lib/Target/PowerPC/PPCInstrFormats.td

   1 //===- PowerPCInstrFormats.td - PowerPC Instruction Formats --*- tablegen -*-=//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 //
  11 //===----------------------------------------------------------------------===//
  12
  13 // DOT - This is a marker that should be added to instructions that set the
  14 // flags in CR0.
  15 class DOT {
  16   list<Register> Defs = [CR0];
  17   bit RC = 1;
  18 }
  19
  20
  21 class Format<bits<5> val> {
  22   bits<5> Value = val;
  23 }
  24
  25 def Pseudo: Format<0>;
  26 def Gpr : Format<1>;
  27 def Gpr0 : Format<2>;
  28 def Simm16 : Format<3>;
  29 def PCRelimm24 : Format<5>;
  30 def Imm24 : Format<6>;
  31 def Imm5 : Format<7>;
  32 def PCRelimm14 : Format<8>;
  33 def Imm14 : Format<9>;
  34 def Imm2 : Format<10>;
  35 def Crf : Format<11>;
  36 def Imm3 : Format<12>;
  37 def Imm1 : Format<13>;
  38 def Fpr : Format<14>;
  39 def Imm4 : Format<15>;
  40 def Imm8 : Format<16>;
  41 def Disimm16 : Format<17>;
  42 def Disimm14 : Format<18>;
  43 def Spr : Format<19>;
  44 def Sgr : Format<20>;
  45 def Imm15 : Format<21>;
  46 def Vpr : Format<22>;
  47 def Imm6 : Format<23>;
  48
  49 //===----------------------------------------------------------------------===//
  50 //
  51 // PowerPC instruction formats
  52
  53 class I<bits<6> opcode, bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
  54   : Instruction {
  55   field bits<32> Inst;
  56
  57   bit PPC64 = ppc64;
  58   bit VMX = vmx;
  59
  60   let Name = "";
  61   let Namespace = "PPC";
  62   let Inst{0-5} = opcode;
  63   let OperandList = OL;
  64   let AsmString = asmstr;
  65 }
  66
  67 // 1.7.1 I-Form
  68 class IForm<bits<6> opcode, bit aa, bit lk, bit ppc64, bit vmx,
  69             dag OL, string asmstr> : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
  70   bits<24> LI;
  71
  72   let Inst{6-29}  = LI;
  73   let Inst{30}    = aa;
  74   let Inst{31}    = lk;
  75 }
  76
  77 // 1.7.2 B-Form
  78 class BForm<bits<6> opcode, bit aa, bit lk, bit ppc64, bit vmx,
  79             dag OL, string asmstr> : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
  80   bits<5>  BO;
  81   bits<3>  CRNum;
  82   bits<2>  BICode;
  83   bits<14> BD;
  84
  85   let Inst{6-10}  = BO;
  86   let Inst{11-13} = CRNum;
  87   let Inst{14-15} = BICode;
  88   let Inst{16-29} = BD;
  89   let Inst{30}    = aa;
  90   let Inst{31}    = lk;
  91 }
  92
  93 class BForm_ext<bits<6> opcode, bit aa, bit lk, bits<5> bo, bits<2> bicode,
  94                 bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
  95   : BForm<opcode, aa, lk, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
  96   let BO = bo;
  97   let BICode = bicode;
  98 }
  99
 100 // 1.7.4 D-Form
 101 class DForm_base<bits<6> opcode, bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
 102   : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 103   bits<5>  A;
 104   bits<5>  B;
 105   bits<16> C;
 106
 107   let Inst{6-10}  = A;
 108   let Inst{11-15} = B;
 109   let Inst{16-31} = C;
 110 }
 111
 112 class DForm_1<bits<6> opcode, bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
 113   : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 114   bits<5>  A;
 115   bits<16> C;
 116   bits<5>  B;
 117
 118   let Inst{6-10}  = A;
 119   let Inst{11-15} = B;
 120   let Inst{16-31} = C;
 121 }
 122
 123 class DForm_2<bits<6> opcode, bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
 124   : DForm_base<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr>;
 125
 126 class DForm_2_r0<bits<6> opcode, bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
 127   : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 128   bits<5>  A;
 129   bits<16> B;
 130
 131   let Inst{6-10}  = A;
 132   let Inst{11-15} = 0;
 133   let Inst{16-31} = B;
 134 }
 135
 136 // Currently we make the use/def reg distinction in ISel, not tablegen
 137 class DForm_3<bits<6> opcode, bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
 138   : DForm_1<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr>;
 139
 140 class DForm_4<bits<6> opcode, bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
 141   : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 142   bits<5>  B;
 143   bits<5>  A;
 144   bits<16> C;
 145
 146   let Inst{6-10}  = A;
 147   let Inst{11-15} = B;
 148   let Inst{16-31} = C;
 149 }
 150
 151 class DForm_4_zero<bits<6> opcode, bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
 152   : DForm_1<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 153   let A = 0;
 154   let B = 0;
 155   let C = 0;
 156 }
 157
 158 class DForm_5<bits<6> opcode, bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
 159   : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 160   bits<3>  BF;
 161   bits<1>  L;
 162   bits<5>  RA;
 163   bits<16> I;
 164
 165   let Inst{6-8}   = BF;
 166   let Inst{9}     = 0;
 167   let Inst{10}    = L;
 168   let Inst{11-15} = RA;
 169   let Inst{16-31} = I;
 170 }
 171
 172 class DForm_5_ext<bits<6> opcode, bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
 173   : DForm_5<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 174   let L = ppc64;
 175 }
 176
 177 class DForm_6<bits<6> opcode, bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
 178   : DForm_5<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr>;
 179
 180 class DForm_6_ext<bits<6> opcode, bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
 181   : DForm_6<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 182   let L = ppc64;
 183 }
 184
 185 class DForm_8<bits<6> opcode, bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
 186   : DForm_1<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 187 }
 188
 189 class DForm_9<bits<6> opcode, bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
 190   : DForm_1<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 191 }
 192
 193 // 1.7.5 DS-Form
 194 class DSForm_1<bits<6> opcode, bits<2> xo, bit ppc64, bit vmx,
 195                dag OL, string asmstr> : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 196   bits<5>  RST;
 197   bits<14> DS;
 198   bits<5>  RA;
 199
 200   let Inst{6-10}  = RST;
 201   let Inst{11-15} = RA;
 202   let Inst{16-29} = DS;
 203   let Inst{30-31} = xo;
 204 }
 205
 206 class DSForm_2<bits<6> opcode, bits<2> xo, bit ppc64, bit vmx,
 207                dag OL, string asmstr>
 208   : DSForm_1<opcode, xo, ppc64, vmx, OL, asmstr>;
 209
 210 // 1.7.6 X-Form
 211 class XForm_base_r3xo<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit rc, bit ppc64, bit vmx,
 212                       dag OL, string asmstr>
 213   : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 214   bits<5> RST;
 215   bits<5> A;
 216   bits<5> B;
 217
 218   let Inst{6-10}  = RST;
 219   let Inst{11-15} = A;
 220   let Inst{16-20} = B;
 221   let Inst{21-30} = xo;
 222   let Inst{31}    = rc;
 223 }
 224
 225 // This is the same as XForm_base_r3xo, but the first two operands are swapped
 226 // when code is emitted.
 227 class XForm_base_r3xo_swapped
 228         <bits<6> opcode, bits<10> xo, bit ppc64, bit vmx,
 229          dag OL, string asmstr>
 230   : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 231   bits<5> A;
 232   bits<5> RST;
 233   bits<5> B;
 234   bit RC = 0;
 235
 236   let Inst{6-10}  = RST;
 237   let Inst{11-15} = A;
 238   let Inst{16-20} = B;
 239   let Inst{21-30} = xo;
 240   let Inst{31}    = RC;
 241 }
 242
 243
 244 class XForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit ppc64, bit vmx,
 245               dag OL, string asmstr>
 246   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, 0, ppc64, vmx, OL, asmstr>;
 247
 248 class XForm_5<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit ppc64, bit vmx,
 249               dag OL, string asmstr>
 250   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, 0, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 251   let A = 0;
 252   let B = 0;
 253 }
 254
 255 class XForm_6<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit ppc64, bit vmx,
 256               dag OL, string asmstr>
 257   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 258 }
 259
 260 class XForm_8<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit ppc64, bit vmx,
 261               dag OL, string asmstr>
 262   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, 0, ppc64, vmx, OL, asmstr>;
 263
 264 class XForm_10<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit rc, bit ppc64, bit vmx,
 265                dag OL, string asmstr>
 266   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 267   let RC = rc;
 268 }
 269
 270 class XForm_11<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit rc, bit ppc64, bit vmx,
 271                dag OL, string asmstr>
 272   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 273   let B = 0;
 274   let RC = rc;
 275 }
 276
 277 class XForm_16<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit ppc64, bit vmx,
 278                dag OL, string asmstr> : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 279   bits<3> BF;
 280   bits<1> L;
 281   bits<5> RA;
 282   bits<5> RB;
 283
 284   let Inst{6-8}   = BF;
 285   let Inst{9}     = 0;
 286   let Inst{10}    = L;
 287   let Inst{11-15} = RA;
 288   let Inst{16-20} = RB;
 289   let Inst{21-30} = xo;
 290   let Inst{31}    = 0;
 291 }
 292
 293 class XForm_16_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit ppc64, bit vmx,
 294                    dag OL, string asmstr>
 295   : XForm_16<opcode, xo, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 296   let L = ppc64;
 297 }
 298
 299 class XForm_17<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit ppc64, bit vmx,
 300                dag OL, string asmstr> : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 301   bits<3> BF;
 302   bits<5> FRA;
 303   bits<5> FRB;
 304
 305   let Inst{6-8}   = BF;
 306   let Inst{9-10}  = 0;
 307   let Inst{11-15} = FRA;
 308   let Inst{16-20} = FRB;
 309   let Inst{21-30} = xo;
 310   let Inst{31}    = 0;
 311 }
 312
 313 class XForm_25<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit ppc64, bit vmx,
 314                dag OL, string asmstr>
 315   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, 0, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 316 }
 317
 318 class XForm_26<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit rc, bit ppc64, bit vmx,
 319                dag OL, string asmstr>
 320   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, rc, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 321   let A = 0;
 322 }
 323
 324 class XForm_28<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit ppc64, bit vmx,
 325                dag OL, string asmstr>
 326   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, 0, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 327 }
 328
 329 // 1.7.7 XL-Form
 330 class XLForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit ppc64, bit vmx,
 331                dag OL, string asmstr>
 332   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, 0, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 333 }
 334
 335 class XLForm_2<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit lk, bit ppc64, bit vmx,
 336                dag OL, string asmstr> : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 337   bits<5> BO;
 338   bits<5> BI;
 339   bits<2> BH;
 340
 341   let Inst{6-10}  = BO;
 342   let Inst{11-15} = BI;
 343   let Inst{16-18} = 0;
 344   let Inst{19-20} = BH;
 345   let Inst{21-30} = xo;
 346   let Inst{31}    = lk;
 347 }
 348
 349 class XLForm_2_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<5> bo,
 350                    bits<5> bi, bit lk, bit ppc64, bit vmx,
 351                    dag OL, string asmstr>
 352   : XLForm_2<opcode, xo, lk, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 353   let BO = bo;
 354   let BI = bi;
 355   let BH = 0;
 356 }
 357
 358 // 1.7.8 XFX-Form
 359 class XFXForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit ppc64, bit vmx,
 360                 dag OL, string asmstr> : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 361   bits<5>  ST;
 362   bits<10> SPR;
 363
 364   let Inst{6-10}  = ST;
 365   let Inst{11-20} = SPR;
 366   let Inst{21-30} = xo;
 367   let Inst{31}    = 0;
 368 }
 369
 370 class XFXForm_1_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<10> spr, bit ppc64,
 371                     bit vmx, dag OL, string asmstr>
 372   : XFXForm_1<opcode, xo, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 373   let SPR = spr;
 374 }
 375
 376 class XFXForm_7<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit ppc64, bit vmx,
 377                 dag OL, string asmstr>
 378   : XFXForm_1<opcode, xo, ppc64, vmx, OL, asmstr>;
 379
 380 class XFXForm_7_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<10> spr,
 381                     bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
 382   : XFXForm_7<opcode, xo, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 383   let SPR = spr;
 384 }
 385
 386 // 1.7.10 XS-Form
 387 class XSForm_1<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit rc, bit ppc64, bit vmx,
 388                dag OL, string asmstr> : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 389   bits<5> RS;
 390   bits<5> A;
 391   bits<6> SH;
 392
 393   let Inst{6-10}  = RS;
 394   let Inst{11-15} = A;
 395   let Inst{16-20} = SH{1-5};
 396   let Inst{21-29} = xo;
 397   let Inst{30}    = SH{0};
 398   let Inst{31}    = rc;
 399 }
 400
 401 // 1.7.11 XO-Form
 402 class XOForm_1<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit oe, bit rc, bit ppc64, bit vmx,
 403                dag OL, string asmstr> : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 404   bits<5> RT;
 405   bits<5> RA;
 406   bits<5> RB;
 407
 408   let Inst{6-10}  = RT;
 409   let Inst{11-15} = RA;
 410   let Inst{16-20} = RB;
 411   let Inst{21}    = oe;
 412   let Inst{22-30} = xo;
 413   let Inst{31}    = rc;
 414 }
 415
 416 class XOForm_1r<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit oe, bit rc, bit ppc64, bit vmx,
 417                dag OL, string asmstr>
 418   : XOForm_1<opcode, xo, oe, rc, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 419   let Inst{11-15} = RB;
 420   let Inst{16-20} = RA;
 421 }
 422
 423 class XOForm_3<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit oe, bit rc, bit ppc64, bit vmx,
 424                dag OL, string asmstr>
 425   : XOForm_1<opcode, xo, oe, rc, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 426   let RB = 0;
 427 }
 428
 429 // 1.7.12 A-Form
 430 class AForm_1<bits<6> opcode, bits<5> xo, bit rc, bit ppc64, bit vmx,
 431               dag OL, string asmstr> : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 432   bits<5> FRT;
 433   bits<5> FRA;
 434   bits<5> FRC;
 435   bits<5> FRB;
 436
 437   let Inst{6-10}  = FRT;
 438   let Inst{11-15} = FRA;
 439   let Inst{16-20} = FRB;
 440   let Inst{21-25} = FRC;
 441   let Inst{26-30} = xo;
 442   let Inst{31}    = rc;
 443 }
 444
 445 class AForm_2<bits<6> opcode, bits<5> xo, bit rc, bit ppc64, bit vmx, dag OL,
 446               string asmstr>
 447   : AForm_1<opcode, xo, rc, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 448   let FRC = 0;
 449 }
 450
 451 class AForm_3<bits<6> opcode, bits<5> xo, bit rc, bit ppc64, bit vmx, dag OL,
 452               string asmstr>
 453   : AForm_1<opcode, xo, rc, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 454   let FRB = 0;
 455 }
 456
 457 // 1.7.13 M-Form
 458 class MForm_1<bits<6> opcode, bit rc, bit ppc64, bit vmx,
 459               dag OL, string asmstr> : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 460   bits<5> RA;
 461   bits<5> RS;
 462   bits<5> RB;
 463   bits<5> MB;
 464   bits<5> ME;
 465
 466   let Inst{6-10}  = RS;
 467   let Inst{11-15} = RA;
 468   let Inst{16-20} = RB;
 469   let Inst{21-25} = MB;
 470   let Inst{26-30} = ME;
 471   let Inst{31}    = rc;
 472 }
 473
 474 class MForm_2<bits<6> opcode, bit rc, bit ppc64, bit vmx,
 475               dag OL, string asmstr>
 476   : MForm_1<opcode, rc, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 477 }
 478
 479 // 1.7.14 MD-Form
 480 class MDForm_1<bits<6> opcode, bits<3> xo, bit rc, bit ppc64, bit vmx,
 481                dag OL, string asmstr> : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
 482   bits<5> RS;
 483   bits<5> RA;
 484   bits<6> SH;
 485   bits<6> MBE;
 486
 487   let Inst{6-10}  = RS;
 488   let Inst{11-15} = RA;
 489   let Inst{16-20} = SH{1-5};
 490   let Inst{21-26} = MBE;
 491   let Inst{27-29} = xo;
 492   let Inst{30}    = SH{0};
 493   let Inst{31}    = rc;
 494 }
 495
 496 //===----------------------------------------------------------------------===//
 497
 498 class Pseudo<dag OL, string asmstr> : I<0, 0, 0, OL, asmstr> {
 499   let PPC64 = 0;
 500   let VMX = 0;
 501
 502   let Inst{31-0} = 0;
 503 }