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, dag OL, string asmstr> : Instruction {
  46   field bits<32> Inst;
  47
  48   bit PPC64 = 0;  // Default value, override with isPPC64
  49   bit VMX = 0;    // Default value, override with isVMX
  50
  51   let Name = "";
  52   let Namespace = "PPC";
  53   let Inst{0-5} = opcode;
  54   let OperandList = OL;
  55   let AsmString = asmstr;
  56 }
  57
  58 // 1.7.1 I-Form
  59 class IForm<bits<6> opcode, bit aa, bit lk, dag OL, string asmstr>
  60          : I<opcode, OL, asmstr> {
  61   bits<24> LI;
  62
  63   let Inst{6-29}  = LI;
  64   let Inst{30}    = aa;
  65   let Inst{31}    = lk;
  66 }
  67
  68 // 1.7.2 B-Form
  69 class BForm<bits<6> opcode, bit aa, bit lk, dag OL, string asmstr>
  70          : I<opcode, OL, asmstr> {
  71   bits<5>  BO;
  72   bits<3>  CRNum;
  73   bits<2>  BICode;
  74   bits<14> BD;
  75
  76   let Inst{6-10}  = BO;
  77   let Inst{11-13} = CRNum;
  78   let Inst{14-15} = BICode;
  79   let Inst{16-29} = BD;
  80   let Inst{30}    = aa;
  81   let Inst{31}    = lk;
  82 }
  83
  84 class BForm_ext<bits<6> opcode, bit aa, bit lk, bits<5> bo, bits<2> bicode,
  85                 dag OL, string asmstr>
  86   : BForm<opcode, aa, lk, OL, asmstr> {
  87   let BO = bo;
  88   let BICode = bicode;
  89 }
  90
  91 // 1.7.4 D-Form
  92 class DForm_base<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr>{
  93   bits<5>  A;
  94   bits<5>  B;
  95   bits<16> C;
  96
  97   let Inst{6-10}  = A;
  98   let Inst{11-15} = B;
  99   let Inst{16-31} = C;
 100 }
 101
 102 class DForm_1<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr> {
 103   bits<5>  A;
 104   bits<16> C;
 105   bits<5>  B;
 106
 107   let Inst{6-10}  = A;
 108   let Inst{11-15} = B;
 109   let Inst{16-31} = C;
 110 }
 111
 112 class DForm_2<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 113   : DForm_base<opcode, OL, asmstr>;
 114
 115 class DForm_2_r0<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 116   : I<opcode, OL, asmstr> {
 117   bits<5>  A;
 118   bits<16> B;
 119
 120   let Inst{6-10}  = A;
 121   let Inst{11-15} = 0;
 122   let Inst{16-31} = B;
 123 }
 124
 125 // Currently we make the use/def reg distinction in ISel, not tablegen
 126 class DForm_3<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 127   : DForm_1<opcode, OL, asmstr>;
 128
 129 class DForm_4<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr> {
 130   bits<5>  B;
 131   bits<5>  A;
 132   bits<16> C;
 133
 134   let Inst{6-10}  = A;
 135   let Inst{11-15} = B;
 136   let Inst{16-31} = C;
 137 }
 138
 139 class DForm_4_zero<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 140   : DForm_1<opcode, OL, asmstr> {
 141   let A = 0;
 142   let B = 0;
 143   let C = 0;
 144 }
 145
 146 class DForm_5<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr> {
 147   bits<3>  BF;
 148   bits<1>  L;
 149   bits<5>  RA;
 150   bits<16> I;
 151
 152   let Inst{6-8}   = BF;
 153   let Inst{9}     = 0;
 154   let Inst{10}    = L;
 155   let Inst{11-15} = RA;
 156   let Inst{16-31} = I;
 157 }
 158
 159 class DForm_5_ext<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 160   : DForm_5<opcode, OL, asmstr> {
 161   let L = PPC64;
 162 }
 163
 164 class DForm_6<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 165   : DForm_5<opcode, OL, asmstr>;
 166
 167 class DForm_6_ext<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 168   : DForm_6<opcode, OL, asmstr> {
 169   let L = PPC64;
 170 }
 171
 172 class DForm_8<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 173   : DForm_1<opcode, OL, asmstr> {
 174 }
 175
 176 class DForm_9<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 177   : DForm_1<opcode, OL, asmstr> {
 178 }
 179
 180 // 1.7.5 DS-Form
 181 class DSForm_1<bits<6> opcode, bits<2> xo, dag OL, string asmstr>
 182          : I<opcode, OL, asmstr> {
 183   bits<5>  RST;
 184   bits<14> DS;
 185   bits<5>  RA;
 186
 187   let Inst{6-10}  = RST;
 188   let Inst{11-15} = RA;
 189   let Inst{16-29} = DS;
 190   let Inst{30-31} = xo;
 191 }
 192
 193 class DSForm_2<bits<6> opcode, bits<2> xo, dag OL, string asmstr>
 194   : DSForm_1<opcode, xo, OL, asmstr>;
 195
 196 // 1.7.6 X-Form
 197 class XForm_base_r3xo<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit rc,
 198                       dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr> {
 199   bits<5> RST;
 200   bits<5> A;
 201   bits<5> B;
 202
 203   let Inst{6-10}  = RST;
 204   let Inst{11-15} = A;
 205   let Inst{16-20} = B;
 206   let Inst{21-30} = xo;
 207   let Inst{31}    = rc;
 208 }
 209
 210 // This is the same as XForm_base_r3xo, but the first two operands are swapped
 211 // when code is emitted.
 212 class XForm_base_r3xo_swapped
 213         <bits<6> opcode, bits<10> xo, bit rc, dag OL, string asmstr>
 214   : I<opcode, OL, asmstr> {
 215   bits<5> A;
 216   bits<5> RST;
 217   bits<5> B;
 218
 219   let Inst{6-10}  = RST;
 220   let Inst{11-15} = A;
 221   let Inst{16-20} = B;
 222   let Inst{21-30} = xo;
 223   let Inst{31}    = rc;
 224 }
 225
 226
 227 class XForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 228   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, 0, OL, asmstr>;
 229
 230 class XForm_6<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit rc, dag OL, string asmstr>
 231   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, rc, OL, asmstr>;
 232
 233 class XForm_8<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 234   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, 0, OL, asmstr>;
 235
 236 class XForm_10<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit rc, dag OL, string asmstr>
 237   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, rc, OL, asmstr> {
 238 }
 239
 240 class XForm_11<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit rc, dag OL, string asmstr>
 241   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, rc, OL, asmstr> {
 242   let B = 0;
 243 }
 244
 245 class XForm_16<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 246          : I<opcode, OL, asmstr> {
 247   bits<3> BF;
 248   bits<1> L;
 249   bits<5> RA;
 250   bits<5> RB;
 251
 252   let Inst{6-8}   = BF;
 253   let Inst{9}     = 0;
 254   let Inst{10}    = L;
 255   let Inst{11-15} = RA;
 256   let Inst{16-20} = RB;
 257   let Inst{21-30} = xo;
 258   let Inst{31}    = 0;
 259 }
 260
 261 class XForm_16_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 262   : XForm_16<opcode, xo, OL, asmstr> {
 263   let L = PPC64;
 264 }
 265
 266 class XForm_17<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 267          : I<opcode, OL, asmstr> {
 268   bits<3> BF;
 269   bits<5> FRA;
 270   bits<5> FRB;
 271
 272   let Inst{6-8}   = BF;
 273   let Inst{9-10}  = 0;
 274   let Inst{11-15} = FRA;
 275   let Inst{16-20} = FRB;
 276   let Inst{21-30} = xo;
 277   let Inst{31}    = 0;
 278 }
 279
 280 class XForm_25<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 281   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, 0, OL, asmstr> {
 282 }
 283
 284 class XForm_26<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit rc, dag OL, string asmstr>
 285   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, rc, OL, asmstr> {
 286   let A = 0;
 287 }
 288
 289 class XForm_28<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 290   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, 0, OL, asmstr> {
 291 }
 292
 293 // 1.7.7 XL-Form
 294 class XLForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 295          : I<opcode, OL, asmstr> {
 296   bits<3> CRD;
 297   bits<2> CRDb;
 298   bits<3> CRA;
 299   bits<2> CRAb;
 300   bits<3> CRB;
 301   bits<2> CRBb;
 302
 303   let Inst{6-8}   = CRD;
 304   let Inst{9-10}  = CRDb;
 305   let Inst{11-13} = CRA;
 306   let Inst{14-15} = CRAb;
 307   let Inst{16-18} = CRB;
 308   let Inst{19-20} = CRBb;
 309   let Inst{21-30} = xo;
 310   let Inst{31}    = 0;
 311 }
 312
 313 class XLForm_2<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit lk,
 314                dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr> {
 315   bits<5> BO;
 316   bits<5> BI;
 317   bits<2> BH;
 318
 319   let Inst{6-10}  = BO;
 320   let Inst{11-15} = BI;
 321   let Inst{16-18} = 0;
 322   let Inst{19-20} = BH;
 323   let Inst{21-30} = xo;
 324   let Inst{31}    = lk;
 325 }
 326
 327 class XLForm_2_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<5> bo,
 328                    bits<5> bi, bit lk, dag OL, string asmstr>
 329   : XLForm_2<opcode, xo, lk, OL, asmstr> {
 330   let BO = bo;
 331   let BI = bi;
 332   let BH = 0;
 333 }
 334
 335 class XLForm_3<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 336          : I<opcode, OL, asmstr> {
 337   bits<3> BF;
 338   bits<3> BFA;
 339
 340   let Inst{6-8}   = BF;
 341   let Inst{9-10}  = 0;
 342   let Inst{11-13} = BFA;
 343   let Inst{14-15} = 0;
 344   let Inst{16-20} = 0;
 345   let Inst{21-30} = xo;
 346   let Inst{31}    = 0;
 347 }
 348
 349 // 1.7.8 XFX-Form
 350 class XFXForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 351          : I<opcode, OL, asmstr> {
 352   bits<5>  RT;
 353   bits<10> SPR;
 354
 355   let Inst{6-10}  = RT;
 356   let Inst{11-20} = SPR;
 357   let Inst{21-30} = xo;
 358   let Inst{31}    = 0;
 359 }
 360
 361 class XFXForm_1_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<10> spr,
 362                    dag OL, string asmstr>
 363   : XFXForm_1<opcode, xo, OL, asmstr> {
 364   let SPR = spr;
 365 }
 366
 367 class XFXForm_3<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 368          : I<opcode, OL, asmstr> {
 369   bits<5>  RT;
 370
 371   let Inst{6-10}  = RT;
 372   let Inst{11-20} = 0;
 373   let Inst{21-30} = xo;
 374   let Inst{31}    = 0;
 375 }
 376
 377 class XFXForm_5<bits<6> opcode, bit mfcrf, bits<10> xo,
 378                 dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr> {
 379   bits<8>  FXM;
 380   bits<5>  ST;
 381
 382   let Inst{6-10}  = ST;
 383   let Inst{11}    = mfcrf;
 384   let Inst{12-19} = FXM;
 385   let Inst{20}    = 0;
 386   let Inst{21-30} = xo;
 387   let Inst{31}    = 0;
 388 }
 389
 390 class XFXForm_7<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 391   : XFXForm_1<opcode, xo, OL, asmstr>;
 392
 393 class XFXForm_7_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<10> spr,
 394                     dag OL, string asmstr>
 395   : XFXForm_7<opcode, xo, OL, asmstr> {
 396   let SPR = spr;
 397 }
 398
 399 // 1.7.10 XS-Form
 400 class XSForm_1<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit rc, dag OL, string asmstr>
 401          : I<opcode, OL, asmstr> {
 402   bits<5> RS;
 403   bits<5> A;
 404   bits<6> SH;
 405
 406   let Inst{6-10}  = RS;
 407   let Inst{11-15} = A;
 408   let Inst{16-20} = SH{1-5};
 409   let Inst{21-29} = xo;
 410   let Inst{30}    = SH{0};
 411   let Inst{31}    = rc;
 412 }
 413
 414 // 1.7.11 XO-Form
 415 class XOForm_1<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit oe, bit rc,
 416                dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr> {
 417   bits<5> RT;
 418   bits<5> RA;
 419   bits<5> RB;
 420
 421   let Inst{6-10}  = RT;
 422   let Inst{11-15} = RA;
 423   let Inst{16-20} = RB;
 424   let Inst{21}    = oe;
 425   let Inst{22-30} = xo;
 426   let Inst{31}    = rc;
 427 }
 428
 429 class XOForm_1r<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit oe, bit rc,
 430                dag OL, string asmstr>
 431   : XOForm_1<opcode, xo, oe, rc, OL, asmstr> {
 432   let Inst{11-15} = RB;
 433   let Inst{16-20} = RA;
 434 }
 435
 436 class XOForm_3<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit oe, bit rc,
 437                dag OL, string asmstr>
 438   : XOForm_1<opcode, xo, oe, rc, OL, asmstr> {
 439   let RB = 0;
 440 }
 441
 442 // 1.7.12 A-Form
 443 class AForm_1<bits<6> opcode, bits<5> xo, bit rc, dag OL, string asmstr>
 444          : I<opcode, OL, asmstr> {
 445   bits<5> FRT;
 446   bits<5> FRA;
 447   bits<5> FRC;
 448   bits<5> FRB;
 449
 450   let Inst{6-10}  = FRT;
 451   let Inst{11-15} = FRA;
 452   let Inst{16-20} = FRB;
 453   let Inst{21-25} = FRC;
 454   let Inst{26-30} = xo;
 455   let Inst{31}    = rc;
 456 }
 457
 458 class AForm_2<bits<6> opcode, bits<5> xo, bit rc, dag OL, string asmstr>
 459   : AForm_1<opcode, xo, rc, OL, asmstr> {
 460   let FRC = 0;
 461 }
 462
 463 class AForm_3<bits<6> opcode, bits<5> xo, bit rc, dag OL,
 464               string asmstr>
 465   : AForm_1<opcode, xo, rc, OL, asmstr> {
 466   let FRB = 0;
 467 }
 468
 469 // 1.7.13 M-Form
 470 class MForm_1<bits<6> opcode, bit rc, dag OL, string asmstr>
 471          : I<opcode, OL, asmstr> {
 472   bits<5> RA;
 473   bits<5> RS;
 474   bits<5> RB;
 475   bits<5> MB;
 476   bits<5> ME;
 477
 478   let Inst{6-10}  = RS;
 479   let Inst{11-15} = RA;
 480   let Inst{16-20} = RB;
 481   let Inst{21-25} = MB;
 482   let Inst{26-30} = ME;
 483   let Inst{31}    = rc;
 484 }
 485
 486 class MForm_2<bits<6> opcode, bit rc, dag OL, string asmstr>
 487   : MForm_1<opcode, rc, OL, asmstr> {
 488 }
 489
 490 // 1.7.14 MD-Form
 491 class MDForm_1<bits<6> opcode, bits<3> xo, bit rc,
 492                dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr> {
 493   bits<5> RS;
 494   bits<5> RA;
 495   bits<6> SH;
 496   bits<6> MBE;
 497
 498   let Inst{6-10}  = RS;
 499   let Inst{11-15} = RA;
 500   let Inst{16-20} = SH{1-5};
 501   let Inst{21-26} = MBE;
 502   let Inst{27-29} = xo;
 503   let Inst{30}    = SH{0};
 504   let Inst{31}    = rc;
 505 }
 506
 507 //===----------------------------------------------------------------------===//
 508
 509 class Pseudo<dag OL, string asmstr> : I<0, OL, asmstr> {
 510   let PPC64 = 0;
 511   let VMX = 0;
 512
 513   let Inst{31-0} = 0;
 514 }