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