[mips] Define pseudo instructions for spilling and copying accumulator
[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   let OperandType = "OPERAND_MEMORY";
260 }
261
262 def mem64 : Operand<i64> {
263   let PrintMethod = "printMemOperand";
264   let MIOperandInfo = (ops CPU64Regs, simm16_64);
265   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
266   let ParserMatchClass = MipsMemAsmOperand;
267   let OperandType = "OPERAND_MEMORY";
268 }
269
270 def mem_ea : Operand<i32> {
271   let PrintMethod = "printMemOperandEA";
272   let MIOperandInfo = (ops CPURegs, simm16);
273   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
274   let OperandType = "OPERAND_MEMORY";
275 }
276
277 def mem_ea_64 : Operand<i64> {
278   let PrintMethod = "printMemOperandEA";
279   let MIOperandInfo = (ops CPU64Regs, simm16_64);
280   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
281   let OperandType = "OPERAND_MEMORY";
282 }
283
284 // size operand of ext instruction
285 def size_ext : Operand<i32> {
286   let EncoderMethod = "getSizeExtEncoding";
287   let DecoderMethod = "DecodeExtSize";
288 }
289
290 // size operand of ins instruction
291 def size_ins : Operand<i32> {
292   let EncoderMethod = "getSizeInsEncoding";
293   let DecoderMethod = "DecodeInsSize";
294 }
295
296 // Transformation Function - get the lower 16 bits.
297 def LO16 : SDNodeXForm<imm, [{
298   return getImm(N, N->getZExtValue() & 0xFFFF);
299 }]>;
300
301 // Transformation Function - get the higher 16 bits.
302 def HI16 : SDNodeXForm<imm, [{
303   return getImm(N, (N->getZExtValue() >> 16) & 0xFFFF);
304 }]>;
305
306 // Plus 1.
307 def Plus1 : SDNodeXForm<imm, [{ return getImm(N, N->getSExtValue() + 1); }]>;
308
309 // Node immediate fits as 16-bit sign extended on target immediate.
310 // e.g. addi, andi
311 def immSExt8  : PatLeaf<(imm), [{ return isInt<8>(N->getSExtValue()); }]>;
312
313 // Node immediate fits as 16-bit sign extended on target immediate.
314 // e.g. addi, andi
315 def immSExt16  : PatLeaf<(imm), [{ return isInt<16>(N->getSExtValue()); }]>;
316
317 // Node immediate fits as 15-bit sign extended on target immediate.
318 // e.g. addi, andi
319 def immSExt15  : PatLeaf<(imm), [{ return isInt<15>(N->getSExtValue()); }]>;
320
321 // Node immediate fits as 16-bit zero extended on target immediate.
322 // The LO16 param means that only the lower 16 bits of the node
323 // immediate are caught.
324 // e.g. addiu, sltiu
325 def immZExt16  : PatLeaf<(imm), [{
326   if (N->getValueType(0) == MVT::i32)
327     return (uint32_t)N->getZExtValue() == (unsigned short)N->getZExtValue();
328   else
329     return (uint64_t)N->getZExtValue() == (unsigned short)N->getZExtValue();
330 }], LO16>;
331
332 // Immediate can be loaded with LUi (32-bit int with lower 16-bit cleared).
333 def immLow16Zero : PatLeaf<(imm), [{
334   int64_t Val = N->getSExtValue();
335   return isInt<32>(Val) && !(Val & 0xffff);
336 }]>;
337
338 // shamt field must fit in 5 bits.
339 def immZExt5 : ImmLeaf<i32, [{return Imm == (Imm & 0x1f);}]>;
340
341 // True if (N + 1) fits in 16-bit field.
342 def immSExt16Plus1 : PatLeaf<(imm), [{
343   return isInt<17>(N->getSExtValue()) && isInt<16>(N->getSExtValue() + 1);
344 }]>;
345
346 // Mips Address Mode! SDNode frameindex could possibily be a match
347 // since load and store instructions from stack used it.
348 def addr :
349   ComplexPattern<iPTR, 2, "selectIntAddr", [frameindex]>;
350
351 def addrRegImm :
352   ComplexPattern<iPTR, 2, "selectAddrRegImm", [frameindex]>;
353
354 def addrDefault :
355   ComplexPattern<iPTR, 2, "selectAddrDefault", [frameindex]>;
356
357 //===----------------------------------------------------------------------===//
358 // Instructions specific format
359 //===----------------------------------------------------------------------===//
360
361 // Arithmetic and logical instructions with 3 register operands.
362 class ArithLogicR<string opstr, RegisterOperand RO, bit isComm = 0,
363                   InstrItinClass Itin = NoItinerary,
364                   SDPatternOperator OpNode = null_frag>:
365   InstSE<(outs RO:$rd), (ins RO:$rs, RO:$rt),
366          !strconcat(opstr, "\t$rd, $rs, $rt"),
367          [(set RO:$rd, (OpNode RO:$rs, RO:$rt))], Itin, FrmR> {
368   let isCommutable = isComm;
369   let isReMaterializable = 1;
370   string BaseOpcode;
371   string Arch;
372 }
373
374 // Arithmetic and logical instructions with 2 register operands.
375 class ArithLogicI<string opstr, Operand Od, RegisterOperand RO,
376                   SDPatternOperator imm_type = null_frag,
377                   SDPatternOperator OpNode = null_frag> :
378   InstSE<(outs RO:$rt), (ins RO:$rs, Od:$imm16),
379          !strconcat(opstr, "\t$rt, $rs, $imm16"),
380          [(set RO:$rt, (OpNode RO:$rs, imm_type:$imm16))], IIAlu, FrmI> {
381   let isReMaterializable = 1;
382 }
383
384 // Arithmetic Multiply ADD/SUB
385 class MArithR<string opstr, SDPatternOperator op = null_frag, bit isComm = 0> :
386   InstSE<(outs), (ins CPURegsOpnd:$rs, CPURegsOpnd:$rt),
387          !strconcat(opstr, "\t$rs, $rt"),
388          [(op CPURegsOpnd:$rs, CPURegsOpnd:$rt, LO, HI)], IIImul, FrmR> {
389   let Defs = [HI, LO];
390   let Uses = [HI, LO];
391   let isCommutable = isComm;
392 }
393
394 //  Logical
395 class LogicNOR<string opstr, RegisterOperand RC>:
396   InstSE<(outs RC:$rd), (ins RC:$rs, RC:$rt),
397          !strconcat(opstr, "\t$rd, $rs, $rt"),
398          [(set RC:$rd, (not (or RC:$rs, RC:$rt)))], IIAlu, FrmR> {
399   let isCommutable = 1;
400 }
401
402 // Shifts
403 class shift_rotate_imm<string opstr, Operand ImmOpnd,
404                        RegisterOperand RC, SDPatternOperator OpNode = null_frag,
405                        SDPatternOperator PF = null_frag> :
406   InstSE<(outs RC:$rd), (ins RC:$rt, ImmOpnd:$shamt),
407          !strconcat(opstr, "\t$rd, $rt, $shamt"),
408          [(set RC:$rd, (OpNode RC:$rt, PF:$shamt))], IIAlu, FrmR>;
409
410 class shift_rotate_reg<string opstr, RegisterOperand RC,
411                        SDPatternOperator OpNode = null_frag>:
412   InstSE<(outs RC:$rd), (ins CPURegsOpnd:$rs, RC:$rt),
413          !strconcat(opstr, "\t$rd, $rt, $rs"),
414          [(set RC:$rd, (OpNode RC:$rt, CPURegsOpnd:$rs))], IIAlu, FrmR>;
415
416 // Load Upper Imediate
417 class LoadUpper<string opstr, RegisterClass RC, Operand Imm>:
418   InstSE<(outs RC:$rt), (ins Imm:$imm16), !strconcat(opstr, "\t$rt, $imm16"),
419          [], IIAlu, FrmI>, IsAsCheapAsAMove {
420   let neverHasSideEffects = 1;
421   let isReMaterializable = 1;
422 }
423
424 class FMem<bits<6> op, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern,
425           InstrItinClass itin>: FFI<op, outs, ins, asmstr, pattern> {
426   bits<21> addr;
427   let Inst{25-21} = addr{20-16};
428   let Inst{15-0}  = addr{15-0};
429   let DecoderMethod = "DecodeMem";
430 }
431
432 // Memory Load/Store
433 class Load<string opstr, SDPatternOperator OpNode, RegisterClass RC,
434            Operand MemOpnd> :
435   InstSE<(outs RC:$rt), (ins MemOpnd:$addr), !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"),
436          [(set RC:$rt, (OpNode addr:$addr))], NoItinerary, FrmI> {
437   let DecoderMethod = "DecodeMem";
438   let canFoldAsLoad = 1;
439   let mayLoad = 1;
440 }
441
442 class Store<string opstr, SDPatternOperator OpNode, RegisterClass RC,
443             Operand MemOpnd> :
444   InstSE<(outs), (ins RC:$rt, MemOpnd:$addr), !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"),
445          [(OpNode RC:$rt, addr:$addr)], NoItinerary, FrmI> {
446   let DecoderMethod = "DecodeMem";
447   let mayStore = 1;
448 }
449
450 multiclass LoadM<string opstr, RegisterClass RC,
451                  SDPatternOperator OpNode = null_frag> {
452   def NAME : Load<opstr, OpNode, RC, mem>, Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
453   def _P8  : Load<opstr, OpNode, RC, mem64>, Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
454     let DecoderNamespace = "Mips64";
455     let isCodeGenOnly = 1;
456   }
457 }
458
459 multiclass StoreM<string opstr, RegisterClass RC,
460                   SDPatternOperator OpNode = null_frag> {
461   def NAME : Store<opstr, OpNode, RC, mem>, Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
462   def _P8  : Store<opstr, OpNode, RC, mem64>, Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
463     let DecoderNamespace = "Mips64";
464     let isCodeGenOnly = 1;
465   }
466 }
467
468 // Load/Store Left/Right
469 let canFoldAsLoad = 1 in
470 class LoadLeftRight<string opstr, SDNode OpNode, RegisterClass RC,
471                     Operand MemOpnd> :
472   InstSE<(outs RC:$rt), (ins MemOpnd:$addr, RC:$src),
473          !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"),
474          [(set RC:$rt, (OpNode addr:$addr, RC:$src))], NoItinerary, FrmI> {
475   let DecoderMethod = "DecodeMem";
476   string Constraints = "$src = $rt";
477 }
478
479 class StoreLeftRight<string opstr, SDNode OpNode, RegisterClass RC,
480                      Operand MemOpnd>:
481   InstSE<(outs), (ins RC:$rt, MemOpnd:$addr), !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"),
482          [(OpNode RC:$rt, addr:$addr)], NoItinerary, FrmI> {
483   let DecoderMethod = "DecodeMem";
484 }
485
486 multiclass LoadLeftRightM<string opstr, SDNode OpNode, RegisterClass RC> {
487   def NAME : LoadLeftRight<opstr, OpNode, RC, mem>,
488              Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
489   def _P8  : LoadLeftRight<opstr, OpNode, RC, mem64>,
490              Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
491     let DecoderNamespace = "Mips64";
492     let isCodeGenOnly = 1;
493   }
494 }
495
496 multiclass StoreLeftRightM<string opstr, SDNode OpNode, RegisterClass RC> {
497   def NAME : StoreLeftRight<opstr, OpNode, RC, mem>,
498              Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
499   def _P8  : StoreLeftRight<opstr, OpNode, RC, mem64>,
500              Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
501     let DecoderNamespace = "Mips64";
502     let isCodeGenOnly = 1;
503   }
504 }
505
506 // Conditional Branch
507 class CBranch<string opstr, PatFrag cond_op, RegisterClass RC> :
508   InstSE<(outs), (ins RC:$rs, RC:$rt, brtarget:$offset),
509          !strconcat(opstr, "\t$rs, $rt, $offset"),
510          [(brcond (i32 (cond_op RC:$rs, RC:$rt)), bb:$offset)], IIBranch,
511          FrmI> {
512   let isBranch = 1;
513   let isTerminator = 1;
514   let hasDelaySlot = 1;
515   let Defs = [AT];
516 }
517
518 class CBranchZero<string opstr, PatFrag cond_op, RegisterClass RC> :
519   InstSE<(outs), (ins RC:$rs, brtarget:$offset),
520          !strconcat(opstr, "\t$rs, $offset"),
521          [(brcond (i32 (cond_op RC:$rs, 0)), bb:$offset)], IIBranch, FrmI> {
522   let isBranch = 1;
523   let isTerminator = 1;
524   let hasDelaySlot = 1;
525   let Defs = [AT];
526 }
527
528 // SetCC
529 class SetCC_R<string opstr, PatFrag cond_op, RegisterClass RC> :
530   InstSE<(outs CPURegsOpnd:$rd), (ins RC:$rs, RC:$rt),
531          !strconcat(opstr, "\t$rd, $rs, $rt"),
532          [(set CPURegsOpnd:$rd, (cond_op RC:$rs, RC:$rt))], IIAlu, FrmR>;
533
534 class SetCC_I<string opstr, PatFrag cond_op, Operand Od, PatLeaf imm_type,
535               RegisterClass RC>:
536   InstSE<(outs CPURegsOpnd:$rt), (ins RC:$rs, Od:$imm16),
537          !strconcat(opstr, "\t$rt, $rs, $imm16"),
538          [(set CPURegsOpnd:$rt, (cond_op RC:$rs, imm_type:$imm16))],
539          IIAlu, FrmI>;
540
541 // Jump
542 class JumpFJ<DAGOperand opnd, string opstr, SDPatternOperator operator,
543              SDPatternOperator targetoperator> :
544   InstSE<(outs), (ins opnd:$target), !strconcat(opstr, "\t$target"),
545          [(operator targetoperator:$target)], IIBranch, FrmJ> {
546   let isTerminator=1;
547   let isBarrier=1;
548   let hasDelaySlot = 1;
549   let DecoderMethod = "DecodeJumpTarget";
550   let Defs = [AT];
551 }
552
553 // Unconditional branch
554 class UncondBranch<string opstr> :
555   InstSE<(outs), (ins brtarget:$offset), !strconcat(opstr, "\t$offset"),
556          [(br bb:$offset)], IIBranch, FrmI> {
557   let isBranch = 1;
558   let isTerminator = 1;
559   let isBarrier = 1;
560   let hasDelaySlot = 1;
561   let Predicates = [RelocPIC, HasStdEnc];
562   let Defs = [AT];
563 }
564
565 // Base class for indirect branch and return instruction classes.
566 let isTerminator=1, isBarrier=1, hasDelaySlot = 1 in
567 class JumpFR<RegisterClass RC, SDPatternOperator operator = null_frag>:
568   InstSE<(outs), (ins RC:$rs), "jr\t$rs", [(operator RC:$rs)], IIBranch, FrmR>;
569
570 // Indirect branch
571 class IndirectBranch<RegisterClass RC>: JumpFR<RC, brind> {
572   let isBranch = 1;
573   let isIndirectBranch = 1;
574 }
575
576 // Return instruction
577 class RetBase<RegisterClass RC>: JumpFR<RC> {
578   let isReturn = 1;
579   let isCodeGenOnly = 1;
580   let hasCtrlDep = 1;
581   let hasExtraSrcRegAllocReq = 1;
582 }
583
584 // Jump and Link (Call)
585 let isCall=1, hasDelaySlot=1, Defs = [RA] in {
586   class JumpLink<string opstr> :
587     InstSE<(outs), (ins calltarget:$target), !strconcat(opstr, "\t$target"),
588            [(MipsJmpLink imm:$target)], IIBranch, FrmJ> {
589     let DecoderMethod = "DecodeJumpTarget";
590   }
591
592   class JumpLinkRegPseudo<RegisterClass RC, Instruction JALRInst,
593                           Register RetReg>:
594     PseudoSE<(outs), (ins RC:$rs), [(MipsJmpLink RC:$rs)], IIBranch>,
595     PseudoInstExpansion<(JALRInst RetReg, RC:$rs)>;
596
597   class JumpLinkReg<string opstr, RegisterClass RC>:
598     InstSE<(outs RC:$rd), (ins RC:$rs), !strconcat(opstr, "\t$rd, $rs"),
599            [], IIBranch, FrmR>;
600
601   class BGEZAL_FT<string opstr, RegisterOperand RO> :
602     InstSE<(outs), (ins RO:$rs, brtarget:$offset),
603            !strconcat(opstr, "\t$rs, $offset"), [], IIBranch, FrmI>;
604
605 }
606
607 class BAL_FT :
608   InstSE<(outs), (ins brtarget:$offset), "bal\t$offset", [], IIBranch, FrmI> {
609   let isBranch = 1;
610   let isTerminator = 1;
611   let isBarrier = 1;
612   let hasDelaySlot = 1;
613   let Defs = [RA];
614 }
615
616 // Sync
617 let hasSideEffects = 1 in
618 class SYNC_FT :
619   InstSE<(outs), (ins i32imm:$stype), "sync $stype", [(MipsSync imm:$stype)],
620          NoItinerary, FrmOther>;
621
622 // Mul, Div
623 class Mult<string opstr, InstrItinClass itin, RegisterOperand RO,
624            list<Register> DefRegs> :
625   InstSE<(outs), (ins RO:$rs, RO:$rt), !strconcat(opstr, "\t$rs, $rt"), [],
626          itin, FrmR> {
627   let isCommutable = 1;
628   let Defs = DefRegs;
629   let neverHasSideEffects = 1;
630 }
631
632 class Div<SDNode op, string opstr, InstrItinClass itin, RegisterOperand RO,
633           list<Register> DefRegs> :
634   InstSE<(outs), (ins RO:$rs, RO:$rt),
635          !strconcat(opstr, "\t$$zero, $rs, $rt"), [(op RO:$rs, RO:$rt)], itin,
636          FrmR> {
637   let Defs = DefRegs;
638 }
639
640 // Move from Hi/Lo
641 class MoveFromLOHI<string opstr, RegisterClass RC, list<Register> UseRegs>:
642   InstSE<(outs RC:$rd), (ins), !strconcat(opstr, "\t$rd"), [], IIHiLo, FrmR> {
643   let Uses = UseRegs;
644   let neverHasSideEffects = 1;
645 }
646
647 class MoveToLOHI<string opstr, RegisterClass RC, list<Register> DefRegs>:
648   InstSE<(outs), (ins RC:$rs), !strconcat(opstr, "\t$rs"), [], IIHiLo, FrmR> {
649   let Defs = DefRegs;
650   let neverHasSideEffects = 1;
651 }
652
653 class EffectiveAddress<string opstr, RegisterClass RC, Operand Mem> :
654   InstSE<(outs RC:$rt), (ins Mem:$addr), !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"),
655          [(set RC:$rt, addr:$addr)], NoItinerary, FrmI> {
656   let isCodeGenOnly = 1;
657   let DecoderMethod = "DecodeMem";
658 }
659
660 // Count Leading Ones/Zeros in Word
661 class CountLeading0<string opstr, RegisterOperand RO>:
662   InstSE<(outs RO:$rd), (ins RO:$rs), !strconcat(opstr, "\t$rd, $rs"),
663          [(set RO:$rd, (ctlz RO:$rs))], IIAlu, FrmR>,
664   Requires<[HasBitCount, HasStdEnc]>;
665
666 class CountLeading1<string opstr, RegisterOperand RO>:
667   InstSE<(outs RO:$rd), (ins RO:$rs), !strconcat(opstr, "\t$rd, $rs"),
668          [(set RO:$rd, (ctlz (not RO:$rs)))], IIAlu, FrmR>,
669   Requires<[HasBitCount, HasStdEnc]>;
670
671
672 // Sign Extend in Register.
673 class SignExtInReg<string opstr, ValueType vt, RegisterClass RC> :
674   InstSE<(outs RC:$rd), (ins RC:$rt), !strconcat(opstr, "\t$rd, $rt"),
675          [(set RC:$rd, (sext_inreg RC:$rt, vt))], NoItinerary, FrmR> {
676   let Predicates = [HasSEInReg, HasStdEnc];
677 }
678
679 // Subword Swap
680 class SubwordSwap<string opstr, RegisterOperand RO>:
681   InstSE<(outs RO:$rd), (ins RO:$rt), !strconcat(opstr, "\t$rd, $rt"), [],
682          NoItinerary, FrmR> {
683   let Predicates = [HasSwap, HasStdEnc];
684   let neverHasSideEffects = 1;
685 }
686
687 // Read Hardware
688 class ReadHardware<RegisterClass CPURegClass, RegisterOperand RO> :
689   InstSE<(outs CPURegClass:$rt), (ins RO:$rd), "rdhwr\t$rt, $rd", [],
690          IIAlu, FrmR>;
691
692 // Ext and Ins
693 class ExtBase<string opstr, RegisterOperand RO>:
694   InstSE<(outs RO:$rt), (ins RO:$rs, uimm16:$pos, size_ext:$size),
695          !strconcat(opstr, " $rt, $rs, $pos, $size"),
696          [(set RO:$rt, (MipsExt RO:$rs, imm:$pos, imm:$size))], NoItinerary,
697          FrmR> {
698   let Predicates = [HasMips32r2, HasStdEnc];
699 }
700
701 class InsBase<string opstr, RegisterOperand RO>:
702   InstSE<(outs RO:$rt), (ins RO:$rs, uimm16:$pos, size_ins:$size, RO:$src),
703          !strconcat(opstr, " $rt, $rs, $pos, $size"),
704          [(set RO:$rt, (MipsIns RO:$rs, imm:$pos, imm:$size, RO:$src))],
705          NoItinerary, FrmR> {
706   let Predicates = [HasMips32r2, HasStdEnc];
707   let Constraints = "$src = $rt";
708 }
709
710 // Atomic instructions with 2 source operands (ATOMIC_SWAP & ATOMIC_LOAD_*).
711 class Atomic2Ops<PatFrag Op, RegisterClass DRC, RegisterClass PRC> :
712   PseudoSE<(outs DRC:$dst), (ins PRC:$ptr, DRC:$incr),
713            [(set DRC:$dst, (Op PRC:$ptr, DRC:$incr))]>;
714
715 multiclass Atomic2Ops32<PatFrag Op> {
716   def NAME : Atomic2Ops<Op, CPURegs, CPURegs>, Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
717   def _P8  : Atomic2Ops<Op, CPURegs, CPU64Regs>,
718              Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
719     let DecoderNamespace = "Mips64";
720   }
721 }
722
723 // Atomic Compare & Swap.
724 class AtomicCmpSwap<PatFrag Op, RegisterClass DRC, RegisterClass PRC> :
725   PseudoSE<(outs DRC:$dst), (ins PRC:$ptr, DRC:$cmp, DRC:$swap),
726            [(set DRC:$dst, (Op PRC:$ptr, DRC:$cmp, DRC:$swap))]>;
727
728 multiclass AtomicCmpSwap32<PatFrag Op>  {
729   def NAME : AtomicCmpSwap<Op, CPURegs, CPURegs>,
730              Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
731   def _P8  : AtomicCmpSwap<Op, CPURegs, CPU64Regs>,
732              Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
733     let DecoderNamespace = "Mips64";
734   }
735 }
736
737 class LLBase<string opstr, RegisterOperand RO, Operand Mem> :
738   InstSE<(outs RO:$rt), (ins Mem:$addr), !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"),
739          [], NoItinerary, FrmI> {
740   let DecoderMethod = "DecodeMem";
741   let mayLoad = 1;
742 }
743
744 class SCBase<string opstr, RegisterOperand RO, Operand Mem> :
745   InstSE<(outs RO:$dst), (ins RO:$rt, Mem:$addr),
746          !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"), [], NoItinerary, FrmI> {
747   let DecoderMethod = "DecodeMem";
748   let mayStore = 1;
749   let Constraints = "$rt = $dst";
750 }
751
752 class MFC3OP<dag outs, dag ins, string asmstr> :
753   InstSE<outs, ins, asmstr, [], NoItinerary, FrmFR>;
754
755 //===----------------------------------------------------------------------===//
756 // Pseudo instructions
757 //===----------------------------------------------------------------------===//
758
759 // Return RA.
760 let isReturn=1, isTerminator=1, hasDelaySlot=1, isBarrier=1, hasCtrlDep=1 in
761 def RetRA : PseudoSE<(outs), (ins), [(MipsRet)]>;
762
763 let Defs = [SP], Uses = [SP], hasSideEffects = 1 in {
764 def ADJCALLSTACKDOWN : MipsPseudo<(outs), (ins i32imm:$amt),
765                                   [(callseq_start timm:$amt)]>;
766 def ADJCALLSTACKUP   : MipsPseudo<(outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2),
767                                   [(callseq_end timm:$amt1, timm:$amt2)]>;
768 }
769
770 let usesCustomInserter = 1 in {
771   defm ATOMIC_LOAD_ADD_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_add_8>;
772   defm ATOMIC_LOAD_ADD_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_add_16>;
773   defm ATOMIC_LOAD_ADD_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_add_32>;
774   defm ATOMIC_LOAD_SUB_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_sub_8>;
775   defm ATOMIC_LOAD_SUB_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_sub_16>;
776   defm ATOMIC_LOAD_SUB_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_sub_32>;
777   defm ATOMIC_LOAD_AND_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_and_8>;
778   defm ATOMIC_LOAD_AND_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_and_16>;
779   defm ATOMIC_LOAD_AND_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_and_32>;
780   defm ATOMIC_LOAD_OR_I8    : Atomic2Ops32<atomic_load_or_8>;
781   defm ATOMIC_LOAD_OR_I16   : Atomic2Ops32<atomic_load_or_16>;
782   defm ATOMIC_LOAD_OR_I32   : Atomic2Ops32<atomic_load_or_32>;
783   defm ATOMIC_LOAD_XOR_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_xor_8>;
784   defm ATOMIC_LOAD_XOR_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_xor_16>;
785   defm ATOMIC_LOAD_XOR_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_xor_32>;
786   defm ATOMIC_LOAD_NAND_I8  : Atomic2Ops32<atomic_load_nand_8>;
787   defm ATOMIC_LOAD_NAND_I16 : Atomic2Ops32<atomic_load_nand_16>;
788   defm ATOMIC_LOAD_NAND_I32 : Atomic2Ops32<atomic_load_nand_32>;
789
790   defm ATOMIC_SWAP_I8       : Atomic2Ops32<atomic_swap_8>;
791   defm ATOMIC_SWAP_I16      : Atomic2Ops32<atomic_swap_16>;
792   defm ATOMIC_SWAP_I32      : Atomic2Ops32<atomic_swap_32>;
793
794   defm ATOMIC_CMP_SWAP_I8   : AtomicCmpSwap32<atomic_cmp_swap_8>;
795   defm ATOMIC_CMP_SWAP_I16  : AtomicCmpSwap32<atomic_cmp_swap_16>;
796   defm ATOMIC_CMP_SWAP_I32  : AtomicCmpSwap32<atomic_cmp_swap_32>;
797 }
798
799 /// Pseudo instructions for loading, storing and copying accumulator registers.
800 let isPseudo = 1 in {
801   defm LOAD_AC64  : LoadM<"load_ac64", ACRegs>;
802   defm STORE_AC64 : StoreM<"store_ac64", ACRegs>;
803 }
804
805 def COPY_AC64 : PseudoSE<(outs ACRegs:$dst), (ins ACRegs:$src), []>;
806
807 //===----------------------------------------------------------------------===//
808 // Instruction definition
809 //===----------------------------------------------------------------------===//
810 //===----------------------------------------------------------------------===//
811 // MipsI Instructions
812 //===----------------------------------------------------------------------===//
813
814 /// Arithmetic Instructions (ALU Immediate)
815 def ADDiu : ArithLogicI<"addiu", simm16, CPURegsOpnd, immSExt16, add>,
816             ADDI_FM<0x9>, IsAsCheapAsAMove;
817 def ADDi  : ArithLogicI<"addi", simm16, CPURegsOpnd>, ADDI_FM<0x8>;
818 def SLTi  : SetCC_I<"slti", setlt, simm16, immSExt16, CPURegs>, SLTI_FM<0xa>;
819 def SLTiu : SetCC_I<"sltiu", setult, simm16, immSExt16, CPURegs>, SLTI_FM<0xb>;
820 def ANDi  : ArithLogicI<"andi", uimm16, CPURegsOpnd, immZExt16, and>,
821             ADDI_FM<0xc>;
822 def ORi   : ArithLogicI<"ori", uimm16, CPURegsOpnd, immZExt16, or>,
823             ADDI_FM<0xd>;
824 def XORi  : ArithLogicI<"xori", uimm16, CPURegsOpnd, immZExt16, xor>,
825             ADDI_FM<0xe>;
826 def LUi   : LoadUpper<"lui", CPURegs, uimm16>, LUI_FM;
827
828 /// Arithmetic Instructions (3-Operand, R-Type)
829 def ADDu : ArithLogicR<"addu", CPURegsOpnd, 1, IIAlu, add>, ADD_FM<0, 0x21>;
830 def SUBu : ArithLogicR<"subu", CPURegsOpnd, 0, IIAlu, sub>, ADD_FM<0, 0x23>;
831 def MUL  : ArithLogicR<"mul", CPURegsOpnd, 1, IIImul, mul>, ADD_FM<0x1c, 2>;
832 def ADD  : ArithLogicR<"add", CPURegsOpnd>, ADD_FM<0, 0x20>;
833 def SUB  : ArithLogicR<"sub", CPURegsOpnd>, ADD_FM<0, 0x22>;
834 def SLT  : SetCC_R<"slt", setlt, CPURegs>, ADD_FM<0, 0x2a>;
835 def SLTu : SetCC_R<"sltu", setult, CPURegs>, ADD_FM<0, 0x2b>;
836 def AND  : ArithLogicR<"and", CPURegsOpnd, 1, IIAlu, and>, ADD_FM<0, 0x24>;
837 def OR   : ArithLogicR<"or", CPURegsOpnd, 1, IIAlu, or>, ADD_FM<0, 0x25>;
838 def XOR  : ArithLogicR<"xor", CPURegsOpnd, 1, IIAlu, xor>, ADD_FM<0, 0x26>;
839 def NOR  : LogicNOR<"nor", CPURegsOpnd>, ADD_FM<0, 0x27>;
840
841 /// Shift Instructions
842 def SLL  : shift_rotate_imm<"sll", shamt, CPURegsOpnd, shl, immZExt5>,
843            SRA_FM<0, 0>;
844 def SRL  : shift_rotate_imm<"srl", shamt, CPURegsOpnd, srl, immZExt5>,
845            SRA_FM<2, 0>;
846 def SRA  : shift_rotate_imm<"sra", shamt, CPURegsOpnd, sra, immZExt5>,
847            SRA_FM<3, 0>;
848 def SLLV : shift_rotate_reg<"sllv", CPURegsOpnd, shl>, SRLV_FM<4, 0>;
849 def SRLV : shift_rotate_reg<"srlv", CPURegsOpnd, srl>, SRLV_FM<6, 0>;
850 def SRAV : shift_rotate_reg<"srav", CPURegsOpnd, sra>, SRLV_FM<7, 0>;
851
852 // Rotate Instructions
853 let Predicates = [HasMips32r2, HasStdEnc] in {
854   def ROTR  : shift_rotate_imm<"rotr", shamt, CPURegsOpnd, rotr, immZExt5>,
855               SRA_FM<2, 1>;
856   def ROTRV : shift_rotate_reg<"rotrv", CPURegsOpnd, rotr>, SRLV_FM<6, 1>;
857 }
858
859 /// Load and Store Instructions
860 ///  aligned
861 defm LB  : LoadM<"lb", CPURegs, sextloadi8>, LW_FM<0x20>;
862 defm LBu : LoadM<"lbu", CPURegs, zextloadi8>, LW_FM<0x24>;
863 defm LH  : LoadM<"lh", CPURegs, sextloadi16>, LW_FM<0x21>;
864 defm LHu : LoadM<"lhu", CPURegs, zextloadi16>, LW_FM<0x25>;
865 defm LW  : LoadM<"lw", CPURegs, load>, LW_FM<0x23>;
866 defm SB  : StoreM<"sb", CPURegs, truncstorei8>, LW_FM<0x28>;
867 defm SH  : StoreM<"sh", CPURegs, truncstorei16>, LW_FM<0x29>;
868 defm SW  : StoreM<"sw", CPURegs, store>, LW_FM<0x2b>;
869
870 /// load/store left/right
871 defm LWL : LoadLeftRightM<"lwl", MipsLWL, CPURegs>, LW_FM<0x22>;
872 defm LWR : LoadLeftRightM<"lwr", MipsLWR, CPURegs>, LW_FM<0x26>;
873 defm SWL : StoreLeftRightM<"swl", MipsSWL, CPURegs>, LW_FM<0x2a>;
874 defm SWR : StoreLeftRightM<"swr", MipsSWR, CPURegs>, LW_FM<0x2e>;
875
876 def SYNC : SYNC_FT, SYNC_FM;
877
878 /// Load-linked, Store-conditional
879 let Predicates = [NotN64, HasStdEnc] in {
880   def LL : LLBase<"ll", CPURegsOpnd, mem>, LW_FM<0x30>;
881   def SC : SCBase<"sc", CPURegsOpnd, mem>, LW_FM<0x38>;
882 }
883
884 let Predicates = [IsN64, HasStdEnc], DecoderNamespace = "Mips64" in {
885   def LL_P8 : LLBase<"ll", CPURegsOpnd, mem64>, LW_FM<0x30>;
886   def SC_P8 : SCBase<"sc", CPURegsOpnd, mem64>, LW_FM<0x38>;
887 }
888
889 /// Jump and Branch Instructions
890 def J       : JumpFJ<jmptarget, "j", br, bb>, FJ<2>,
891               Requires<[RelocStatic, HasStdEnc]>, IsBranch;
892 def JR      : IndirectBranch<CPURegs>, MTLO_FM<8>;
893 def B       : UncondBranch<"b">, B_FM;
894 def BEQ     : CBranch<"beq", seteq, CPURegs>, BEQ_FM<4>;
895 def BNE     : CBranch<"bne", setne, CPURegs>, BEQ_FM<5>;
896 def BGEZ    : CBranchZero<"bgez", setge, CPURegs>, BGEZ_FM<1, 1>;
897 def BGTZ    : CBranchZero<"bgtz", setgt, CPURegs>, BGEZ_FM<7, 0>;
898 def BLEZ    : CBranchZero<"blez", setle, CPURegs>, BGEZ_FM<6, 0>;
899 def BLTZ    : CBranchZero<"bltz", setlt, CPURegs>, BGEZ_FM<1, 0>;
900
901 def BAL_BR: BAL_FT, BAL_FM;
902
903 def JAL  : JumpLink<"jal">, FJ<3>;
904 def JALR : JumpLinkReg<"jalr", CPURegs>, JALR_FM;
905 def JALRPseudo : JumpLinkRegPseudo<CPURegs, JALR, RA>;
906 def BGEZAL : BGEZAL_FT<"bgezal", CPURegsOpnd>, BGEZAL_FM<0x11>;
907 def BLTZAL : BGEZAL_FT<"bltzal", CPURegsOpnd>, BGEZAL_FM<0x10>;
908 def TAILCALL : JumpFJ<calltarget, "j", MipsTailCall, imm>, FJ<2>, IsTailCall;
909 def TAILCALL_R : JumpFR<CPURegs, MipsTailCall>, MTLO_FM<8>, IsTailCall;
910
911 def RET : RetBase<CPURegs>, MTLO_FM<8>;
912
913 // Exception handling related node and instructions.
914 // The conversion sequence is:
915 // ISD::EH_RETURN -> MipsISD::EH_RETURN ->
916 // MIPSeh_return -> (stack change + indirect branch)
917 //
918 // MIPSeh_return takes the place of regular return instruction
919 // but takes two arguments (V1, V0) which are used for storing
920 // the offset and return address respectively.
921 def SDT_MipsEHRET : SDTypeProfile<0, 2, [SDTCisInt<0>, SDTCisPtrTy<1>]>;
922
923 def MIPSehret : SDNode<"MipsISD::EH_RETURN", SDT_MipsEHRET,
924                       [SDNPHasChain, SDNPOptInGlue, SDNPVariadic]>;
925
926 let Uses = [V0, V1], isTerminator = 1, isReturn = 1, isBarrier = 1 in {
927   def MIPSeh_return32 : MipsPseudo<(outs), (ins CPURegs:$spoff, CPURegs:$dst),
928                                 [(MIPSehret CPURegs:$spoff, CPURegs:$dst)]>;
929   def MIPSeh_return64 : MipsPseudo<(outs), (ins CPU64Regs:$spoff,
930                                                 CPU64Regs:$dst),
931                                 [(MIPSehret CPU64Regs:$spoff, CPU64Regs:$dst)]>;
932 }
933
934 /// Multiply and Divide Instructions.
935 def MULT  : Mult<"mult", IIImul, CPURegsOpnd, [HI, LO]>, MULT_FM<0, 0x18>;
936 def MULTu : Mult<"multu", IIImul, CPURegsOpnd, [HI, LO]>, MULT_FM<0, 0x19>;
937 def SDIV  : Div<MipsDivRem, "div", IIIdiv, CPURegsOpnd, [HI, LO]>,
938             MULT_FM<0, 0x1a>;
939 def UDIV  : Div<MipsDivRemU, "divu", IIIdiv, CPURegsOpnd, [HI, LO]>,
940             MULT_FM<0, 0x1b>;
941
942 def MTHI : MoveToLOHI<"mthi", CPURegs, [HI]>, MTLO_FM<0x11>;
943 def MTLO : MoveToLOHI<"mtlo", CPURegs, [LO]>, MTLO_FM<0x13>;
944 def MFHI : MoveFromLOHI<"mfhi", CPURegs, [HI]>, MFLO_FM<0x10>;
945 def MFLO : MoveFromLOHI<"mflo", CPURegs, [LO]>, MFLO_FM<0x12>;
946
947 /// Sign Ext In Register Instructions.
948 def SEB : SignExtInReg<"seb", i8, CPURegs>, SEB_FM<0x10, 0x20>;
949 def SEH : SignExtInReg<"seh", i16, CPURegs>, SEB_FM<0x18, 0x20>;
950
951 /// Count Leading
952 def CLZ : CountLeading0<"clz", CPURegsOpnd>, CLO_FM<0x20>;
953 def CLO : CountLeading1<"clo", CPURegsOpnd>, CLO_FM<0x21>;
954
955 /// Word Swap Bytes Within Halfwords
956 def WSBH : SubwordSwap<"wsbh", CPURegsOpnd>, SEB_FM<2, 0x20>;
957
958 /// No operation.
959 def NOP : PseudoSE<(outs), (ins), []>, PseudoInstExpansion<(SLL ZERO, ZERO, 0)>;
960
961 // FrameIndexes are legalized when they are operands from load/store
962 // instructions. The same not happens for stack address copies, so an
963 // add op with mem ComplexPattern is used and the stack address copy
964 // can be matched. It's similar to Sparc LEA_ADDRi
965 def LEA_ADDiu : EffectiveAddress<"addiu", CPURegs, mem_ea>, LW_FM<9>;
966
967 // MADD*/MSUB*
968 def MADD  : MArithR<"madd", MipsMAdd, 1>, MULT_FM<0x1c, 0>;
969 def MADDU : MArithR<"maddu", MipsMAddu, 1>, MULT_FM<0x1c, 1>;
970 def MSUB  : MArithR<"msub", MipsMSub>, MULT_FM<0x1c, 4>;
971 def MSUBU : MArithR<"msubu", MipsMSubu>, MULT_FM<0x1c, 5>;
972
973 def RDHWR : ReadHardware<CPURegs, HWRegsOpnd>, RDHWR_FM;
974
975 def EXT : ExtBase<"ext", CPURegsOpnd>, EXT_FM<0>;
976 def INS : InsBase<"ins", CPURegsOpnd>, EXT_FM<4>;
977
978 /// Move Control Registers From/To CPU Registers
979 def MFC0_3OP : MFC3OP<(outs CPURegsOpnd:$rt),
980                       (ins CPURegsOpnd:$rd, uimm16:$sel),
981                       "mfc0\t$rt, $rd, $sel">, MFC3OP_FM<0x10, 0>;
982
983 def MTC0_3OP : MFC3OP<(outs CPURegsOpnd:$rd, uimm16:$sel),
984                       (ins CPURegsOpnd:$rt),
985                       "mtc0\t$rt, $rd, $sel">, MFC3OP_FM<0x10, 4>;
986
987 def MFC2_3OP : MFC3OP<(outs CPURegsOpnd:$rt),
988                       (ins CPURegsOpnd:$rd, uimm16:$sel),
989                       "mfc2\t$rt, $rd, $sel">, MFC3OP_FM<0x12, 0>;
990
991 def MTC2_3OP : MFC3OP<(outs CPURegsOpnd:$rd, uimm16:$sel),
992                       (ins CPURegsOpnd:$rt),
993                       "mtc2\t$rt, $rd, $sel">, MFC3OP_FM<0x12, 4>;
994
995 //===----------------------------------------------------------------------===//
996 // Instruction aliases
997 //===----------------------------------------------------------------------===//
998 def : InstAlias<"move $dst, $src",
999                 (ADDu CPURegsOpnd:$dst, CPURegsOpnd:$src,ZERO), 1>,
1000       Requires<[NotMips64]>;
1001 def : InstAlias<"move $dst, $src",
1002                 (OR CPURegsOpnd:$dst, CPURegsOpnd:$src,ZERO), 1>,
1003       Requires<[NotMips64]>;
1004 def : InstAlias<"bal $offset", (BGEZAL RA, brtarget:$offset), 1>;
1005 def : InstAlias<"addu $rs, $rt, $imm",
1006                 (ADDiu CPURegsOpnd:$rs, CPURegsOpnd:$rt, simm16:$imm), 0>;
1007 def : InstAlias<"add $rs, $rt, $imm",
1008                 (ADDi CPURegsOpnd:$rs, CPURegsOpnd:$rt, simm16:$imm), 0>;
1009 def : InstAlias<"and $rs, $rt, $imm",
1010                 (ANDi CPURegsOpnd:$rs, CPURegsOpnd:$rt, simm16:$imm), 0>;
1011 def : InstAlias<"j $rs", (JR CPURegs:$rs), 0>,
1012       Requires<[NotMips64]>;
1013 def : InstAlias<"jalr $rs", (JALR RA, CPURegs:$rs)>, Requires<[NotMips64]>;
1014 def : InstAlias<"jal $rs", (JALR RA, CPURegs:$rs), 0>, Requires<[NotMips64]>;
1015 def : InstAlias<"jal $rd,$rs", (JALR CPURegs:$rd, CPURegs:$rs), 0>,
1016                  Requires<[NotMips64]>;
1017 def : InstAlias<"not $rt, $rs",
1018                 (NOR CPURegsOpnd:$rt, CPURegsOpnd:$rs, ZERO), 1>;
1019 def : InstAlias<"neg $rt, $rs",
1020                 (SUB CPURegsOpnd:$rt, ZERO, CPURegsOpnd:$rs), 1>;
1021 def : InstAlias<"negu $rt, $rs",
1022                 (SUBu CPURegsOpnd:$rt, ZERO, CPURegsOpnd:$rs), 1>;
1023 def : InstAlias<"slt $rs, $rt, $imm",
1024                 (SLTi CPURegsOpnd:$rs, CPURegs:$rt, simm16:$imm), 0>;
1025 def : InstAlias<"xor $rs, $rt, $imm",
1026                 (XORi CPURegsOpnd:$rs, CPURegsOpnd:$rt, simm16:$imm), 0>,
1027       Requires<[NotMips64]>;
1028 def : InstAlias<"or $rs, $rt, $imm",
1029                 (ORi CPURegsOpnd:$rs, CPURegsOpnd:$rt, simm16:$imm), 0>,
1030                  Requires<[NotMips64]>;
1031 def : InstAlias<"nop", (SLL ZERO, ZERO, 0), 1>;
1032 def : InstAlias<"mfc0 $rt, $rd",
1033                 (MFC0_3OP CPURegsOpnd:$rt, CPURegsOpnd:$rd, 0), 0>;
1034 def : InstAlias<"mtc0 $rt, $rd",
1035                 (MTC0_3OP CPURegsOpnd:$rd, 0, CPURegsOpnd:$rt), 0>;
1036 def : InstAlias<"mfc2 $rt, $rd",
1037                 (MFC2_3OP CPURegsOpnd:$rt, CPURegsOpnd:$rd, 0), 0>;
1038 def : InstAlias<"mtc2 $rt, $rd",
1039                 (MTC2_3OP CPURegsOpnd:$rd, 0, CPURegsOpnd:$rt), 0>;
1040
1041 //===----------------------------------------------------------------------===//
1042 // Assembler Pseudo Instructions
1043 //===----------------------------------------------------------------------===//
1044
1045 class LoadImm32< string instr_asm, Operand Od, RegisterOperand RO> :
1046   MipsAsmPseudoInst<(outs RO:$rt), (ins Od:$imm32),
1047                      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $imm32")> ;
1048 def LoadImm32Reg : LoadImm32<"li", shamt,CPURegsOpnd>;
1049
1050 class LoadAddress<string instr_asm, Operand MemOpnd, RegisterOperand RO> :
1051   MipsAsmPseudoInst<(outs RO:$rt), (ins MemOpnd:$addr),
1052                      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $addr")> ;
1053 def LoadAddr32Reg : LoadAddress<"la", mem, CPURegsOpnd>;
1054
1055 class LoadAddressImm<string instr_asm, Operand Od, RegisterOperand RO> :
1056   MipsAsmPseudoInst<(outs RO:$rt), (ins Od:$imm32),
1057                      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $imm32")> ;
1058 def LoadAddr32Imm : LoadAddressImm<"la", shamt,CPURegsOpnd>;
1059
1060
1061
1062 //===----------------------------------------------------------------------===//
1063 //  Arbitrary patterns that map to one or more instructions
1064 //===----------------------------------------------------------------------===//
1065
1066 // Small immediates
1067 def : MipsPat<(i32 immSExt16:$in),
1068               (ADDiu ZERO, imm:$in)>;
1069 def : MipsPat<(i32 immZExt16:$in),
1070               (ORi ZERO, imm:$in)>;
1071 def : MipsPat<(i32 immLow16Zero:$in),
1072               (LUi (HI16 imm:$in))>;
1073
1074 // Arbitrary immediates
1075 def : MipsPat<(i32 imm:$imm),
1076           (ORi (LUi (HI16 imm:$imm)), (LO16 imm:$imm))>;
1077
1078 // Carry MipsPatterns
1079 def : MipsPat<(subc CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
1080               (SUBu CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs)>;
1081 def : MipsPat<(addc CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
1082               (ADDu CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs)>;
1083 def : MipsPat<(addc  CPURegs:$src, immSExt16:$imm),
1084               (ADDiu CPURegs:$src, imm:$imm)>;
1085
1086 // Call
1087 def : MipsPat<(MipsJmpLink (i32 tglobaladdr:$dst)),
1088               (JAL tglobaladdr:$dst)>;
1089 def : MipsPat<(MipsJmpLink (i32 texternalsym:$dst)),
1090               (JAL texternalsym:$dst)>;
1091 //def : MipsPat<(MipsJmpLink CPURegs:$dst),
1092 //              (JALR CPURegs:$dst)>;
1093
1094 // Tail call
1095 def : MipsPat<(MipsTailCall (iPTR tglobaladdr:$dst)),
1096               (TAILCALL tglobaladdr:$dst)>;
1097 def : MipsPat<(MipsTailCall (iPTR texternalsym:$dst)),
1098               (TAILCALL texternalsym:$dst)>;
1099 // hi/lo relocs
1100 def : MipsPat<(MipsHi tglobaladdr:$in), (LUi tglobaladdr:$in)>;
1101 def : MipsPat<(MipsHi tblockaddress:$in), (LUi tblockaddress:$in)>;
1102 def : MipsPat<(MipsHi tjumptable:$in), (LUi tjumptable:$in)>;
1103 def : MipsPat<(MipsHi tconstpool:$in), (LUi tconstpool:$in)>;
1104 def : MipsPat<(MipsHi tglobaltlsaddr:$in), (LUi tglobaltlsaddr:$in)>;
1105 def : MipsPat<(MipsHi texternalsym:$in), (LUi texternalsym:$in)>;
1106
1107 def : MipsPat<(MipsLo tglobaladdr:$in), (ADDiu ZERO, tglobaladdr:$in)>;
1108 def : MipsPat<(MipsLo tblockaddress:$in), (ADDiu ZERO, tblockaddress:$in)>;
1109 def : MipsPat<(MipsLo tjumptable:$in), (ADDiu ZERO, tjumptable:$in)>;
1110 def : MipsPat<(MipsLo tconstpool:$in), (ADDiu ZERO, tconstpool:$in)>;
1111 def : MipsPat<(MipsLo tglobaltlsaddr:$in), (ADDiu ZERO, tglobaltlsaddr:$in)>;
1112 def : MipsPat<(MipsLo texternalsym:$in), (ADDiu ZERO, texternalsym:$in)>;
1113
1114 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tglobaladdr:$lo)),
1115               (ADDiu CPURegs:$hi, tglobaladdr:$lo)>;
1116 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tblockaddress:$lo)),
1117               (ADDiu CPURegs:$hi, tblockaddress:$lo)>;
1118 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tjumptable:$lo)),
1119               (ADDiu CPURegs:$hi, tjumptable:$lo)>;
1120 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tconstpool:$lo)),
1121               (ADDiu CPURegs:$hi, tconstpool:$lo)>;
1122 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tglobaltlsaddr:$lo)),
1123               (ADDiu CPURegs:$hi, tglobaltlsaddr:$lo)>;
1124
1125 // gp_rel relocs
1126 def : MipsPat<(add CPURegs:$gp, (MipsGPRel tglobaladdr:$in)),
1127               (ADDiu CPURegs:$gp, tglobaladdr:$in)>;
1128 def : MipsPat<(add CPURegs:$gp, (MipsGPRel tconstpool:$in)),
1129               (ADDiu CPURegs:$gp, tconstpool:$in)>;
1130
1131 // wrapper_pic
1132 class WrapperPat<SDNode node, Instruction ADDiuOp, RegisterClass RC>:
1133       MipsPat<(MipsWrapper RC:$gp, node:$in),
1134               (ADDiuOp RC:$gp, node:$in)>;
1135
1136 def : WrapperPat<tglobaladdr, ADDiu, CPURegs>;
1137 def : WrapperPat<tconstpool, ADDiu, CPURegs>;
1138 def : WrapperPat<texternalsym, ADDiu, CPURegs>;
1139 def : WrapperPat<tblockaddress, ADDiu, CPURegs>;
1140 def : WrapperPat<tjumptable, ADDiu, CPURegs>;
1141 def : WrapperPat<tglobaltlsaddr, ADDiu, CPURegs>;
1142
1143 // Mips does not have "not", so we expand our way
1144 def : MipsPat<(not CPURegs:$in),
1145               (NOR CPURegsOpnd:$in, ZERO)>;
1146
1147 // extended loads
1148 let Predicates = [NotN64, HasStdEnc] in {
1149   def : MipsPat<(i32 (extloadi1  addr:$src)), (LBu addr:$src)>;
1150   def : MipsPat<(i32 (extloadi8  addr:$src)), (LBu addr:$src)>;
1151   def : MipsPat<(i32 (extloadi16 addr:$src)), (LHu addr:$src)>;
1152 }
1153 let Predicates = [IsN64, HasStdEnc] in {
1154   def : MipsPat<(i32 (extloadi1  addr:$src)), (LBu_P8 addr:$src)>;
1155   def : MipsPat<(i32 (extloadi8  addr:$src)), (LBu_P8 addr:$src)>;
1156   def : MipsPat<(i32 (extloadi16 addr:$src)), (LHu_P8 addr:$src)>;
1157 }
1158
1159 // peepholes
1160 let Predicates = [NotN64, HasStdEnc] in {
1161   def : MipsPat<(store (i32 0), addr:$dst), (SW ZERO, addr:$dst)>;
1162 }
1163 let Predicates = [IsN64, HasStdEnc] in {
1164   def : MipsPat<(store (i32 0), addr:$dst), (SW_P8 ZERO, addr:$dst)>;
1165 }
1166
1167 // brcond patterns
1168 multiclass BrcondPats<RegisterClass RC, Instruction BEQOp, Instruction BNEOp,
1169                       Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp, Instruction SLTiOp,
1170                       Instruction SLTiuOp, Register ZEROReg> {
1171 def : MipsPat<(brcond (i32 (setne RC:$lhs, 0)), bb:$dst),
1172               (BNEOp RC:$lhs, ZEROReg, bb:$dst)>;
1173 def : MipsPat<(brcond (i32 (seteq RC:$lhs, 0)), bb:$dst),
1174               (BEQOp RC:$lhs, ZEROReg, bb:$dst)>;
1175
1176 def : MipsPat<(brcond (i32 (setge RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1177               (BEQ (SLTOp RC:$lhs, RC:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1178 def : MipsPat<(brcond (i32 (setuge RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1179               (BEQ (SLTuOp RC:$lhs, RC:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1180 def : MipsPat<(brcond (i32 (setge RC:$lhs, immSExt16:$rhs)), bb:$dst),
1181               (BEQ (SLTiOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1182 def : MipsPat<(brcond (i32 (setuge RC:$lhs, immSExt16:$rhs)), bb:$dst),
1183               (BEQ (SLTiuOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1184
1185 def : MipsPat<(brcond (i32 (setle RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1186               (BEQ (SLTOp RC:$rhs, RC:$lhs), ZERO, bb:$dst)>;
1187 def : MipsPat<(brcond (i32 (setule RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1188               (BEQ (SLTuOp RC:$rhs, RC:$lhs), ZERO, bb:$dst)>;
1189
1190 def : MipsPat<(brcond RC:$cond, bb:$dst),
1191               (BNEOp RC:$cond, ZEROReg, bb:$dst)>;
1192 }
1193
1194 defm : BrcondPats<CPURegs, BEQ, BNE, SLT, SLTu, SLTi, SLTiu, ZERO>;
1195
1196 // setcc patterns
1197 multiclass SeteqPats<RegisterClass RC, Instruction SLTiuOp, Instruction XOROp,
1198                      Instruction SLTuOp, Register ZEROReg> {
1199   def : MipsPat<(seteq RC:$lhs, RC:$rhs),
1200                 (SLTiuOp (XOROp RC:$lhs, RC:$rhs), 1)>;
1201   def : MipsPat<(setne RC:$lhs, RC:$rhs),
1202                 (SLTuOp ZEROReg, (XOROp RC:$lhs, RC:$rhs))>;
1203 }
1204
1205 multiclass SetlePats<RegisterClass RC, Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp> {
1206   def : MipsPat<(setle RC:$lhs, RC:$rhs),
1207                 (XORi (SLTOp RC:$rhs, RC:$lhs), 1)>;
1208   def : MipsPat<(setule RC:$lhs, RC:$rhs),
1209                 (XORi (SLTuOp RC:$rhs, RC:$lhs), 1)>;
1210 }
1211
1212 multiclass SetgtPats<RegisterClass RC, Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp> {
1213   def : MipsPat<(setgt RC:$lhs, RC:$rhs),
1214                 (SLTOp RC:$rhs, RC:$lhs)>;
1215   def : MipsPat<(setugt RC:$lhs, RC:$rhs),
1216                 (SLTuOp RC:$rhs, RC:$lhs)>;
1217 }
1218
1219 multiclass SetgePats<RegisterClass RC, Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp> {
1220   def : MipsPat<(setge RC:$lhs, RC:$rhs),
1221                 (XORi (SLTOp RC:$lhs, RC:$rhs), 1)>;
1222   def : MipsPat<(setuge RC:$lhs, RC:$rhs),
1223                 (XORi (SLTuOp RC:$lhs, RC:$rhs), 1)>;
1224 }
1225
1226 multiclass SetgeImmPats<RegisterClass RC, Instruction SLTiOp,
1227                         Instruction SLTiuOp> {
1228   def : MipsPat<(setge RC:$lhs, immSExt16:$rhs),
1229                 (XORi (SLTiOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), 1)>;
1230   def : MipsPat<(setuge RC:$lhs, immSExt16:$rhs),
1231                 (XORi (SLTiuOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), 1)>;
1232 }
1233
1234 defm : SeteqPats<CPURegs, SLTiu, XOR, SLTu, ZERO>;
1235 defm : SetlePats<CPURegs, SLT, SLTu>;
1236 defm : SetgtPats<CPURegs, SLT, SLTu>;
1237 defm : SetgePats<CPURegs, SLT, SLTu>;
1238 defm : SetgeImmPats<CPURegs, SLTi, SLTiu>;
1239
1240 // bswap pattern
1241 def : MipsPat<(bswap CPURegs:$rt), (ROTR (WSBH CPURegs:$rt), 16)>;
1242
1243 //===----------------------------------------------------------------------===//
1244 // Floating Point Support
1245 //===----------------------------------------------------------------------===//
1246
1247 include "MipsInstrFPU.td"
1248 include "Mips64InstrInfo.td"
1249 include "MipsCondMov.td"
1250
1251 //
1252 // Mips16
1253
1254 include "Mips16InstrFormats.td"
1255 include "Mips16InstrInfo.td"
1256
1257 // DSP
1258 include "MipsDSPInstrFormats.td"
1259 include "MipsDSPInstrInfo.td"
1260