ArithLogicI<"ori", uimm16, CPURegsOpnd, immZExt16, or>,
809             ADDI_FM<0xd>;
810 def XORi  : ArithLogicI<"xori", uimm16, CPURegsOpnd, immZExt16, xor>,
811             ADDI_FM<0xe>;
812 def LUi   : LoadUpper<"lui", CPURegs, uimm16>, LUI_FM;
813
814 /// Arithmetic Instructions (3-Operand, R-Type)
815 def ADDu : ArithLogicR<"addu", CPURegsOpnd, 1, IIAlu, add>, ADD_FM<0, 0x21>;
816 def SUBu : ArithLogicR<"subu", CPURegsOpnd, 0, IIAlu, sub>, ADD_FM<0, 0x23>;
817 def MUL  : ArithLogicR<"mul", CPURegsOpnd, 1, IIImul, mul>, ADD_FM<0x1c, 2>;
818 def ADD  : ArithLogicR<"add", CPURegsOpnd>, ADD_FM<0, 0x20>;
819 def SUB  : ArithLogicR<"sub", CPURegsOpnd>, ADD_FM<0, 0x22>;
820 def SLT  : SetCC_R<"slt", setlt, CPURegs>, ADD_FM<0, 0x2a>;
821 def SLTu : SetCC_R<"sltu", setult, CPURegs>, ADD_FM<0, 0x2b>;
822 def AND  : ArithLogicR<"and", CPURegsOpnd, 1, IIAlu, and>, ADD_FM<0, 0x24>;
823 def OR   : ArithLogicR<"or", CPURegsOpnd, 1, IIAlu, or>, ADD_FM<0, 0x25>;
824 def XOR  : ArithLogicR<"xor", CPURegsOpnd, 1, IIAlu, xor>, ADD_FM<0, 0x26>;
825 def NOR  : LogicNOR<"nor", CPURegsOpnd>, ADD_FM<0, 0x27>;
826
827 /// Shift Instructions
828 def SLL  : shift_rotate_imm<"sll", shamt, CPURegsOpnd, shl, immZExt5>,
829            SRA_FM<0, 0>;
830 def SRL  : shift_rotate_imm<"srl", shamt, CPURegsOpnd, srl, immZExt5>,
831            SRA_FM<2, 0>;
832 def SRA  : shift_rotate_imm<"sra", shamt, CPURegsOpnd, sra, immZExt5>,
833            SRA_FM<3, 0>;
834 def SLLV : shift_rotate_reg<"sllv", CPURegsOpnd, shl>, SRLV_FM<4, 0>;
835 def SRLV : shift_rotate_reg<"srlv", CPURegsOpnd, srl>, SRLV_FM<6, 0>;
836 def SRAV : shift_rotate_reg<"srav", CPURegsOpnd, sra>, SRLV_FM<7, 0>;
837
838 // Rotate Instructions
839 let Predicates = [HasMips32r2, HasStdEnc] in {
840   def ROTR  : shift_rotate_imm<"rotr", shamt, CPURegsOpnd, rotr, immZExt5>,
841               SRA_FM<2, 1>;
842   def ROTRV : shift_rotate_reg<"rotrv", CPURegsOpnd, rotr>, SRLV_FM<6, 1>;
843 }
844
845 /// Load and Store Instructions
846 ///  aligned
847 defm LB  : LoadM<"lb", CPURegs, sextloadi8>, LW_FM<0x20>;
848 defm LBu : LoadM<"lbu", CPURegs, zextloadi8>, LW_FM<0x24>;
849 defm LH  : LoadM<"lh", CPURegs, sextloadi16>, LW_FM<0x21>;
850 defm LHu : LoadM<"lhu", CPURegs, zextloadi16>, LW_FM<0x25>;
851 defm LW  : LoadM<"lw", CPURegs, load>, LW_FM<0x23>;
852 defm SB  : StoreM<"sb", CPURegs, truncstorei8>, LW_FM<0x28>;
853 defm SH  : StoreM<"sh", CPURegs, truncstorei16>, LW_FM<0x29>;
854 defm SW  : StoreM<"sw", CPURegs, store>, LW_FM<0x2b>;
855
856 /// load/store left/right
857 defm LWL : LoadLeftRightM<"lwl", MipsLWL, CPURegs>, LW_FM<0x22>;
858 defm LWR : LoadLeftRightM<"lwr", MipsLWR, CPURegs>, LW_FM<0x26>;
859 defm SWL : StoreLeftRightM<"swl", MipsSWL, CPURegs>, LW_FM<0x2a>;
860 defm SWR : StoreLeftRightM<"swr", MipsSWR, CPURegs>, LW_FM<0x2e>;
861
862 def SYNC : SYNC_FT, SYNC_FM;
863
864 /// Load-linked, Store-conditional
865 let Predicates = [NotN64, HasStdEnc] in {
866   def LL : LLBase<"ll", CPURegsOpnd, mem>, LW_FM<0x30>;
867   def SC : SCBase<"sc", CPURegsOpnd, mem>, LW_FM<0x38>;
868 }
869
870 let Predicates = [IsN64, HasStdEnc], DecoderNamespace = "Mips64" in {
871   def LL_P8 : LLBase<"ll", CPURegsOpnd, mem64>, LW_FM<0x30>;
872   def SC_P8 : SCBase<"sc", CPURegsOpnd, mem64>, LW_FM<0x38>;
873 }
874
875 /// Jump and Branch Instructions
876 def J       : JumpFJ<jmptarget, "j", br, bb>, FJ<2>,
877               Requires<[RelocStatic, HasStdEnc]>, IsBranch;
878 def JR      : IndirectBranch<CPURegs>, MTLO_FM<8>;
879 def B       : UncondBranch<"b">, B_FM;
880 def BEQ     : CBranch<"beq", seteq, CPURegs>, BEQ_FM<4>;
881 def BNE     : CBranch<"bne", setne, CPURegs>, BEQ_FM<5>;
882 def BGEZ    : CBranchZero<"bgez", setge, CPURegs>, BGEZ_FM<1, 1>;
883 def BGTZ    : CBranchZero<"bgtz", setgt, CPURegs>, BGEZ_FM<7, 0>;
884 def BLEZ    : CBranchZero<"blez", setle, CPURegs>, BGEZ_FM<6, 0>;
885 def BLTZ    : CBranchZero<"bltz", setlt, CPURegs>, BGEZ_FM<1, 0>;
886
887 def BAL_BR: BAL_FT, BAL_FM;
888
889 def JAL  : JumpLink<"jal">, FJ<3>;
890 def JALR : JumpLinkReg<"jalr", CPURegs>, JALR_FM;
891 def JALRPseudo : JumpLinkRegPseudo<CPURegs, JALR, RA>;
892 def BGEZAL : BGEZAL_FT<"bgezal", CPURegsOpnd>, BGEZAL_FM<0x11>;
893 def BLTZAL : BGEZAL_FT<"bltzal", CPURegsOpnd>, BGEZAL_FM<0x10>;
894 def TAILCALL : JumpFJ<calltarget, "j", MipsTailCall, imm>, FJ<2>, IsTailCall;
895 def TAILCALL_R : JumpFR<CPURegs, MipsTailCall>, MTLO_FM<8>, IsTailCall;
896
897 def RET : RetBase<CPURegs>, MTLO_FM<8>;
898
899 // Exception handling related node and instructions.
900 // The conversion sequence is:
901 // ISD::EH_RETURN -> MipsISD::EH_RETURN ->
902 // MIPSeh_return -> (stack change + indirect branch)
903 //
904 // MIPSeh_return takes the place of regular return instruction
905 // but takes two arguments (V1, V0) which are used for storing
906 // the offset and return address respectively.
907 def SDT_MipsEHRET : SDTypeProfile<0, 2, [SDTCisInt<0>, SDTCisPtrTy<1>]>;
908
909 def MIPSehret : SDNode<"MipsISD::EH_RETURN", SDT_MipsEHRET,
910                       [SDNPHasChain, SDNPOptInGlue, SDNPVariadic]>;
911
912 let Uses = [V0, V1], isTerminator = 1, isReturn = 1, isBarrier = 1 in {
913   def MIPSeh_return32 : MipsPseudo<(outs), (ins CPURegs:$spoff, CPURegs:$dst),
914                                 [(MIPSehret CPURegs:$spoff, CPURegs:$dst)]>;
915   def MIPSeh_return64 : MipsPseudo<(outs), (ins CPU64Regs:$spoff,
916                                                 CPU64Regs:$dst),
917                                 [(MIPSehret CPU64Regs:$spoff, CPU64Regs:$dst)]>;
918 }
919
920 /// Multiply and Divide Instructions.
921 def MULT  : Mult<"mult", IIImul, CPURegsOpnd, [HI, LO]>, MULT_FM<0, 0x18>;
922 def MULTu : Mult<"multu", IIImul, CPURegsOpnd, [HI, LO]>, MULT_FM<0, 0x19>;
923 def SDIV  : Div<MipsDivRem, "div", IIIdiv, CPURegsOpnd, [HI, LO]>,
924             MULT_FM<0, 0x1a>;
925 def UDIV  : Div<MipsDivRemU, "divu", IIIdiv, CPURegsOpnd, [HI, LO]>,
926             MULT_FM<0, 0x1b>;
927
928 def MTHI : MoveToLOHI<"mthi", CPURegs, [HI]>, MTLO_FM<0x11>;
929 def MTLO : MoveToLOHI<"mtlo", CPURegs, [LO]>, MTLO_FM<0x13>;
930 def MFHI : MoveFromLOHI<"mfhi", CPURegs, [HI]>, MFLO_FM<0x10>;
931 def MFLO : MoveFromLOHI<"mflo", CPURegs, [LO]>, MFLO_FM<0x12>;
932
933 /// Sign Ext In Register Instructions.
934 def SEB : SignExtInReg<"seb", i8, CPURegs>, SEB_FM<0x10, 0x20>;
935 def SEH : SignExtInReg<"seh", i16, CPURegs>, SEB_FM<0x18, 0x20>;
936
937 /// Count Leading
938 def CLZ : CountLeading0<"clz", CPURegsOpnd>, CLO_FM<0x20>;
939 def CLO : CountLeading1<"clo", CPURegsOpnd>, CLO_FM<0x21>;
940
941 /// Word Swap Bytes Within Halfwords
942 def WSBH : SubwordSwap<"wsbh", CPURegsOpnd>, SEB_FM<2, 0x20>;
943
944 /// No operation.
945 def NOP : PseudoSE<(outs), (ins), []>, PseudoInstExpansion<(SLL ZERO, ZERO, 0)>;
946
947 // FrameIndexes are legalized when they are operands from load/store
948 // instructions. The same not happens for stack address copies, so an
949 // add op with mem ComplexPattern is used and the stack address copy
950 // can be matched. It's similar to Sparc LEA_ADDRi
951 def LEA_ADDiu : EffectiveAddress<"addiu", CPURegs, mem_ea>, LW_FM<9>;
952
953 // MADD*/MSUB*
954 def MADD  : MArithR<"madd", MipsMAdd, 1>, MULT_FM<0x1c, 0>;
955 def MADDU : MArithR<"maddu", MipsMAddu, 1>, MULT_FM<0x1c, 1>;
956 def MSUB  : MArithR<"msub", MipsMSub>, MULT_FM<0x1c, 4>;
957 def MSUBU : MArithR<"msubu", MipsMSubu>, MULT_FM<0x1c, 5>;
958
959 def RDHWR : ReadHardware<CPURegs, HWRegsOpnd>, RDHWR_FM;
960
961 def EXT : ExtBase<"ext", CPURegsOpnd>, EXT_FM<0>;
962 def INS : InsBase<"ins", CPURegsOpnd>, EXT_FM<4>;
963
964 /// Move Control Registers From/To CPU Registers
965 def MFC0_3OP : MFC3OP<(outs CPURegsOpnd:$rt),
966                       (ins CPURegsOpnd:$rd, uimm16:$sel),
967                       "mfc0\t$rt, $rd, $sel">, MFC3OP_FM<0x10, 0>;
968
969 def MTC0_3OP : MFC3OP<(outs CPURegsOpnd:$rd, uimm16:$sel),
970                       (ins CPURegsOpnd:$rt),
971                       "mtc0\t$rt, $rd, $sel">, MFC3OP_FM<0x10, 4>;
972
973 def MFC2_3OP : MFC3OP<(outs CPURegsOpnd:$rt),
974                       (ins CPURegsOpnd:$rd, uimm16:$sel),
975                       "mfc2\t$rt, $rd, $sel">, MFC3OP_FM<0x12, 0>;
976
977 def MTC2_3OP : MFC3OP<(outs CPURegsOpnd:$rd, uimm16:$sel),
978                       (ins CPURegsOpnd:$rt),
979                       "mtc2\t$rt, $rd, $sel">, MFC3OP_FM<0x12, 4>;
980
981 //===----------------------------------------------------------------------===//
982 // Instruction aliases
983 //===----------------------------------------------------------------------===//
984 def : InstAlias<"move $dst, $src",
985                 (ADDu CPURegsOpnd:$dst, CPURegsOpnd:$src,ZERO), 1>,
986       Requires<[NotMips64]>;
987 def : InstAlias<"move $dst, $src",
988                 (OR CPURegsOpnd:$dst, CPURegsOpnd:$src,ZERO), 1>,
989       Requires<[NotMips64]>;
990 def : InstAlias<"bal $offset", (BGEZAL RA, brtarget:$offset), 1>;
991 def : InstAlias<"addu $rs, $rt, $imm",
992                 (ADDiu CPURegsOpnd:$rs, CPURegsOpnd:$rt, simm16:$imm), 0>;
993 def : InstAlias<"add $rs, $rt, $imm",
994                 (ADDi CPURegsOpnd:$rs, CPURegsOpnd:$rt, simm16:$imm), 0>;
995 def : InstAlias<"and $rs, $rt, $imm",
996                 (ANDi CPURegsOpnd:$rs, CPURegsOpnd:$rt, simm16:$imm), 0>;
997 def : InstAlias<"j $rs", (JR CPURegs:$rs), 0>,
998       Requires<[NotMips64]>;
999 def : InstAlias<"jalr $rs", (JALR RA, CPURegs:$rs)>, Requires<[NotMips64]>;
1000 def : InstAlias<"not $rt, $rs",
1001                 (NOR CPURegsOpnd:$rt, CPURegsOpnd:$rs, ZERO), 1>;
1002 def : InstAlias<"neg $rt, $rs",
1003                 (SUB CPURegsOpnd:$rt, ZERO, CPURegsOpnd:$rs), 1>;
1004 def : InstAlias<"negu $rt, $rs",
1005                 (SUBu CPURegsOpnd:$rt, ZERO, CPURegsOpnd:$rs), 1>;
1006 def : InstAlias<"slt $rs, $rt, $imm",
1007                 (SLTi CPURegsOpnd:$rs, CPURegs:$rt, simm16:$imm), 0>;
1008 def : InstAlias<"xor $rs, $rt, $imm",
1009                 (XORi CPURegsOpnd:$rs, CPURegsOpnd:$rt, simm16:$imm), 0>,
1010       Requires<[NotMips64]>;
1011 def : InstAlias<"nop", (SLL ZERO, ZERO, 0), 1>;
1012 def : InstAlias<"mfc0 $rt, $rd",
1013                 (MFC0_3OP CPURegsOpnd:$rt, CPURegsOpnd:$rd, 0), 0>;
1014 def : InstAlias<"mtc0 $rt, $rd",
1015                 (MTC0_3OP CPURegsOpnd:$rd, 0, CPURegsOpnd:$rt), 0>;
1016 def : InstAlias<"mfc2 $rt, $rd",
1017                 (MFC2_3OP CPURegsOpnd:$rt, CPURegsOpnd:$rd, 0), 0>;
1018 def : InstAlias<"mtc2 $rt, $rd",
1019                 (MTC2_3OP CPURegsOpnd:$rd, 0, CPURegsOpnd:$rt), 0>;
1020
1021 //===----------------------------------------------------------------------===//
1022 // Assembler Pseudo Instructions
1023 //===----------------------------------------------------------------------===//
1024
1025 class LoadImm32< string instr_asm, Operand Od, RegisterOperand RO> :
1026   MipsAsmPseudoInst<(outs RO:$rt), (ins Od:$imm32),
1027                      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $imm32")> ;
1028 def LoadImm32Reg : LoadImm32<"li", shamt,CPURegsOpnd>;
1029
1030 class LoadAddress<string instr_asm, Operand MemOpnd, RegisterOperand RO> :
1031   MipsAsmPseudoInst<(outs RO:$rt), (ins MemOpnd:$addr),
1032                      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $addr")> ;
1033 def LoadAddr32Reg : LoadAddress<"la", mem, CPURegsOpnd>;
1034
1035 class LoadAddressImm<string instr_asm, Operand Od, RegisterOperand RO> :
1036   MipsAsmPseudoInst<(outs RO:$rt), (ins Od:$imm32),
1037                      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $imm32")> ;
1038 def LoadAddr32Imm : LoadAddressImm<"la", shamt,CPURegsOpnd>;
1039
1040
1041
1042 //===----------------------------------------------------------------------===//
1043 //  Arbitrary patterns that map to one or more instructions
1044 //===----------------------------------------------------------------------===//
1045
1046 // Small immediates
1047 def : MipsPat<(i32 immSExt16:$in),
1048               (ADDiu ZERO, imm:$in)>;
1049 def : MipsPat<(i32 immZExt16:$in),
1050               (ORi ZERO, imm:$in)>;
1051 def : MipsPat<(i32 immLow16Zero:$in),
1052               (LUi (HI16 imm:$in))>;
1053
1054 // Arbitrary immediates
1055 def : MipsPat<(i32 imm:$imm),
1056           (ORi (LUi (HI16 imm:$imm)), (LO16 imm:$imm))>;
1057
1058 // Carry MipsPatterns
1059 def : MipsPat<(subc CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
1060               (SUBu CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs)>;
1061 def : MipsPat<(addc CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
1062               (ADDu CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs)>;
1063 def : MipsPat<(addc  CPURegs:$src, immSExt16:$imm),
1064               (ADDiu CPURegs:$src, imm:$imm)>;
1065
1066 // Call
1067 def : MipsPat<(MipsJmpLink (i32 tglobaladdr:$dst)),
1068               (JAL tglobaladdr:$dst)>;
1069 def : MipsPat<(MipsJmpLink (i32 texternalsym:$dst)),
1070               (JAL texternalsym:$dst)>;
1071 //def : MipsPat<(MipsJmpLink CPURegs:$dst),
1072 //              (JALR CPURegs:$dst)>;
1073
1074 // Tail call
1075 def : MipsPat<(MipsTailCall (iPTR tglobaladdr:$dst)),
1076               (TAILCALL tglobaladdr:$dst)>;
1077 def : MipsPat<(MipsTailCall (iPTR texternalsym:$dst)),
1078               (TAILCALL texternalsym:$dst)>;
1079 // hi/lo relocs
1080 def : MipsPat<(MipsHi tglobaladdr:$in), (LUi tglobaladdr:$in)>;
1081 def : MipsPat<(MipsHi tblockaddress:$in), (LUi tblockaddress:$in)>;
1082 def : MipsPat<(MipsHi tjumptable:$in), (LUi tjumptable:$in)>;
1083 def : MipsPat<(MipsHi tconstpool:$in), (LUi tconstpool:$in)>;
1084 def : MipsPat<(MipsHi tglobaltlsaddr:$in), (LUi tglobaltlsaddr:$in)>;
1085 def : MipsPat<(MipsHi texternalsym:$in), (LUi texternalsym:$in)>;
1086
1087 def : MipsPat<(MipsLo tglobaladdr:$in), (ADDiu ZERO, tglobaladdr:$in)>;
1088 def : MipsPat<(MipsLo tblockaddress:$in), (ADDiu ZERO, tblockaddress:$in)>;
1089 def : MipsPat<(MipsLo tjumptable:$in), (ADDiu ZERO, tjumptable:$in)>;
1090 def : MipsPat<(MipsLo tconstpool:$in), (ADDiu ZERO, tconstpool:$in)>;
1091 def : MipsPat<(MipsLo tglobaltlsaddr:$in), (ADDiu ZERO, tglobaltlsaddr:$in)>;
1092 def : MipsPat<(MipsLo texternalsym:$in), (ADDiu ZERO, texternalsym:$in)>;
1093
1094 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tglobaladdr:$lo)),
1095               (ADDiu CPURegs:$hi, tglobaladdr:$lo)>;
1096 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tblockaddress:$lo)),
1097               (ADDiu CPURegs:$hi, tblockaddress:$lo)>;
1098 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tjumptable:$lo)),
1099               (ADDiu CPURegs:$hi, tjumptable:$lo)>;
1100 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tconstpool:$lo)),
1101               (ADDiu CPURegs:$hi, tconstpool:$lo)>;
1102 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tglobaltlsaddr:$lo)),
1103               (ADDiu CPURegs:$hi, tglobaltlsaddr:$lo)>;
1104
1105 // gp_rel relocs
1106 def : MipsPat<(add CPURegs:$gp, (MipsGPRel tglobaladdr:$in)),
1107               (ADDiu CPURegs:$gp, tglobaladdr:$in)>;
1108 def : MipsPat<(add CPURegs:$gp, (MipsGPRel tconstpool:$in)),
1109               (ADDiu CPURegs:$gp, tconstpool:$in)>;
1110
1111 // wrapper_pic
1112 class WrapperPat<SDNode node, Instruction ADDiuOp, RegisterClass RC>:
1113       MipsPat<(MipsWrapper RC:$gp, node:$in),
1114               (ADDiuOp RC:$gp, node:$in)>;
1115
1116 def : WrapperPat<tglobaladdr, ADDiu, CPURegs>;
1117 def : WrapperPat<tconstpool, ADDiu, CPURegs>;
1118 def : WrapperPat<texternalsym, ADDiu, CPURegs>;
1119 def : WrapperPat<tblockaddress, ADDiu, CPURegs>;
1120 def : WrapperPat<tjumptable, ADDiu, CPURegs>;
1121 def : WrapperPat<tglobaltlsaddr, ADDiu, CPURegs>;
1122
1123 // Mips does not have "not", so we expand our way
1124 def : MipsPat<(not CPURegs:$in),
1125               (NOR CPURegsOpnd:$in, ZERO)>;
1126
1127 // extended loads
1128 let Predicates = [NotN64, HasStdEnc] in {
1129   def : MipsPat<(i32 (extloadi1  addr:$src)), (LBu addr:$src)>;
1130   def : MipsPat<(i32 (extloadi8  addr:$src)), (LBu addr:$src)>;
1131   def : MipsPat<(i32 (extloadi16 addr:$src)), (LHu addr:$src)>;
1132 }
1133 let Predicates = [IsN64, HasStdEnc] in {
1134   def : MipsPat<(i32 (extloadi1  addr:$src)), (LBu_P8 addr:$src)>;
1135   def : MipsPat<(i32 (extloadi8  addr:$src)), (LBu_P8 addr:$src)>;
1136   def : MipsPat<(i32 (extloadi16 addr:$src)), (LHu_P8 addr:$src)>;
1137 }
1138
1139 // peepholes
1140 let Predicates = [NotN64, HasStdEnc] in {
1141   def : MipsPat<(store (i32 0), addr:$dst), (SW ZERO, addr:$dst)>;
1142 }
1143 let Predicates = [IsN64, HasStdEnc] in {
1144   def : MipsPat<(store (i32 0), addr:$dst), (SW_P8 ZERO, addr:$dst)>;
1145 }
1146
1147 // brcond patterns
1148 multiclass BrcondPats<RegisterClass RC, Instruction BEQOp, Instruction BNEOp,
1149                       Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp, Instruction SLTiOp,
1150                       Instruction SLTiuOp, Register ZEROReg> {
1151 def : MipsPat<(brcond (i32 (setne RC:$lhs, 0)), bb:$dst),
1152               (BNEOp RC:$lhs, ZEROReg, bb:$dst)>;
1153 def : MipsPat<(brcond (i32 (seteq RC:$lhs, 0)), bb:$dst),
1154               (BEQOp RC:$lhs, ZEROReg, bb:$dst)>;
1155
1156 def : MipsPat<(brcond (i32 (setge RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1157               (BEQ (SLTOp RC:$lhs, RC:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1158 def : MipsPat<(brcond (i32 (setuge RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1159               (BEQ (SLTuOp RC:$lhs, RC:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1160 def : MipsPat<(brcond (i32 (setge RC:$lhs, immSExt16:$rhs)), bb:$dst),
1161               (BEQ (SLTiOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1162 def : MipsPat<(brcond (i32 (setuge RC:$lhs, immSExt16:$rhs)), bb:$dst),
1163               (BEQ (SLTiuOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1164
1165 def : MipsPat<(brcond (i32 (setle RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1166               (BEQ (SLTOp RC:$rhs, RC:$lhs), ZERO, bb:$dst)>;
1167 def : MipsPat<(brcond (i32 (setule RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1168               (BEQ (SLTuOp RC:$rhs, RC:$lhs), ZERO, bb:$dst)>;
1169
1170 def : MipsPat<(brcond RC:$cond, bb:$dst),
1171               (BNEOp RC:$cond, ZEROReg, bb:$dst)>;
1172 }
1173
1174 defm : BrcondPats<CPURegs, BEQ, BNE, SLT, SLTu, SLTi, SLTiu, ZERO>;
1175
1176 // setcc patterns
1177 multiclass SeteqPats<RegisterClass RC, Instruction SLTiuOp, Instruction XOROp,
1178                      Instruction SLTuOp, Register ZEROReg> {
1179   def : MipsPat<(seteq RC:$lhs, RC:$rhs),
1180                 (SLTiuOp (XOROp RC:$lhs, RC:$rhs), 1)>;
1181   def : MipsPat<(setne RC:$lhs, RC:$rhs),
1182                 (SLTuOp ZEROReg, (XOROp RC:$lhs, RC:$rhs))>;
1183 }
1184
1185 multiclass SetlePats<RegisterClass RC, Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp> {
1186   def : MipsPat<(setle RC:$lhs, RC:$rhs),
1187                 (XORi (SLTOp RC:$rhs, RC:$lhs), 1)>;
1188   def : MipsPat<(setule RC:$lhs, RC:$rhs),
1189                 (XORi (SLTuOp RC:$rhs, RC:$lhs), 1)>;
1190 }
1191
1192 multiclass SetgtPats<RegisterClass RC, Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp> {
1193   def : MipsPat<(setgt RC:$lhs, RC:$rhs),
1194                 (SLTOp RC:$rhs, RC:$lhs)>;
1195   def : MipsPat<(setugt RC:$lhs, RC:$rhs),
1196                 (SLTuOp RC:$rhs, RC:$lhs)>;
1197 }
1198
1199 multiclass SetgePats<RegisterClass RC, Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp> {
1200   def : MipsPat<(setge RC:$lhs, RC:$rhs),
1201                 (XORi (SLTOp RC:$lhs, RC:$rhs), 1)>;
1202   def : MipsPat<(setuge RC:$lhs, RC:$rhs),
1203                 (XORi (SLTuOp RC:$lhs, RC:$rhs), 1)>;
1204 }
1205
1206 multiclass SetgeImmPats<RegisterClass RC, Instruction SLTiOp,
1207                         Instruction SLTiuOp> {
1208   def : MipsPat<(setge RC:$lhs, immSExt16:$rhs),
1209                 (XORi (SLTiOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), 1)>;
1210   def : MipsPat<(setuge RC:$lhs, immSExt16:$rhs),
1211                 (XORi (SLTiuOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), 1)>;
1212 }
1213
1214 defm : SeteqPats<CPURegs, SLTiu, XOR, SLTu, ZERO>;
1215 defm : SetlePats<CPURegs, SLT, SLTu>;
1216 defm : SetgtPats<CPURegs, SLT, SLTu>;
1217 defm : SetgePats<CPURegs, SLT, SLTu>;
1218 defm : SetgeImmPats<CPURegs, SLTi, SLTiu>;
1219
1220 // bswap pattern
1221 def : MipsPat<(bswap CPURegs:$rt), (ROTR (WSBH CPURegs:$rt), 16)>;
1222
1223 //===----------------------------------------------------------------------===//
1224 // Floating Point Support
1225 //===----------------------------------------------------------------------===//
1226
1227 include "MipsInstrFPU.td"
1228 include "Mips64InstrInfo.td"
1229 include "MipsCondMov.td"
1230
1231 //
1232 // Mips16
1233
1234 include "Mips16InstrFormats.td"
1235 include "Mips16InstrInfo.td"
1236
1237 // DSP
1238 include "MipsDSPInstrFormats.td"
1239 include "MipsDSPInstrInfo.td"
1240