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 class Format<bits<5> val> {
  14   bits<5> Value = val;
  15 }
  16
  17 def Pseudo: Format<0>;
  18 def Gpr : Format<1>;
  19 def Gpr0 : Format<2>;
  20 def Simm16 : Format<3>;
  21 def PCRelimm24 : Format<5>;
  22 def Imm24 : Format<6>;
  23 def Imm5 : Format<7>;
  24 def PCRelimm14 : Format<8>;
  25 def Imm14 : Format<9>;
  26 def Imm2 : Format<10>;
  27 def Crf : Format<11>;
  28 def Imm3 : Format<12>;
  29 def Imm1 : Format<13>;
  30 def Fpr : Format<14>;
  31 def Imm4 : Format<15>;
  32 def Imm8 : Format<16>;
  33 def Disimm16 : Format<17>;
  34 def Disimm14 : Format<18>;
  35 def Spr : Format<19>;
  36 def Sgr : Format<20>;
  37 def Imm15 : Format<21>;
  38 def Vpr : Format<22>;
  39 def Imm6 : Format<23>;
  40
  41 //===----------------------------------------------------------------------===//
  42 //
  43 // PowerPC instruction formats
  44
  45 class I<bits<6> opcode, bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
  46   : Instruction {
  47   field bits<32> Inst;
  48
  49   bit PPC64 = ppc64;
  50   bit VMX = vmx;
  51
  52   let Name = "";
  53   let Namespace = "PPC";
  54   let Inst{0-5} = opcode;
  55   let OperandList = OL;
  56   let AsmString = asmstr;
  57 }
  58
  59 // 1.7.1 I-Form
  60 class IForm<bits<6> opcode, bit aa, bit lk, bit ppc64, bit vmx,
  61             dag OL, string asmstr> : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
  62   bits<24> LI;
  63
  64   let Inst{6-29}  = LI;
  65   let Inst{30}    = aa;
  66   let Inst{31}    = lk;
  67 }
  68
  69 // 1.7.2 B-Form
  70 class BForm<bits<6> opcode, bit aa, bit lk, bit ppc64, bit vmx,
  71             dag OL, string asmstr> : I<opcode, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
  72   bits<5>  BO;
  73   bits<3>  CRNum;
  74   bits<2>  BICode;
  75   bits<14> BD;
  76
  77   let Inst{6-10}  = BO;
  78   let Inst{11-13} = CRNum;
  79   let Inst{14-15} = BICode;
  80   let Inst{16-29} = BD;
  81   let Inst{30}    = aa;
  82   let Inst{31}    = lk;
  83 }
  84
  85 class BForm_ext<bits<6> opcode, bit aa, bit lk, bits<5> bo, bits<2> bicode,
  86                 bit ppc64, bit vmx, dag OL, string asmstr>
  87   : BForm<opcode, aa, lk, ppc64, vmx, OL, asmstr> {
  88   let BO = bo;
  89   let BICode = bicode;
  90 }
  91
  92 // 1.7.4 D-Form
  93 class DForm_base<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
  94   : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
  95   bits<5>  A;
  96   bits<5>  B;
  97   bits<16> C;
  98
  99   let Inst{6-10}  = A;
 100   let Inst{11-15} = B;
 101   let Inst{16-31} = C;
 102 }
 103
 104 class DForm_1<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 105          : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 106   bits<5>  A;
 107   bits<16> C;
 108   bits<5>  B;
 109
 110   let Inst{6-10}  = A;
 111   let Inst{11-15} = B;
 112   let Inst{16-31} = C;
 113 }
 114
 115 class DForm_2<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 116   : DForm_base<opcode, OL, asmstr>;
 117
 118 class DForm_2_r0<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 119   : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 120   bits<5>  A;
 121   bits<16> B;
 122
 123   let Inst{6-10}  = A;
 124   let Inst{11-15} = 0;
 125   let Inst{16-31} = B;
 126 }
 127
 128 // Currently we make the use/def reg distinction in ISel, not tablegen
 129 class DForm_3<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 130   : DForm_1<opcode, OL, asmstr>;
 131
 132 class DForm_4<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 133   : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 134   bits<5>  B;
 135   bits<5>  A;
 136   bits<16> C;
 137
 138   let Inst{6-10}  = A;
 139   let Inst{11-15} = B;
 140   let Inst{16-31} = C;
 141 }
 142
 143 class DForm_4_zero<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 144   : DForm_1<opcode, OL, asmstr> {
 145   let A = 0;
 146   let B = 0;
 147   let C = 0;
 148 }
 149
 150 class DForm_5<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 151          : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 152   bits<3>  BF;
 153   bits<1>  L;
 154   bits<5>  RA;
 155   bits<16> I;
 156
 157   let Inst{6-8}   = BF;
 158   let Inst{9}     = 0;
 159   let Inst{10}    = L;
 160   let Inst{11-15} = RA;
 161   let Inst{16-31} = I;
 162 }
 163
 164 class DForm_5_ext<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 165   : DForm_5<opcode, OL, asmstr> {
 166   let L = PPC64;
 167 }
 168
 169 class DForm_6<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 170   : DForm_5<opcode, OL, asmstr>;
 171
 172 class DForm_6_ext<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 173   : DForm_6<opcode, OL, asmstr> {
 174   let L = PPC64;
 175 }
 176
 177 class DForm_8<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 178   : DForm_1<opcode, OL, asmstr> {
 179 }
 180
 181 class DForm_9<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 182   : DForm_1<opcode, OL, asmstr> {
 183 }
 184
 185 // 1.7.5 DS-Form
 186 class DSForm_1<bits<6> opcode, bits<2> xo, dag OL, string asmstr>
 187          : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 188   bits<5>  RST;
 189   bits<14> DS;
 190   bits<5>  RA;
 191
 192   let Inst{6-10}  = RST;
 193   let Inst{11-15} = RA;
 194   let Inst{16-29} = DS;
 195   let Inst{30-31} = xo;
 196 }
 197
 198 class DSForm_2<bits<6> opcode, bits<2> xo, dag OL, string asmstr>
 199   : DSForm_1<opcode, xo, OL, asmstr>;
 200
 201 // 1.7.6 X-Form
 202 class XForm_base_r3xo<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit rc,
 203                       dag OL, string asmstr>
 204   : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 205   bits<5> RST;
 206   bits<5> A;
 207   bits<5> B;
 208
 209   let Inst{6-10}  = RST;
 210   let Inst{11-15} = A;
 211   let Inst{16-20} = B;
 212   let Inst{21-30} = xo;
 213   let Inst{31}    = rc;
 214 }
 215
 216 // This is the same as XForm_base_r3xo, but the first two operands are swapped
 217 // when code is emitted.
 218 class XForm_base_r3xo_swapped
 219         <bits<6> opcode, bits<10> xo, bit rc, dag OL, string asmstr>
 220   : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 221   bits<5> A;
 222   bits<5> RST;
 223   bits<5> B;
 224
 225   let Inst{6-10}  = RST;
 226   let Inst{11-15} = A;
 227   let Inst{16-20} = B;
 228   let Inst{21-30} = xo;
 229   let Inst{31}    = rc;
 230 }
 231
 232
 233 class XForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 234   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, 0, OL, asmstr>;
 235
 236 class XForm_6<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit rc, dag OL, string asmstr>
 237   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, rc, OL, asmstr>;
 238
 239 class XForm_8<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 240   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, 0, OL, asmstr>;
 241
 242 class XForm_10<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit rc, dag OL, string asmstr>
 243   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, rc, OL, asmstr> {
 244 }
 245
 246 class XForm_11<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit rc, dag OL, string asmstr>
 247   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, rc, OL, asmstr> {
 248   let B = 0;
 249 }
 250
 251 class XForm_16<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 252          : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 253   bits<3> BF;
 254   bits<1> L;
 255   bits<5> RA;
 256   bits<5> RB;
 257
 258   let Inst{6-8}   = BF;
 259   let Inst{9}     = 0;
 260   let Inst{10}    = L;
 261   let Inst{11-15} = RA;
 262   let Inst{16-20} = RB;
 263   let Inst{21-30} = xo;
 264   let Inst{31}    = 0;
 265 }
 266
 267 class XForm_16_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 268   : XForm_16<opcode, xo, OL, asmstr> {
 269   let L = PPC64;
 270 }
 271
 272 class XForm_17<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 273          : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 274   bits<3> BF;
 275   bits<5> FRA;
 276   bits<5> FRB;
 277
 278   let Inst{6-8}   = BF;
 279   let Inst{9-10}  = 0;
 280   let Inst{11-15} = FRA;
 281   let Inst{16-20} = FRB;
 282   let Inst{21-30} = xo;
 283   let Inst{31}    = 0;
 284 }
 285
 286 class XForm_25<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 287   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, 0, OL, asmstr> {
 288 }
 289
 290 class XForm_26<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit rc, dag OL, string asmstr>
 291   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, rc, OL, asmstr> {
 292   let A = 0;
 293 }
 294
 295 class XForm_28<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 296   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, 0, OL, asmstr> {
 297 }
 298
 299 // 1.7.7 XL-Form
 300 class XLForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 301          : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 302   bits<3> CRD;
 303   bits<2> CRDb;
 304   bits<3> CRA;
 305   bits<2> CRAb;
 306   bits<3> CRB;
 307   bits<2> CRBb;
 308
 309   let Inst{6-8}   = CRD;
 310   let Inst{9-10}  = CRDb;
 311   let Inst{11-13} = CRA;
 312   let Inst{14-15} = CRAb;
 313   let Inst{16-18} = CRB;
 314   let Inst{19-20} = CRBb;
 315   let Inst{21-30} = xo;
 316   let Inst{31}    = 0;
 317 }
 318
 319 class XLForm_2<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit lk,
 320                dag OL, string asmstr> : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 321   bits<5> BO;
 322   bits<5> BI;
 323   bits<2> BH;
 324
 325   let Inst{6-10}  = BO;
 326   let Inst{11-15} = BI;
 327   let Inst{16-18} = 0;
 328   let Inst{19-20} = BH;
 329   let Inst{21-30} = xo;
 330   let Inst{31}    = lk;
 331 }
 332
 333 class XLForm_2_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<5> bo,
 334                    bits<5> bi, bit lk, dag OL, string asmstr>
 335   : XLForm_2<opcode, xo, lk, OL, asmstr> {
 336   let BO = bo;
 337   let BI = bi;
 338   let BH = 0;
 339 }
 340
 341 class XLForm_3<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 342          : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 343   bits<3> BF;
 344   bits<3> BFA;
 345
 346   let Inst{6-8}   = BF;
 347   let Inst{9-10}  = 0;
 348   let Inst{11-13} = BFA;
 349   let Inst{14-15} = 0;
 350   let Inst{16-20} = 0;
 351   let Inst{21-30} = xo;
 352   let Inst{31}    = 0;
 353 }
 354
 355 // 1.7.8 XFX-Form
 356 class XFXForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 357          : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 358   bits<5>  RT;
 359   bits<10> SPR;
 360
 361   let Inst{6-10}  = RT;
 362   let Inst{11-20} = SPR;
 363   let Inst{21-30} = xo;
 364   let Inst{31}    = 0;
 365 }
 366
 367 class XFXForm_1_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<10> spr,
 368                    dag OL, string asmstr>
 369   : XFXForm_1<opcode, xo, OL, asmstr> {
 370   let SPR = spr;
 371 }
 372
 373 class XFXForm_3<bits<6> opcode, bits<10> xo,
 374                 dag OL, string asmstr> : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 375   bits<5>  RT;
 376
 377   let Inst{6-10}  = RT;
 378   let Inst{11-20} = 0;
 379   let Inst{21-30} = xo;
 380   let Inst{31}    = 0;
 381 }
 382
 383 class XFXForm_5<bits<6> opcode, bit mfcrf, bits<10> xo,
 384                 dag OL, string asmstr> : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 385   bits<8>  FXM;
 386   bits<5>  ST;
 387
 388   let Inst{6-10}  = ST;
 389   let Inst{11}    = mfcrf;
 390   let Inst{12-19} = FXM;
 391   let Inst{20}    = 0;
 392   let Inst{21-30} = xo;
 393   let Inst{31}    = 0;
 394 }
 395
 396 class XFXForm_7<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 397   : XFXForm_1<opcode, xo, OL, asmstr>;
 398
 399 class XFXForm_7_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<10> spr,
 400                     dag OL, string asmstr>
 401   : XFXForm_7<opcode, xo, OL, asmstr> {
 402   let SPR = spr;
 403 }
 404
 405 // 1.7.10 XS-Form
 406 class XSForm_1<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit rc,
 407                dag OL, string asmstr> : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 408   bits<5> RS;
 409   bits<5> A;
 410   bits<6> SH;
 411
 412   let Inst{6-10}  = RS;
 413   let Inst{11-15} = A;
 414   let Inst{16-20} = SH{1-5};
 415   let Inst{21-29} = xo;
 416   let Inst{30}    = SH{0};
 417   let Inst{31}    = rc;
 418 }
 419
 420 // 1.7.11 XO-Form
 421 class XOForm_1<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit oe, bit rc,
 422                dag OL, string asmstr> : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 423   bits<5> RT;
 424   bits<5> RA;
 425   bits<5> RB;
 426
 427   let Inst{6-10}  = RT;
 428   let Inst{11-15} = RA;
 429   let Inst{16-20} = RB;
 430   let Inst{21}    = oe;
 431   let Inst{22-30} = xo;
 432   let Inst{31}    = rc;
 433 }
 434
 435 class XOForm_1r<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit oe, bit rc,
 436                dag OL, string asmstr>
 437   : XOForm_1<opcode, xo, oe, rc, OL, asmstr> {
 438   let Inst{11-15} = RB;
 439   let Inst{16-20} = RA;
 440 }
 441
 442 class XOForm_3<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit oe, bit rc,
 443                dag OL, string asmstr>
 444   : XOForm_1<opcode, xo, oe, rc, OL, asmstr> {
 445   let RB = 0;
 446 }
 447
 448 // 1.7.12 A-Form
 449 class AForm_1<bits<6> opcode, bits<5> xo, bit rc, dag OL, string asmstr>
 450          : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 451   bits<5> FRT;
 452   bits<5> FRA;
 453   bits<5> FRC;
 454   bits<5> FRB;
 455
 456   let Inst{6-10}  = FRT;
 457   let Inst{11-15} = FRA;
 458   let Inst{16-20} = FRB;
 459   let Inst{21-25} = FRC;
 460   let Inst{26-30} = xo;
 461   let Inst{31}    = rc;
 462 }
 463
 464 class AForm_2<bits<6> opcode, bits<5> xo, bit rc, dag OL, string asmstr>
 465   : AForm_1<opcode, xo, rc, OL, asmstr> {
 466   let FRC = 0;
 467 }
 468
 469 class AForm_3<bits<6> opcode, bits<5> xo, bit rc, dag OL,
 470               string asmstr>
 471   : AForm_1<opcode, xo, rc, OL, asmstr> {
 472   let FRB = 0;
 473 }
 474
 475 // 1.7.13 M-Form
 476 class MForm_1<bits<6> opcode, bit rc, dag OL, string asmstr>
 477          : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 478   bits<5> RA;
 479   bits<5> RS;
 480   bits<5> RB;
 481   bits<5> MB;
 482   bits<5> ME;
 483
 484   let Inst{6-10}  = RS;
 485   let Inst{11-15} = RA;
 486   let Inst{16-20} = RB;
 487   let Inst{21-25} = MB;
 488   let Inst{26-30} = ME;
 489   let Inst{31}    = rc;
 490 }
 491
 492 class MForm_2<bits<6> opcode, bit rc, dag OL, string asmstr>
 493   : MForm_1<opcode, rc, OL, asmstr> {
 494 }
 495
 496 // 1.7.14 MD-Form
 497 class MDForm_1<bits<6> opcode, bits<3> xo, bit rc,
 498                dag OL, string asmstr> : I<opcode, 0, 0, OL, asmstr> {
 499   bits<5> RS;
 500   bits<5> RA;
 501   bits<6> SH;
 502   bits<6> MBE;
 503
 504   let Inst{6-10}  = RS;
 505   let Inst{11-15} = RA;
 506   let Inst{16-20} = SH{1-5};
 507   let Inst{21-26} = MBE;
 508   let Inst{27-29} = xo;
 509   let Inst{30}    = SH{0};
 510   let Inst{31}    = rc;
 511 }
 512
 513 //===----------------------------------------------------------------------===//
 514
 515 class Pseudo<dag OL, string asmstr> : I<0, 0, 0, OL, asmstr> {
 516   let PPC64 = 0;
 517   let VMX = 0;
 518
 519   let Inst{31-0} = 0;
 520 }