Add missing SDNPSideEffect flags.
[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_MipsDynAlloc    : SDTypeProfile<1, 1, [SDTCisVT<0, iPTR>,
37                                                SDTCisSameAs<0, 1>]>;
38 def SDT_Sync             : SDTypeProfile<0, 1, [SDTCisVT<0, i32>]>;
39
40 def SDT_Ext : SDTypeProfile<1, 3, [SDTCisInt<0>, SDTCisSameAs<0, 1>,
41                                    SDTCisVT<2, i32>, SDTCisSameAs<2, 3>]>;
42 def SDT_Ins : SDTypeProfile<1, 4, [SDTCisInt<0>, SDTCisSameAs<0, 1>,
43                                    SDTCisVT<2, i32>, SDTCisSameAs<2, 3>,
44                                    SDTCisSameAs<0, 4>]>;
45
46 def SDTMipsLoadLR  : SDTypeProfile<1, 2,
47                                    [SDTCisInt<0>, SDTCisPtrTy<1>,
48                                     SDTCisSameAs<0, 2>]>;
49
50 // Call
51 def MipsJmpLink : SDNode<"MipsISD::JmpLink",SDT_MipsJmpLink,
52                          [SDNPHasChain, SDNPOutGlue, SDNPOptInGlue,
53                           SDNPVariadic]>;
54
55 // Hi and Lo nodes are used to handle global addresses. Used on
56 // MipsISelLowering to lower stuff like GlobalAddress, ExternalSymbol
57 // static model. (nothing to do with Mips Registers Hi and Lo)
58 def MipsHi    : SDNode<"MipsISD::Hi", SDTIntUnaryOp>;
59 def MipsLo    : SDNode<"MipsISD::Lo", SDTIntUnaryOp>;
60 def MipsGPRel : SDNode<"MipsISD::GPRel", SDTIntUnaryOp>;
61
62 // TlsGd node is used to handle General Dynamic TLS
63 def MipsTlsGd : SDNode<"MipsISD::TlsGd", SDTIntUnaryOp>;
64
65 // TprelHi and TprelLo nodes are used to handle Local Exec TLS
66 def MipsTprelHi    : SDNode<"MipsISD::TprelHi", SDTIntUnaryOp>;
67 def MipsTprelLo    : SDNode<"MipsISD::TprelLo", SDTIntUnaryOp>;
68
69 // Thread pointer
70 def MipsThreadPointer: SDNode<"MipsISD::ThreadPointer", SDT_MipsThreadPointer>;
71
72 // Return
73 def MipsRet : SDNode<"MipsISD::Ret", SDTNone, [SDNPHasChain, SDNPOptInGlue]>;
74
75 // These are target-independent nodes, but have target-specific formats.
76 def callseq_start : SDNode<"ISD::CALLSEQ_START", SDT_MipsCallSeqStart,
77                            [SDNPHasChain, SDNPSideEffect, SDNPOutGlue]>;
78 def callseq_end   : SDNode<"ISD::CALLSEQ_END", SDT_MipsCallSeqEnd,
79                            [SDNPHasChain, SDNPSideEffect,
80                             SDNPOptInGlue, SDNPOutGlue]>;
81
82 // MAdd*/MSub* nodes
83 def MipsMAdd      : SDNode<"MipsISD::MAdd", SDT_MipsMAddMSub,
84                            [SDNPOptInGlue, SDNPOutGlue]>;
85 def MipsMAddu     : SDNode<"MipsISD::MAddu", SDT_MipsMAddMSub,
86                            [SDNPOptInGlue, SDNPOutGlue]>;
87 def MipsMSub      : SDNode<"MipsISD::MSub", SDT_MipsMAddMSub,
88                            [SDNPOptInGlue, SDNPOutGlue]>;
89 def MipsMSubu     : SDNode<"MipsISD::MSubu", SDT_MipsMAddMSub,
90                            [SDNPOptInGlue, SDNPOutGlue]>;
91
92 // DivRem(u) nodes
93 def MipsDivRem    : SDNode<"MipsISD::DivRem", SDT_MipsDivRem,
94                            [SDNPOutGlue]>;
95 def MipsDivRemU   : SDNode<"MipsISD::DivRemU", SDT_MipsDivRem,
96                            [SDNPOutGlue]>;
97
98 // Target constant nodes that are not part of any isel patterns and remain
99 // unchanged can cause instructions with illegal operands to be emitted.
100 // Wrapper node patterns give the instruction selector a chance to replace
101 // target constant nodes that would otherwise remain unchanged with ADDiu
102 // nodes. Without these wrapper node patterns, the following conditional move
103 // instrucion is emitted when function cmov2 in test/CodeGen/Mips/cmov.ll is
104 // compiled:
105 //  movn  %got(d)($gp), %got(c)($gp), $4
106 // This instruction is illegal since movn can take only register operands.
107
108 def MipsWrapper    : SDNode<"MipsISD::Wrapper", SDTIntBinOp>;
109
110 // Pointer to dynamically allocated stack area.
111 def MipsDynAlloc  : SDNode<"MipsISD::DynAlloc", SDT_MipsDynAlloc,
112                            [SDNPHasChain, SDNPInGlue]>;
113
114 def MipsSync : SDNode<"MipsISD::Sync", SDT_Sync, [SDNPHasChain,SDNPSideEffect]>;
115
116 def MipsExt :  SDNode<"MipsISD::Ext", SDT_Ext>;
117 def MipsIns :  SDNode<"MipsISD::Ins", SDT_Ins>;
118
119 def MipsLWL : SDNode<"MipsISD::LWL", SDTMipsLoadLR,
120                      [SDNPHasChain, SDNPMayLoad, SDNPMemOperand]>;
121 def MipsLWR : SDNode<"MipsISD::LWR", SDTMipsLoadLR,
122                      [SDNPHasChain, SDNPMayLoad, SDNPMemOperand]>;
123 def MipsSWL : SDNode<"MipsISD::SWL", SDTStore,
124                      [SDNPHasChain, SDNPMayStore, SDNPMemOperand]>;
125 def MipsSWR : SDNode<"MipsISD::SWR", SDTStore,
126                      [SDNPHasChain, SDNPMayStore, SDNPMemOperand]>;
127 def MipsLDL : SDNode<"MipsISD::LDL", SDTMipsLoadLR,
128                      [SDNPHasChain, SDNPMayLoad, SDNPMemOperand]>;
129 def MipsLDR : SDNode<"MipsISD::LDR", SDTMipsLoadLR,
130                      [SDNPHasChain, SDNPMayLoad, SDNPMemOperand]>;
131 def MipsSDL : SDNode<"MipsISD::SDL", SDTStore,
132                      [SDNPHasChain, SDNPMayStore, SDNPMemOperand]>;
133 def MipsSDR : SDNode<"MipsISD::SDR", SDTStore,
134                      [SDNPHasChain, SDNPMayStore, SDNPMemOperand]>;
135
136 //===----------------------------------------------------------------------===//
137 // Mips Instruction Predicate Definitions.
138 //===----------------------------------------------------------------------===//
139 def HasSEInReg  :     Predicate<"Subtarget.hasSEInReg()">,
140                       AssemblerPredicate<"FeatureSEInReg">;
141 def HasBitCount :     Predicate<"Subtarget.hasBitCount()">,
142                       AssemblerPredicate<"FeatureBitCount">;
143 def HasSwap     :     Predicate<"Subtarget.hasSwap()">,
144                       AssemblerPredicate<"FeatureSwap">;
145 def HasCondMov  :     Predicate<"Subtarget.hasCondMov()">,
146                       AssemblerPredicate<"FeatureCondMov">;
147 def HasMips32    :    Predicate<"Subtarget.hasMips32()">,
148                       AssemblerPredicate<"FeatureMips32">;
149 def HasMips32r2  :    Predicate<"Subtarget.hasMips32r2()">,
150                       AssemblerPredicate<"FeatureMips32r2">;
151 def HasMips64    :    Predicate<"Subtarget.hasMips64()">,
152                       AssemblerPredicate<"FeatureMips64">;
153 def HasMips32r2Or64 : Predicate<"Subtarget.hasMips32r2Or64()">,
154                       AssemblerPredicate<"FeatureMips32r2,FeatureMips64">;
155 def NotMips64    :    Predicate<"!Subtarget.hasMips64()">,
156                       AssemblerPredicate<"!FeatureMips64">;
157 def HasMips64r2  :    Predicate<"Subtarget.hasMips64r2()">,
158                       AssemblerPredicate<"FeatureMips64r2">;
159 def IsN64       :     Predicate<"Subtarget.isABI_N64()">,
160                       AssemblerPredicate<"FeatureN64">;
161 def NotN64      :     Predicate<"!Subtarget.isABI_N64()">,
162                       AssemblerPredicate<"!FeatureN64">;
163 def InMips16Mode :    Predicate<"Subtarget.inMips16Mode()">,
164                       AssemblerPredicate<"FeatureMips16">;
165 def RelocStatic :     Predicate<"TM.getRelocationModel() == Reloc::Static">,
166                       AssemblerPredicate<"FeatureMips32">;
167 def RelocPIC    :     Predicate<"TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_">,
168                       AssemblerPredicate<"FeatureMips32">;
169 def NoNaNsFPMath :    Predicate<"TM.Options.NoNaNsFPMath">,
170                       AssemblerPredicate<"FeatureMips32">;
171 def HasStandardEncoding : Predicate<"Subtarget.hasStandardEncoding()">,
172                           AssemblerPredicate<"!FeatureMips16">;
173
174 class MipsPat<dag pattern, dag result> : Pat<pattern, result> {
175   let Predicates = [HasStandardEncoding];
176 }
177
178 //===----------------------------------------------------------------------===//
179 // Instruction format superclass
180 //===----------------------------------------------------------------------===//
181
182 include "MipsInstrFormats.td"
183
184 //===----------------------------------------------------------------------===//
185 // Mips Operand, Complex Patterns and Transformations Definitions.
186 //===----------------------------------------------------------------------===//
187
188 // Instruction operand types
189 def jmptarget   : Operand<OtherVT> {
190   let EncoderMethod = "getJumpTargetOpValue";
191 }
192 def brtarget    : Operand<OtherVT> {
193   let EncoderMethod = "getBranchTargetOpValue";
194   let OperandType = "OPERAND_PCREL";
195   let DecoderMethod = "DecodeBranchTarget";
196 }
197 def calltarget  : Operand<iPTR> {
198   let EncoderMethod = "getJumpTargetOpValue";
199 }
200 def calltarget64: Operand<i64>;
201 def simm16      : Operand<i32> {
202   let DecoderMethod= "DecodeSimm16";
203 }
204 def simm16_64   : Operand<i64>;
205 def shamt       : Operand<i32>;
206
207 // Unsigned Operand
208 def uimm16      : Operand<i32> {
209   let PrintMethod = "printUnsignedImm";
210 }
211
212 def MipsMemAsmOperand : AsmOperandClass {
213   let Name = "Mem";
214   let ParserMethod = "parseMemOperand";
215 }
216
217 // Address operand
218 def mem : Operand<i32> {
219   let PrintMethod = "printMemOperand";
220   let MIOperandInfo = (ops CPURegs, simm16);
221   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
222   let ParserMatchClass = MipsMemAsmOperand;
223 }
224
225 def mem64 : Operand<i64> {
226   let PrintMethod = "printMemOperand";
227   let MIOperandInfo = (ops CPU64Regs, simm16_64);
228   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
229   let ParserMatchClass = MipsMemAsmOperand;
230 }
231
232 def mem_ea : Operand<i32> {
233   let PrintMethod = "printMemOperandEA";
234   let MIOperandInfo = (ops CPURegs, simm16);
235   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
236 }
237
238 def mem_ea_64 : Operand<i64> {
239   let PrintMethod = "printMemOperandEA";
240   let MIOperandInfo = (ops CPU64Regs, simm16_64);
241   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
242 }
243
244 // size operand of ext instruction
245 def size_ext : Operand<i32> {
246   let EncoderMethod = "getSizeExtEncoding";
247   let DecoderMethod = "DecodeExtSize";
248 }
249
250 // size operand of ins instruction
251 def size_ins : Operand<i32> {
252   let EncoderMethod = "getSizeInsEncoding";
253   let DecoderMethod = "DecodeInsSize";
254 }
255
256 // Transformation Function - get the lower 16 bits.
257 def LO16 : SDNodeXForm<imm, [{
258   return getImm(N, N->getZExtValue() & 0xFFFF);
259 }]>;
260
261 // Transformation Function - get the higher 16 bits.
262 def HI16 : SDNodeXForm<imm, [{
263   return getImm(N, (N->getZExtValue() >> 16) & 0xFFFF);
264 }]>;
265
266 // Node immediate fits as 16-bit sign extended on target immediate.
267 // e.g. addi, andi
268 def immSExt16  : PatLeaf<(imm), [{ return isInt<16>(N->getSExtValue()); }]>;
269
270 // Node immediate fits as 16-bit zero extended on target immediate.
271 // The LO16 param means that only the lower 16 bits of the node
272 // immediate are caught.
273 // e.g. addiu, sltiu
274 def immZExt16  : PatLeaf<(imm), [{
275   if (N->getValueType(0) == MVT::i32)
276     return (uint32_t)N->getZExtValue() == (unsigned short)N->getZExtValue();
277   else
278     return (uint64_t)N->getZExtValue() == (unsigned short)N->getZExtValue();
279 }], LO16>;
280
281 // Immediate can be loaded with LUi (32-bit int with lower 16-bit cleared).
282 def immLow16Zero : PatLeaf<(imm), [{
283   int64_t Val = N->getSExtValue();
284   return isInt<32>(Val) && !(Val & 0xffff);
285 }]>;
286
287 // shamt field must fit in 5 bits.
288 def immZExt5 : ImmLeaf<i32, [{return Imm == (Imm & 0x1f);}]>;
289
290 // Mips Address Mode! SDNode frameindex could possibily be a match
291 // since load and store instructions from stack used it.
292 def addr :
293   ComplexPattern<iPTR, 2, "SelectAddr", [frameindex], [SDNPWantParent]>;
294
295 //===----------------------------------------------------------------------===//
296 // Pattern fragment for load/store
297 //===----------------------------------------------------------------------===//
298 class UnalignedLoad<PatFrag Node> :
299   PatFrag<(ops node:$ptr), (Node node:$ptr), [{
300   LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N);
301   return LD->getMemoryVT().getSizeInBits()/8 > LD->getAlignment();
302 }]>;
303
304 class AlignedLoad<PatFrag Node> :
305   PatFrag<(ops node:$ptr), (Node node:$ptr), [{
306   LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N);
307   return LD->getMemoryVT().getSizeInBits()/8 <= LD->getAlignment();
308 }]>;
309
310 class UnalignedStore<PatFrag Node> :
311   PatFrag<(ops node:$val, node:$ptr), (Node node:$val, node:$ptr), [{
312   StoreSDNode *SD = cast<StoreSDNode>(N);
313   return SD->getMemoryVT().getSizeInBits()/8 > SD->getAlignment();
314 }]>;
315
316 class AlignedStore<PatFrag Node> :
317   PatFrag<(ops node:$val, node:$ptr), (Node node:$val, node:$ptr), [{
318   StoreSDNode *SD = cast<StoreSDNode>(N);
319   return SD->getMemoryVT().getSizeInBits()/8 <= SD->getAlignment();
320 }]>;
321
322 // Load/Store PatFrags.
323 def sextloadi16_a   : AlignedLoad<sextloadi16>;
324 def zextloadi16_a   : AlignedLoad<zextloadi16>;
325 def extloadi16_a    : AlignedLoad<extloadi16>;
326 def load_a          : AlignedLoad<load>;
327 def sextloadi32_a   : AlignedLoad<sextloadi32>;
328 def zextloadi32_a   : AlignedLoad<zextloadi32>;
329 def extloadi32_a    : AlignedLoad<extloadi32>;
330 def truncstorei16_a : AlignedStore<truncstorei16>;
331 def store_a         : AlignedStore<store>;
332 def truncstorei32_a : AlignedStore<truncstorei32>;
333 def sextloadi16_u   : UnalignedLoad<sextloadi16>;
334 def zextloadi16_u   : UnalignedLoad<zextloadi16>;
335 def extloadi16_u    : UnalignedLoad<extloadi16>;
336 def load_u          : UnalignedLoad<load>;
337 def sextloadi32_u   : UnalignedLoad<sextloadi32>;
338 def zextloadi32_u   : UnalignedLoad<zextloadi32>;
339 def extloadi32_u    : UnalignedLoad<extloadi32>;
340 def truncstorei16_u : UnalignedStore<truncstorei16>;
341 def store_u         : UnalignedStore<store>;
342 def truncstorei32_u : UnalignedStore<truncstorei32>;
343
344 //===----------------------------------------------------------------------===//
345 // Instructions specific format
346 //===----------------------------------------------------------------------===//
347
348 // Arithmetic and logical instructions with 3 register operands.
349 class ArithLogicR<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm, SDNode OpNode,
350                   InstrItinClass itin, RegisterClass RC, bit isComm = 0>:
351   FR<op, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rs, RC:$rt),
352      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs, $rt"),
353      [(set RC:$rd, (OpNode RC:$rs, RC:$rt))], itin> {
354   let shamt = 0;
355   let isCommutable = isComm;
356   let isReMaterializable = 1;
357 }
358
359 class ArithOverflowR<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm,
360                     InstrItinClass itin, RegisterClass RC, bit isComm = 0>:
361   FR<op, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rs, RC:$rt),
362      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs, $rt"), [], itin> {
363   let shamt = 0;
364   let isCommutable = isComm;
365 }
366
367 // Arithmetic and logical instructions with 2 register operands.
368 class ArithLogicI<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode,
369                   Operand Od, PatLeaf imm_type, RegisterClass RC> :
370   FI<op, (outs RC:$rt), (ins RC:$rs, Od:$imm16),
371      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $rs, $imm16"),
372      [(set RC:$rt, (OpNode RC:$rs, imm_type:$imm16))], IIAlu> {
373   let isReMaterializable = 1;
374 }
375
376 class ArithOverflowI<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode,
377                      Operand Od, PatLeaf imm_type, RegisterClass RC> :
378   FI<op, (outs RC:$rt), (ins RC:$rs, Od:$imm16),
379      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $rs, $imm16"), [], IIAlu>;
380
381 // Arithmetic Multiply ADD/SUB
382 let rd = 0, shamt = 0, Defs = [HI, LO], Uses = [HI, LO] in
383 class MArithR<bits<6> func, string instr_asm, SDNode op, bit isComm = 0> :
384   FR<0x1c, func, (outs), (ins CPURegs:$rs, CPURegs:$rt),
385      !strconcat(instr_asm, "\t$rs, $rt"),
386      [(op CPURegs:$rs, CPURegs:$rt, LO, HI)], IIImul> {
387   let rd = 0;
388   let shamt = 0;
389   let isCommutable = isComm;
390 }
391
392 //  Logical
393 class LogicNOR<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm, RegisterClass RC>:
394   FR<op, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rs, RC:$rt),
395      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs, $rt"),
396      [(set RC:$rd, (not (or RC:$rs, RC:$rt)))], IIAlu> {
397   let shamt = 0;
398   let isCommutable = 1;
399 }
400
401 // Shifts
402 class shift_rotate_imm<bits<6> func, bits<5> isRotate, string instr_asm,
403                        SDNode OpNode, PatFrag PF, Operand ImmOpnd,
404                        RegisterClass RC>:
405   FR<0x00, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rt, ImmOpnd:$shamt),
406      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rt, $shamt"),
407      [(set RC:$rd, (OpNode RC:$rt, PF:$shamt))], IIAlu> {
408   let rs = isRotate;
409 }
410
411 // 32-bit shift instructions.
412 class shift_rotate_imm32<bits<6> func, bits<5> isRotate, string instr_asm,
413                          SDNode OpNode>:
414   shift_rotate_imm<func, isRotate, instr_asm, OpNode, immZExt5, shamt, CPURegs>;
415
416 class shift_rotate_reg<bits<6> func, bits<5> isRotate, string instr_asm,
417                        SDNode OpNode, RegisterClass RC>:
418   FR<0x00, func, (outs RC:$rd), (ins CPURegs:$rs, RC:$rt),
419      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rt, $rs"),
420      [(set RC:$rd, (OpNode RC:$rt, CPURegs:$rs))], IIAlu> {
421   let shamt = isRotate;
422 }
423
424 // Load Upper Imediate
425 class LoadUpper<bits<6> op, string instr_asm, RegisterClass RC, Operand Imm>:
426   FI<op, (outs RC:$rt), (ins Imm:$imm16),
427      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $imm16"), [], IIAlu> {
428   let rs = 0;
429   let neverHasSideEffects = 1;
430   let isReMaterializable = 1;
431 }
432
433 class FMem<bits<6> op, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern,
434           InstrItinClass itin>: FFI<op, outs, ins, asmstr, pattern> {
435   bits<21> addr;
436   let Inst{25-21} = addr{20-16};
437   let Inst{15-0}  = addr{15-0};
438   let DecoderMethod = "DecodeMem";
439 }
440
441 // Memory Load/Store
442 let canFoldAsLoad = 1 in
443 class LoadM<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode, RegisterClass RC,
444             Operand MemOpnd, bit Pseudo>:
445   FMem<op, (outs RC:$rt), (ins MemOpnd:$addr),
446      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $addr"),
447      [(set RC:$rt, (OpNode addr:$addr))], IILoad> {
448   let isPseudo = Pseudo;
449 }
450
451 class StoreM<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode, RegisterClass RC,
452              Operand MemOpnd, bit Pseudo>:
453   FMem<op, (outs), (ins RC:$rt, MemOpnd:$addr),
454      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $addr"),
455      [(OpNode RC:$rt, addr:$addr)], IIStore> {
456   let isPseudo = Pseudo;
457 }
458
459 // 32-bit load.
460 multiclass LoadM32<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode,
461                    bit Pseudo = 0> {
462   def #NAME# : LoadM<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem, Pseudo>,
463                Requires<[NotN64, HasStandardEncoding]>;
464   def _P8    : LoadM<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem64, Pseudo>,
465                Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]> {
466     let DecoderNamespace = "Mips64";
467     let isCodeGenOnly = 1;
468   }
469 }
470
471 // 64-bit load.
472 multiclass LoadM64<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode,
473                    bit Pseudo = 0> {
474   def #NAME# : LoadM<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem, Pseudo>,
475                Requires<[NotN64, HasStandardEncoding]>;
476   def _P8    : LoadM<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem64, Pseudo>,
477                Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]> {
478     let DecoderNamespace = "Mips64";
479     let isCodeGenOnly = 1;
480   }
481 }
482
483 // 32-bit store.
484 multiclass StoreM32<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode,
485                     bit Pseudo = 0> {
486   def #NAME# : StoreM<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem, Pseudo>,
487                Requires<[NotN64, HasStandardEncoding]>;
488   def _P8    : StoreM<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem64, Pseudo>,
489                Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]> {
490     let DecoderNamespace = "Mips64";
491     let isCodeGenOnly = 1;
492   }
493 }
494
495 // 64-bit store.
496 multiclass StoreM64<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode,
497                     bit Pseudo = 0> {
498   def #NAME# : StoreM<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem, Pseudo>,
499                Requires<[NotN64, HasStandardEncoding]>;
500   def _P8    : StoreM<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem64, Pseudo>,
501                Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]> {
502     let DecoderNamespace = "Mips64";
503     let isCodeGenOnly = 1;
504   }
505 }
506
507 // Load/Store Left/Right
508 let canFoldAsLoad = 1 in
509 class LoadLeftRight<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode,
510                     RegisterClass RC, Operand MemOpnd> :
511   FMem<op, (outs RC:$rt), (ins MemOpnd:$addr, RC:$src),
512        !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $addr"),
513        [(set RC:$rt, (OpNode addr:$addr, RC:$src))], IILoad> {
514   string Constraints = "$src = $rt";
515 }
516
517 class StoreLeftRight<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode,
518                      RegisterClass RC, Operand MemOpnd>:
519   FMem<op, (outs), (ins RC:$rt, MemOpnd:$addr),
520        !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $addr"), [(OpNode RC:$rt, addr:$addr)],
521        IIStore>;
522
523 // 32-bit load left/right.
524 multiclass LoadLeftRightM32<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode> {
525   def #NAME# : LoadLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem>,
526                Requires<[NotN64, HasStandardEncoding]>;
527   def _P8    : LoadLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem64>,
528                Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]> {
529     let DecoderNamespace = "Mips64";
530     let isCodeGenOnly = 1;
531   }
532 }
533
534 // 64-bit load left/right.
535 multiclass LoadLeftRightM64<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode> {
536   def #NAME# : LoadLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem>,
537                Requires<[NotN64, HasStandardEncoding]>;
538   def _P8    : LoadLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem64>,
539                Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]> {
540     let DecoderNamespace = "Mips64";
541     let isCodeGenOnly = 1;
542   }
543 }
544
545 // 32-bit store left/right.
546 multiclass StoreLeftRightM32<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode> {
547   def #NAME# : StoreLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem>,
548                Requires<[NotN64, HasStandardEncoding]>;
549   def _P8    : StoreLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem64>,
550                Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]> {
551     let DecoderNamespace = "Mips64";
552     let isCodeGenOnly = 1;
553   }
554 }
555
556 // 64-bit store left/right.
557 multiclass StoreLeftRightM64<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode> {
558   def #NAME# : StoreLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem>,
559                Requires<[NotN64, HasStandardEncoding]>;
560   def _P8    : StoreLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem64>,
561                Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]> {
562     let DecoderNamespace = "Mips64";
563     let isCodeGenOnly = 1;
564   }
565 }
566
567 // Conditional Branch
568 class CBranch<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag cond_op, RegisterClass RC>:
569   BranchBase<op, (outs), (ins RC:$rs, RC:$rt, brtarget:$imm16),
570              !strconcat(instr_asm, "\t$rs, $rt, $imm16"),
571              [(brcond (i32 (cond_op RC:$rs, RC:$rt)), bb:$imm16)], IIBranch> {
572   let isBranch = 1;
573   let isTerminator = 1;
574   let hasDelaySlot = 1;
575   let Defs = [AT];
576 }
577
578 class CBranchZero<bits<6> op, bits<5> _rt, string instr_asm, PatFrag cond_op,
579                   RegisterClass RC>:
580   BranchBase<op, (outs), (ins RC:$rs, brtarget:$imm16),
581              !strconcat(instr_asm, "\t$rs, $imm16"),
582              [(brcond (i32 (cond_op RC:$rs, 0)), bb:$imm16)], IIBranch> {
583   let rt = _rt;
584   let isBranch = 1;
585   let isTerminator = 1;
586   let hasDelaySlot = 1;
587   let Defs = [AT];
588 }
589
590 // SetCC
591 class SetCC_R<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm, PatFrag cond_op,
592               RegisterClass RC>:
593   FR<op, func, (outs CPURegs:$rd), (ins RC:$rs, RC:$rt),
594      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs, $rt"),
595      [(set CPURegs:$rd, (cond_op RC:$rs, RC:$rt))],
596      IIAlu> {
597   let shamt = 0;
598 }
599
600 class SetCC_I<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag cond_op, Operand Od,
601               PatLeaf imm_type, RegisterClass RC>:
602   FI<op, (outs CPURegs:$rt), (ins RC:$rs, Od:$imm16),
603      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $rs, $imm16"),
604      [(set CPURegs:$rt, (cond_op RC:$rs, imm_type:$imm16))],
605      IIAlu>;
606
607 // Jump
608 class JumpFJ<bits<6> op, string instr_asm>:
609   FJ<op, (outs), (ins jmptarget:$target),
610      !strconcat(instr_asm, "\t$target"), [(br bb:$target)], IIBranch> {
611   let isBranch=1;
612   let isTerminator=1;
613   let isBarrier=1;
614   let hasDelaySlot = 1;
615   let Predicates = [RelocStatic, HasStandardEncoding];
616   let DecoderMethod = "DecodeJumpTarget";
617   let Defs = [AT];
618 }
619
620 // Unconditional branch
621 class UncondBranch<bits<6> op, string instr_asm>:
622   BranchBase<op, (outs), (ins brtarget:$imm16),
623              !strconcat(instr_asm, "\t$imm16"), [(br bb:$imm16)], IIBranch> {
624   let rs = 0;
625   let rt = 0;
626   let isBranch = 1;
627   let isTerminator = 1;
628   let isBarrier = 1;
629   let hasDelaySlot = 1;
630   let Predicates = [RelocPIC, HasStandardEncoding];
631   let Defs = [AT];
632 }
633
634 // Base class for indirect branch and return instruction classes.
635 let isTerminator=1, isBarrier=1, hasDelaySlot = 1 in
636 class JumpFR<RegisterClass RC, list<dag> pattern>:
637   FR<0, 0x8, (outs), (ins RC:$rs), "jr\t$rs", pattern, IIBranch> {
638   let rt = 0;
639   let rd = 0;
640   let shamt = 0;
641 }
642
643 // Indirect branch
644 class IndirectBranch<RegisterClass RC>: JumpFR<RC, [(brind RC:$rs)]> {
645   let isBranch = 1;
646   let isIndirectBranch = 1;
647 }
648
649 // Return instruction
650 class RetBase<RegisterClass RC>: JumpFR<RC, []> {
651   let isReturn = 1;
652   let isCodeGenOnly = 1;
653   let hasCtrlDep = 1;
654   let hasExtraSrcRegAllocReq = 1;
655 }
656
657 // Jump and Link (Call)
658 let isCall=1, hasDelaySlot=1, Defs = [RA] in {
659   class JumpLink<bits<6> op, string instr_asm>:
660     FJ<op, (outs), (ins calltarget:$target),
661        !strconcat(instr_asm, "\t$target"), [(MipsJmpLink imm:$target)],
662        IIBranch> {
663        let DecoderMethod = "DecodeJumpTarget";
664        }
665
666   class JumpLinkReg<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm,
667                     RegisterClass RC>:
668     FR<op, func, (outs), (ins RC:$rs),
669        !strconcat(instr_asm, "\t$rs"), [(MipsJmpLink RC:$rs)], IIBranch> {
670     let rt = 0;
671     let rd = 31;
672     let shamt = 0;
673   }
674
675   class BranchLink<string instr_asm, bits<5> _rt, RegisterClass RC>:
676     FI<0x1, (outs), (ins RC:$rs, brtarget:$imm16),
677        !strconcat(instr_asm, "\t$rs, $imm16"), [], IIBranch> {
678     let rt = _rt;
679   }
680 }
681
682 // Mul, Div
683 class Mult<bits<6> func, string instr_asm, InstrItinClass itin,
684            RegisterClass RC, list<Register> DefRegs>:
685   FR<0x00, func, (outs), (ins RC:$rs, RC:$rt),
686      !strconcat(instr_asm, "\t$rs, $rt"), [], itin> {
687   let rd = 0;
688   let shamt = 0;
689   let isCommutable = 1;
690   let Defs = DefRegs;
691   let neverHasSideEffects = 1;
692 }
693
694 class Mult32<bits<6> func, string instr_asm, InstrItinClass itin>:
695   Mult<func, instr_asm, itin, CPURegs, [HI, LO]>;
696
697 class Div<SDNode op, bits<6> func, string instr_asm, InstrItinClass itin,
698           RegisterClass RC, list<Register> DefRegs>:
699   FR<0x00, func, (outs), (ins RC:$rs, RC:$rt),
700      !strconcat(instr_asm, "\t$$zero, $rs, $rt"),
701      [(op RC:$rs, RC:$rt)], itin> {
702   let rd = 0;
703   let shamt = 0;
704   let Defs = DefRegs;
705 }
706
707 class Div32<SDNode op, bits<6> func, string instr_asm, InstrItinClass itin>:
708   Div<op, func, instr_asm, itin, CPURegs, [HI, LO]>;
709
710 // Move from Hi/Lo
711 class MoveFromLOHI<bits<6> func, string instr_asm, RegisterClass RC,
712                    list<Register> UseRegs>:
713   FR<0x00, func, (outs RC:$rd), (ins),
714      !strconcat(instr_asm, "\t$rd"), [], IIHiLo> {
715   let rs = 0;
716   let rt = 0;
717   let shamt = 0;
718   let Uses = UseRegs;
719   let neverHasSideEffects = 1;
720 }
721
722 class MoveToLOHI<bits<6> func, string instr_asm, RegisterClass RC,
723                  list<Register> DefRegs>:
724   FR<0x00, func, (outs), (ins RC:$rs),
725      !strconcat(instr_asm, "\t$rs"), [], IIHiLo> {
726   let rt = 0;
727   let rd = 0;
728   let shamt = 0;
729   let Defs = DefRegs;
730   let neverHasSideEffects = 1;
731 }
732
733 class EffectiveAddress<bits<6> opc, string instr_asm, RegisterClass RC, Operand Mem> :
734   FMem<opc, (outs RC:$rt), (ins Mem:$addr),
735      instr_asm, [(set RC:$rt, addr:$addr)], IIAlu> {
736  let isCodeGenOnly = 1;
737 }
738
739 // Count Leading Ones/Zeros in Word
740 class CountLeading0<bits<6> func, string instr_asm, RegisterClass RC>:
741   FR<0x1c, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rs),
742      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs"),
743      [(set RC:$rd, (ctlz RC:$rs))], IIAlu>,
744      Requires<[HasBitCount, HasStandardEncoding]> {
745   let shamt = 0;
746   let rt = rd;
747 }
748
749 class CountLeading1<bits<6> func, string instr_asm, RegisterClass RC>:
750   FR<0x1c, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rs),
751      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs"),
752      [(set RC:$rd, (ctlz (not RC:$rs)))], IIAlu>,
753      Requires<[HasBitCount, HasStandardEncoding]> {
754   let shamt = 0;
755   let rt = rd;
756 }
757
758 // Sign Extend in Register.
759 class SignExtInReg<bits<5> sa, string instr_asm, ValueType vt,
760                    RegisterClass RC>:
761   FR<0x1f, 0x20, (outs RC:$rd), (ins RC:$rt),
762      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rt"),
763      [(set RC:$rd, (sext_inreg RC:$rt, vt))], NoItinerary> {
764   let rs = 0;
765   let shamt = sa;
766   let Predicates = [HasSEInReg, HasStandardEncoding];
767 }
768
769 // Subword Swap
770 class SubwordSwap<bits<6> func, bits<5> sa, string instr_asm, RegisterClass RC>:
771   FR<0x1f, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rt),
772      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rt"), [], NoItinerary> {
773   let rs = 0;
774   let shamt = sa;
775   let Predicates = [HasSwap, HasStandardEncoding];
776   let neverHasSideEffects = 1;
777 }
778
779 // Read Hardware
780 class ReadHardware<RegisterClass CPURegClass, RegisterClass HWRegClass>
781   : FR<0x1f, 0x3b, (outs CPURegClass:$rt), (ins HWRegClass:$rd),
782        "rdhwr\t$rt, $rd", [], IIAlu> {
783   let rs = 0;
784   let shamt = 0;
785 }
786
787 // Ext and Ins
788 class ExtBase<bits<6> _funct, string instr_asm, RegisterClass RC>:
789   FR<0x1f, _funct, (outs RC:$rt), (ins RC:$rs, uimm16:$pos, size_ext:$sz),
790      !strconcat(instr_asm, " $rt, $rs, $pos, $sz"),
791      [(set RC:$rt, (MipsExt RC:$rs, imm:$pos, imm:$sz))], NoItinerary> {
792   bits<5> pos;
793   bits<5> sz;
794   let rd = sz;
795   let shamt = pos;
796   let Predicates = [HasMips32r2, HasStandardEncoding];
797 }
798
799 class InsBase<bits<6> _funct, string instr_asm, RegisterClass RC>:
800   FR<0x1f, _funct, (outs RC:$rt),
801      (ins RC:$rs, uimm16:$pos, size_ins:$sz, RC:$src),
802      !strconcat(instr_asm, " $rt, $rs, $pos, $sz"),
803      [(set RC:$rt, (MipsIns RC:$rs, imm:$pos, imm:$sz, RC:$src))],
804      NoItinerary> {
805   bits<5> pos;
806   bits<5> sz;
807   let rd = sz;
808   let shamt = pos;
809   let Predicates = [HasMips32r2, HasStandardEncoding];
810   let Constraints = "$src = $rt";
811 }
812
813 // Atomic instructions with 2 source operands (ATOMIC_SWAP & ATOMIC_LOAD_*).
814 class Atomic2Ops<PatFrag Op, string Opstr, RegisterClass DRC,
815                  RegisterClass PRC> :
816   PseudoSE<(outs DRC:$dst), (ins PRC:$ptr, DRC:$incr),
817            !strconcat("atomic_", Opstr, "\t$dst, $ptr, $incr"),
818            [(set DRC:$dst, (Op PRC:$ptr, DRC:$incr))]>;
819
820 multiclass Atomic2Ops32<PatFrag Op, string Opstr> {
821   def #NAME# : Atomic2Ops<Op, Opstr, CPURegs, CPURegs>,
822                           Requires<[NotN64, HasStandardEncoding]>;
823   def _P8    : Atomic2Ops<Op, Opstr, CPURegs, CPU64Regs>,
824                           Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]> {
825     let DecoderNamespace = "Mips64";
826   }
827 }
828
829 // Atomic Compare & Swap.
830 class AtomicCmpSwap<PatFrag Op, string Width, RegisterClass DRC,
831                     RegisterClass PRC> :
832   PseudoSE<(outs DRC:$dst), (ins PRC:$ptr, DRC:$cmp, DRC:$swap),
833            !strconcat("atomic_cmp_swap_", Width, "\t$dst, $ptr, $cmp, $swap"),
834            [(set DRC:$dst, (Op PRC:$ptr, DRC:$cmp, DRC:$swap))]>;
835
836 multiclass AtomicCmpSwap32<PatFrag Op, string Width>  {
837   def #NAME# : AtomicCmpSwap<Op, Width, CPURegs, CPURegs>,
838                              Requires<[NotN64, HasStandardEncoding]>;
839   def _P8    : AtomicCmpSwap<Op, Width, CPURegs, CPU64Regs>,
840                              Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]> {
841     let DecoderNamespace = "Mips64";
842   }
843 }
844
845 class LLBase<bits<6> Opc, string opstring, RegisterClass RC, Operand Mem> :
846   FMem<Opc, (outs RC:$rt), (ins Mem:$addr),
847        !strconcat(opstring, "\t$rt, $addr"), [], IILoad> {
848   let mayLoad = 1;
849 }
850
851 class SCBase<bits<6> Opc, string opstring, RegisterClass RC, Operand Mem> :
852   FMem<Opc, (outs RC:$dst), (ins RC:$rt, Mem:$addr),
853        !strconcat(opstring, "\t$rt, $addr"), [], IIStore> {
854   let mayStore = 1;
855   let Constraints = "$rt = $dst";
856 }
857
858 //===----------------------------------------------------------------------===//
859 // Pseudo instructions
860 //===----------------------------------------------------------------------===//
861
862 // Return RA.
863 let isReturn=1, isTerminator=1, hasDelaySlot=1, isBarrier=1, hasCtrlDep=1 in
864 def RetRA : PseudoSE<(outs), (ins), "", [(MipsRet)]>;
865
866 let Defs = [SP], Uses = [SP], hasSideEffects = 1 in {
867 def ADJCALLSTACKDOWN : MipsPseudo<(outs), (ins i32imm:$amt),
868                                   "!ADJCALLSTACKDOWN $amt",
869                                   [(callseq_start timm:$amt)]>;
870 def ADJCALLSTACKUP   : MipsPseudo<(outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2),
871                                   "!ADJCALLSTACKUP $amt1",
872                                   [(callseq_end timm:$amt1, timm:$amt2)]>;
873 }
874
875 // When handling PIC code the assembler needs .cpload and .cprestore
876 // directives. If the real instructions corresponding these directives
877 // are used, we have the same behavior, but get also a bunch of warnings
878 // from the assembler.
879 let neverHasSideEffects = 1 in
880 def CPRESTORE : PseudoSE<(outs), (ins i32imm:$loc, CPURegs:$gp),
881                          ".cprestore\t$loc", []>;
882
883 let usesCustomInserter = 1 in {
884   defm ATOMIC_LOAD_ADD_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_add_8, "load_add_8">;
885   defm ATOMIC_LOAD_ADD_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_add_16, "load_add_16">;
886   defm ATOMIC_LOAD_ADD_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_add_32, "load_add_32">;
887   defm ATOMIC_LOAD_SUB_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_sub_8, "load_sub_8">;
888   defm ATOMIC_LOAD_SUB_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_sub_16, "load_sub_16">;
889   defm ATOMIC_LOAD_SUB_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_sub_32, "load_sub_32">;
890   defm ATOMIC_LOAD_AND_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_and_8, "load_and_8">;
891   defm ATOMIC_LOAD_AND_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_and_16, "load_and_16">;
892   defm ATOMIC_LOAD_AND_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_and_32, "load_and_32">;
893   defm ATOMIC_LOAD_OR_I8    : Atomic2Ops32<atomic_load_or_8, "load_or_8">;
894   defm ATOMIC_LOAD_OR_I16   : Atomic2Ops32<atomic_load_or_16, "load_or_16">;
895   defm ATOMIC_LOAD_OR_I32   : Atomic2Ops32<atomic_load_or_32, "load_or_32">;
896   defm ATOMIC_LOAD_XOR_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_xor_8, "load_xor_8">;
897   defm ATOMIC_LOAD_XOR_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_xor_16, "load_xor_16">;
898   defm ATOMIC_LOAD_XOR_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_xor_32, "load_xor_32">;
899   defm ATOMIC_LOAD_NAND_I8  : Atomic2Ops32<atomic_load_nand_8, "load_nand_8">;
900   defm ATOMIC_LOAD_NAND_I16 : Atomic2Ops32<atomic_load_nand_16, "load_nand_16">;
901   defm ATOMIC_LOAD_NAND_I32 : Atomic2Ops32<atomic_load_nand_32, "load_nand_32">;
902
903   defm ATOMIC_SWAP_I8       : Atomic2Ops32<atomic_swap_8, "swap_8">;
904   defm ATOMIC_SWAP_I16      : Atomic2Ops32<atomic_swap_16, "swap_16">;
905   defm ATOMIC_SWAP_I32      : Atomic2Ops32<atomic_swap_32, "swap_32">;
906
907   defm ATOMIC_CMP_SWAP_I8   : AtomicCmpSwap32<atomic_cmp_swap_8, "8">;
908   defm ATOMIC_CMP_SWAP_I16  : AtomicCmpSwap32<atomic_cmp_swap_16, "16">;
909   defm ATOMIC_CMP_SWAP_I32  : AtomicCmpSwap32<atomic_cmp_swap_32, "32">;
910 }
911
912 //===----------------------------------------------------------------------===//
913 // Instruction definition
914 //===----------------------------------------------------------------------===//
915
916 //===----------------------------------------------------------------------===//
917 // MipsI Instructions
918 //===----------------------------------------------------------------------===//
919
920 /// Arithmetic Instructions (ALU Immediate)
921 def ADDiu   : ArithLogicI<0x09, "addiu", add, simm16, immSExt16, CPURegs>;
922 def ADDi    : ArithOverflowI<0x08, "addi", add, simm16, immSExt16, CPURegs>;
923 def SLTi    : SetCC_I<0x0a, "slti", setlt, simm16, immSExt16, CPURegs>;
924 def SLTiu   : SetCC_I<0x0b, "sltiu", setult, simm16, immSExt16, CPURegs>;
925 def ANDi    : ArithLogicI<0x0c, "andi", and, uimm16, immZExt16, CPURegs>;
926 def ORi     : ArithLogicI<0x0d, "ori", or, uimm16, immZExt16, CPURegs>;
927 def XORi    : ArithLogicI<0x0e, "xori", xor, uimm16, immZExt16, CPURegs>;
928 def LUi     : LoadUpper<0x0f, "lui", CPURegs, uimm16>;
929
930 /// Arithmetic Instructions (3-Operand, R-Type)
931 def ADDu    : ArithLogicR<0x00, 0x21, "addu", add, IIAlu, CPURegs, 1>;
932 def SUBu    : ArithLogicR<0x00, 0x23, "subu", sub, IIAlu, CPURegs>;
933 def ADD     : ArithOverflowR<0x00, 0x20, "add", IIAlu, CPURegs, 1>;
934 def SUB     : ArithOverflowR<0x00, 0x22, "sub", IIAlu, CPURegs>;
935 def SLT     : SetCC_R<0x00, 0x2a, "slt", setlt, CPURegs>;
936 def SLTu    : SetCC_R<0x00, 0x2b, "sltu", setult, CPURegs>;
937 def AND     : ArithLogicR<0x00, 0x24, "and", and, IIAlu, CPURegs, 1>;
938 def OR      : ArithLogicR<0x00, 0x25, "or",  or, IIAlu, CPURegs, 1>;
939 def XOR     : ArithLogicR<0x00, 0x26, "xor", xor, IIAlu, CPURegs, 1>;
940 def NOR     : LogicNOR<0x00, 0x27, "nor", CPURegs>;
941
942 /// Shift Instructions
943 def SLL     : shift_rotate_imm32<0x00, 0x00, "sll", shl>;
944 def SRL     : shift_rotate_imm32<0x02, 0x00, "srl", srl>;
945 def SRA     : shift_rotate_imm32<0x03, 0x00, "sra", sra>;
946 def SLLV    : shift_rotate_reg<0x04, 0x00, "sllv", shl, CPURegs>;
947 def SRLV    : shift_rotate_reg<0x06, 0x00, "srlv", srl, CPURegs>;
948 def SRAV    : shift_rotate_reg<0x07, 0x00, "srav", sra, CPURegs>;
949
950 // Rotate Instructions
951 let Predicates = [HasMips32r2, HasStandardEncoding] in {
952     def ROTR    : shift_rotate_imm32<0x02, 0x01, "rotr", rotr>;
953     def ROTRV   : shift_rotate_reg<0x06, 0x01, "rotrv", rotr, CPURegs>;
954 }
955
956 /// Load and Store Instructions
957 ///  aligned
958 defm LB      : LoadM32<0x20, "lb",  sextloadi8>;
959 defm LBu     : LoadM32<0x24, "lbu", zextloadi8>;
960 defm LH      : LoadM32<0x21, "lh",  sextloadi16_a>;
961 defm LHu     : LoadM32<0x25, "lhu", zextloadi16_a>;
962 defm LW      : LoadM32<0x23, "lw",  load_a>;
963 defm SB      : StoreM32<0x28, "sb", truncstorei8>;
964 defm SH      : StoreM32<0x29, "sh", truncstorei16_a>;
965 defm SW      : StoreM32<0x2b, "sw", store_a>;
966
967 ///  unaligned
968 defm ULH     : LoadM32<0x21, "ulh",  sextloadi16_u, 1>;
969 defm ULHu    : LoadM32<0x25, "ulhu", zextloadi16_u, 1>;
970 defm ULW     : LoadM32<0x23, "ulw",  load_u, 1>;
971 defm USH     : StoreM32<0x29, "ush", truncstorei16_u, 1>;
972 defm USW     : StoreM32<0x2b, "usw", store_u, 1>;
973
974 /// load/store left/right
975 defm LWL : LoadLeftRightM32<0x22, "lwl", MipsLWL>;
976 defm LWR : LoadLeftRightM32<0x26, "lwr", MipsLWR>;
977 defm SWL : StoreLeftRightM32<0x2a, "swl", MipsSWL>;
978 defm SWR : StoreLeftRightM32<0x2e, "swr", MipsSWR>;
979
980 let hasSideEffects = 1 in
981 def SYNC : InstSE<(outs), (ins i32imm:$stype), "sync $stype",
982                   [(MipsSync imm:$stype)], NoItinerary, FrmOther>
983 {
984   bits<5> stype;
985   let Opcode = 0;
986   let Inst{25-11} = 0;
987   let Inst{10-6} = stype;
988   let Inst{5-0} = 15;
989 }
990
991 /// Load-linked, Store-conditional
992 def LL    : LLBase<0x30, "ll", CPURegs, mem>,
993             Requires<[NotN64, HasStandardEncoding]>;
994 def LL_P8 : LLBase<0x30, "ll", CPURegs, mem64>,
995             Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]> {
996   let DecoderNamespace = "Mips64";
997 }
998
999 def SC    : SCBase<0x38, "sc", CPURegs, mem>,
1000             Requires<[NotN64, HasStandardEncoding]>;
1001 def SC_P8 : SCBase<0x38, "sc", CPURegs, mem64>,
1002             Requires<[IsN64, HasStandardEncoding]> {
1003   let DecoderNamespace = "Mips64";
1004 }
1005
1006 /// Jump and Branch Instructions
1007 def J       : JumpFJ<0x02, "j">;
1008 def JR      : IndirectBranch<CPURegs>;
1009 def B       : UncondBranch<0x04, "b">;
1010 def BEQ     : CBranch<0x04, "beq", seteq, CPURegs>;
1011 def BNE     : CBranch<0x05, "bne", setne, CPURegs>;
1012 def BGEZ    : CBranchZero<0x01, 1, "bgez", setge, CPURegs>;
1013 def BGTZ    : CBranchZero<0x07, 0, "bgtz", setgt, CPURegs>;
1014 def BLEZ    : CBranchZero<0x06, 0, "blez", setle, CPURegs>;
1015 def BLTZ    : CBranchZero<0x01, 0, "bltz", setlt, CPURegs>;
1016
1017 let rt = 0, rs = 0, isBranch = 1, isTerminator = 1, isBarrier = 1,
1018     hasDelaySlot = 1, Defs = [RA] in
1019 def BAL_BR: FI<0x1, (outs), (ins brtarget:$imm16), "bal\t$imm16", [], IIBranch>;
1020
1021 def JAL  : JumpLink<0x03, "jal">;
1022 def JALR : JumpLinkReg<0x00, 0x09, "jalr", CPURegs>;
1023 def BGEZAL  : BranchLink<"bgezal", 0x11, CPURegs>;
1024 def BLTZAL  : BranchLink<"bltzal", 0x10, CPURegs>;
1025
1026 def RET : RetBase<CPURegs>;
1027
1028 /// Multiply and Divide Instructions.
1029 def MULT    : Mult32<0x18, "mult", IIImul>;
1030 def MULTu   : Mult32<0x19, "multu", IIImul>;
1031 def SDIV    : Div32<MipsDivRem, 0x1a, "div", IIIdiv>;
1032 def UDIV    : Div32<MipsDivRemU, 0x1b, "divu", IIIdiv>;
1033
1034 def MTHI : MoveToLOHI<0x11, "mthi", CPURegs, [HI]>;
1035 def MTLO : MoveToLOHI<0x13, "mtlo", CPURegs, [LO]>;
1036 def MFHI : MoveFromLOHI<0x10, "mfhi", CPURegs, [HI]>;
1037 def MFLO : MoveFromLOHI<0x12, "mflo", CPURegs, [LO]>;
1038
1039 /// Sign Ext In Register Instructions.
1040 def SEB : SignExtInReg<0x10, "seb", i8, CPURegs>;
1041 def SEH : SignExtInReg<0x18, "seh", i16, CPURegs>;
1042
1043 /// Count Leading
1044 def CLZ : CountLeading0<0x20, "clz", CPURegs>;
1045 def CLO : CountLeading1<0x21, "clo", CPURegs>;
1046
1047 /// Word Swap Bytes Within Halfwords
1048 def WSBH : SubwordSwap<0x20, 0x2, "wsbh", CPURegs>;
1049
1050 /// No operation
1051 let addr=0 in
1052   def NOP   : FJ<0, (outs), (ins), "nop", [], IIAlu>;
1053
1054 // FrameIndexes are legalized when they are operands from load/store
1055 // instructions. The same not happens for stack address copies, so an
1056 // add op with mem ComplexPattern is used and the stack address copy
1057 // can be matched. It's similar to Sparc LEA_ADDRi
1058 def LEA_ADDiu : EffectiveAddress<0x09,"addiu\t$rt, $addr", CPURegs, mem_ea>;
1059
1060 // DynAlloc node points to dynamically allocated stack space.
1061 // $sp is added to the list of implicitly used registers to prevent dead code
1062 // elimination from removing instructions that modify $sp.
1063 let Uses = [SP] in
1064 def DynAlloc : EffectiveAddress<0x09,"addiu\t$rt, $addr", CPURegs, mem_ea>;
1065
1066 // MADD*/MSUB*
1067 def MADD  : MArithR<0, "madd", MipsMAdd, 1>;
1068 def MADDU : MArithR<1, "maddu", MipsMAddu, 1>;
1069 def MSUB  : MArithR<4, "msub", MipsMSub>;
1070 def MSUBU : MArithR<5, "msubu", MipsMSubu>;
1071
1072 // MUL is a assembly macro in the current used ISAs. In recent ISA's
1073 // it is a real instruction.
1074 def MUL   : ArithLogicR<0x1c, 0x02, "mul", mul, IIImul, CPURegs, 1>,
1075             Requires<[HasMips32, HasStandardEncoding]>;
1076
1077 def RDHWR : ReadHardware<CPURegs, HWRegs>;
1078
1079 def EXT : ExtBase<0, "ext", CPURegs>;
1080 def INS : InsBase<4, "ins", CPURegs>;
1081
1082 //===----------------------------------------------------------------------===//
1083 //  Arbitrary patterns that map to one or more instructions
1084 //===----------------------------------------------------------------------===//
1085
1086 // Small immediates
1087 def : MipsPat<(i32 immSExt16:$in),
1088               (ADDiu ZERO, imm:$in)>;
1089 def : MipsPat<(i32 immZExt16:$in),
1090               (ORi ZERO, imm:$in)>;
1091 def : MipsPat<(i32 immLow16Zero:$in),
1092               (LUi (HI16 imm:$in))>;
1093
1094 // Arbitrary immediates
1095 def : MipsPat<(i32 imm:$imm),
1096           (ORi (LUi (HI16 imm:$imm)), (LO16 imm:$imm))>;
1097
1098 // Carry MipsPatterns
1099 def : MipsPat<(subc CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
1100               (SUBu CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs)>;
1101 def : MipsPat<(addc CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
1102               (ADDu CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs)>;
1103 def : MipsPat<(addc  CPURegs:$src, immSExt16:$imm),
1104               (ADDiu CPURegs:$src, imm:$imm)>;
1105
1106 // Call
1107 def : MipsPat<(MipsJmpLink (i32 tglobaladdr:$dst)),
1108               (JAL tglobaladdr:$dst)>;
1109 def : MipsPat<(MipsJmpLink (i32 texternalsym:$dst)),
1110               (JAL texternalsym:$dst)>;
1111 //def : MipsPat<(MipsJmpLink CPURegs:$dst),
1112 //              (JALR CPURegs:$dst)>;
1113
1114 // hi/lo relocs
1115 def : MipsPat<(MipsHi tglobaladdr:$in), (LUi tglobaladdr:$in)>;
1116 def : MipsPat<(MipsHi tblockaddress:$in), (LUi tblockaddress:$in)>;
1117 def : MipsPat<(MipsHi tjumptable:$in), (LUi tjumptable:$in)>;
1118 def : MipsPat<(MipsHi tconstpool:$in), (LUi tconstpool:$in)>;
1119 def : MipsPat<(MipsHi tglobaltlsaddr:$in), (LUi tglobaltlsaddr:$in)>;
1120
1121 def : MipsPat<(MipsLo tglobaladdr:$in), (ADDiu ZERO, tglobaladdr:$in)>;
1122 def : MipsPat<(MipsLo tblockaddress:$in), (ADDiu ZERO, tblockaddress:$in)>;
1123 def : MipsPat<(MipsLo tjumptable:$in), (ADDiu ZERO, tjumptable:$in)>;
1124 def : MipsPat<(MipsLo tconstpool:$in), (ADDiu ZERO, tconstpool:$in)>;
1125 def : MipsPat<(MipsLo tglobaltlsaddr:$in), (ADDiu ZERO, tglobaltlsaddr:$in)>;
1126
1127 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tglobaladdr:$lo)),
1128               (ADDiu CPURegs:$hi, tglobaladdr:$lo)>;
1129 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tblockaddress:$lo)),
1130               (ADDiu CPURegs:$hi, tblockaddress:$lo)>;
1131 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tjumptable:$lo)),
1132               (ADDiu CPURegs:$hi, tjumptable:$lo)>;
1133 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tconstpool:$lo)),
1134               (ADDiu CPURegs:$hi, tconstpool:$lo)>;
1135 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tglobaltlsaddr:$lo)),
1136               (ADDiu CPURegs:$hi, tglobaltlsaddr:$lo)>;
1137
1138 // gp_rel relocs
1139 def : MipsPat<(add CPURegs:$gp, (MipsGPRel tglobaladdr:$in)),
1140               (ADDiu CPURegs:$gp, tglobaladdr:$in)>;
1141 def : MipsPat<(add CPURegs:$gp, (MipsGPRel tconstpool:$in)),
1142               (ADDiu CPURegs:$gp, tconstpool:$in)>;
1143
1144 // wrapper_pic
1145 class WrapperPat<SDNode node, Instruction ADDiuOp, RegisterClass RC>:
1146       MipsPat<(MipsWrapper RC:$gp, node:$in),
1147               (ADDiuOp RC:$gp, node:$in)>;
1148
1149 def : WrapperPat<tglobaladdr, ADDiu, CPURegs>;
1150 def : WrapperPat<tconstpool, ADDiu, CPURegs>;
1151 def : WrapperPat<texternalsym, ADDiu, CPURegs>;
1152 def : WrapperPat<tblockaddress, ADDiu, CPURegs>;
1153 def : WrapperPat<tjumptable, ADDiu, CPURegs>;
1154 def : WrapperPat<tglobaltlsaddr, ADDiu, CPURegs>;
1155
1156 // Mips does not have "not", so we expand our way
1157 def : MipsPat<(not CPURegs:$in),
1158               (NOR CPURegs:$in, ZERO)>;
1159
1160 // extended loads
1161 let Predicates = [NotN64, HasStandardEncoding] in {
1162   def : MipsPat<(i32 (extloadi1  addr:$src)), (LBu addr:$src)>;
1163   def : MipsPat<(i32 (extloadi8  addr:$src)), (LBu addr:$src)>;
1164   def : MipsPat<(i32 (extloadi16_a addr:$src)), (LHu addr:$src)>;
1165   def : MipsPat<(i32 (extloadi16_u addr:$src)), (ULHu addr:$src)>;
1166 }
1167 let Predicates = [IsN64, HasStandardEncoding] in {
1168   def : MipsPat<(i32 (extloadi1  addr:$src)), (LBu_P8 addr:$src)>;
1169   def : MipsPat<(i32 (extloadi8  addr:$src)), (LBu_P8 addr:$src)>;
1170   def : MipsPat<(i32 (extloadi16_a addr:$src)), (LHu_P8 addr:$src)>;
1171   def : MipsPat<(i32 (extloadi16_u addr:$src)), (ULHu_P8 addr:$src)>;
1172 }
1173
1174 // peepholes
1175 let Predicates = [NotN64, HasStandardEncoding] in {
1176   def : MipsPat<(store_a (i32 0), addr:$dst), (SW ZERO, addr:$dst)>;
1177   def : MipsPat<(store_u (i32 0), addr:$dst), (USW ZERO, addr:$dst)>;
1178 }
1179 let Predicates = [IsN64, HasStandardEncoding] in {
1180   def : MipsPat<(store_a (i32 0), addr:$dst), (SW_P8 ZERO, addr:$dst)>;
1181   def : MipsPat<(store_u (i32 0), addr:$dst), (USW_P8 ZERO, addr:$dst)>;
1182 }
1183
1184 // brcond patterns
1185 multiclass BrcondPats<RegisterClass RC, Instruction BEQOp, Instruction BNEOp,
1186                       Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp, Instruction SLTiOp,
1187                       Instruction SLTiuOp, Register ZEROReg> {
1188 def : MipsPat<(brcond (i32 (setne RC:$lhs, 0)), bb:$dst),
1189               (BNEOp RC:$lhs, ZEROReg, bb:$dst)>;
1190 def : MipsPat<(brcond (i32 (seteq RC:$lhs, 0)), bb:$dst),
1191               (BEQOp RC:$lhs, ZEROReg, bb:$dst)>;
1192
1193 def : MipsPat<(brcond (i32 (setge RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1194               (BEQ (SLTOp RC:$lhs, RC:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1195 def : MipsPat<(brcond (i32 (setuge RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1196               (BEQ (SLTuOp RC:$lhs, RC:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1197 def : MipsPat<(brcond (i32 (setge RC:$lhs, immSExt16:$rhs)), bb:$dst),
1198               (BEQ (SLTiOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1199 def : MipsPat<(brcond (i32 (setuge RC:$lhs, immSExt16:$rhs)), bb:$dst),
1200               (BEQ (SLTiuOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1201
1202 def : MipsPat<(brcond (i32 (setle RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1203               (BEQ (SLTOp RC:$rhs, RC:$lhs), ZERO, bb:$dst)>;
1204 def : MipsPat<(brcond (i32 (setule RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1205               (BEQ (SLTuOp RC:$rhs, RC:$lhs), ZERO, bb:$dst)>;
1206
1207 def : MipsPat<(brcond RC:$cond, bb:$dst),
1208               (BNEOp RC:$cond, ZEROReg, bb:$dst)>;
1209 }
1210
1211 defm : BrcondPats<CPURegs, BEQ, BNE, SLT, SLTu, SLTi, SLTiu, ZERO>;
1212
1213 // setcc patterns
1214 multiclass SeteqPats<RegisterClass RC, Instruction SLTiuOp, Instruction XOROp,
1215                      Instruction SLTuOp, Register ZEROReg> {
1216   def : MipsPat<(seteq RC:$lhs, RC:$rhs),
1217                 (SLTiuOp (XOROp RC:$lhs, RC:$rhs), 1)>;
1218   def : MipsPat<(setne RC:$lhs, RC:$rhs),
1219                 (SLTuOp ZEROReg, (XOROp RC:$lhs, RC:$rhs))>;
1220 }
1221
1222 multiclass SetlePats<RegisterClass RC, Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp> {
1223   def : MipsPat<(setle RC:$lhs, RC:$rhs),
1224                 (XORi (SLTOp RC:$rhs, RC:$lhs), 1)>;
1225   def : MipsPat<(setule RC:$lhs, RC:$rhs),
1226                 (XORi (SLTuOp RC:$rhs, RC:$lhs), 1)>;
1227 }
1228
1229 multiclass SetgtPats<RegisterClass RC, Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp> {
1230   def : MipsPat<(setgt RC:$lhs, RC:$rhs),
1231                 (SLTOp RC:$rhs, RC:$lhs)>;
1232   def : MipsPat<(setugt RC:$lhs, RC:$rhs),
1233                 (SLTuOp RC:$rhs, RC:$lhs)>;
1234 }
1235
1236 multiclass SetgePats<RegisterClass RC, Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp> {
1237   def : MipsPat<(setge RC:$lhs, RC:$rhs),
1238                 (XORi (SLTOp RC:$lhs, RC:$rhs), 1)>;
1239   def : MipsPat<(setuge RC:$lhs, RC:$rhs),
1240                 (XORi (SLTuOp RC:$lhs, RC:$rhs), 1)>;
1241 }
1242
1243 multiclass SetgeImmPats<RegisterClass RC, Instruction SLTiOp,
1244                         Instruction SLTiuOp> {
1245   def : MipsPat<(setge RC:$lhs, immSExt16:$rhs),
1246                 (XORi (SLTiOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), 1)>;
1247   def : MipsPat<(setuge RC:$lhs, immSExt16:$rhs),
1248                 (XORi (SLTiuOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), 1)>;
1249 }
1250
1251 defm : SeteqPats<CPURegs, SLTiu, XOR, SLTu, ZERO>;
1252 defm : SetlePats<CPURegs, SLT, SLTu>;
1253 defm : SetgtPats<CPURegs, SLT, SLTu>;
1254 defm : SetgePats<CPURegs, SLT, SLTu>;
1255 defm : SetgeImmPats<CPURegs, SLTi, SLTiu>;
1256
1257 // select MipsDynAlloc
1258 def : MipsPat<(MipsDynAlloc addr:$f), (DynAlloc addr:$f)>;
1259
1260 // bswap pattern
1261 def : MipsPat<(bswap CPURegs:$rt), (ROTR (WSBH CPURegs:$rt), 16)>;
1262
1263 //===----------------------------------------------------------------------===//
1264 // Floating Point Support
1265 //===----------------------------------------------------------------------===//
1266
1267 include "MipsInstrFPU.td"
1268 include "Mips64InstrInfo.td"
1269 include "MipsCondMov.td"
1270
1271 //
1272 // Mips16
1273
1274 include "Mips16InstrFormats.td"
1275 include "Mips16InstrInfo.td"