lib/Target/Sparc/SparcInstrInfo.td

   1 //===- SparcInstrInfo.td - Target Description for Sparc Target ------------===//
   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 describes the Sparc instructions in TableGen format.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15 // Instruction format superclass
  16 //===----------------------------------------------------------------------===//
  17
  18 include "SparcInstrFormats.td"
  19
  20 //===----------------------------------------------------------------------===//
  21 // Feature predicates.
  22 //===----------------------------------------------------------------------===//
  23
  24 // HasV9 - This predicate is true when the target processor supports V9
  25 // instructions.  Note that the machine may be running in 32-bit mode.
  26 def HasV9   : Predicate<"Subtarget.isV9()">;
  27
  28 // HasNoV9 - This predicate is true when the target doesn't have V9
  29 // instructions.  Use of this is just a hack for the isel not having proper
  30 // costs for V8 instructions that are more expensive than their V9 ones.
  31 def HasNoV9 : Predicate<"!Subtarget.isV9()">;
  32
  33 // HasVIS - This is true when the target processor has VIS extensions.
  34 def HasVIS : Predicate<"Subtarget.isVIS()">;
  35
  36 // UseDeprecatedInsts - This predicate is true when the target processor is a
  37 // V8, or when it is V9 but the V8 deprecated instructions are efficient enough
  38 // to use when appropriate.  In either of these cases, the instruction selector
  39 // will pick deprecated instructions.
  40 def UseDeprecatedInsts : Predicate<"Subtarget.useDeprecatedV8Instructions()">;
  41
  42 //===----------------------------------------------------------------------===//
  43 // Instruction Pattern Stuff
  44 //===----------------------------------------------------------------------===//
  45
  46 def simm11  : PatLeaf<(imm), [{
  47   // simm11 predicate - True if the imm fits in a 11-bit sign extended field.
  48   return (((int)N->getZExtValue() << (32-11)) >> (32-11)) ==
  49          (int)N->getZExtValue();
  50 }]>;
  51
  52 def simm13  : PatLeaf<(imm), [{
  53   // simm13 predicate - True if the imm fits in a 13-bit sign extended field.
  54   return (((int)N->getZExtValue() << (32-13)) >> (32-13)) ==
  55          (int)N->getZExtValue();
  56 }]>;
  57
  58 def LO10 : SDNodeXForm<imm, [{
  59   return CurDAG->getTargetConstant((unsigned)N->getZExtValue() & 1023,
  60                                    MVT::i32);
  61 }]>;
  62
  63 def HI22 : SDNodeXForm<imm, [{
  64   // Transformation function: shift the immediate value down into the low bits.
  65   return CurDAG->getTargetConstant((unsigned)N->getZExtValue() >> 10, MVT::i32);
  66 }]>;
  67
  68 def SETHIimm : PatLeaf<(imm), [{
  69   return (((unsigned)N->getZExtValue() >> 10) << 10) ==
  70          (unsigned)N->getZExtValue();
  71 }], HI22>;
  72
  73 // Addressing modes.
  74 def ADDRrr : ComplexPattern<i32, 2, "SelectADDRrr", [], []>;
  75 def ADDRri : ComplexPattern<i32, 2, "SelectADDRri", [frameindex], []>;
  76
  77 // Address operands
  78 def MEMrr : Operand<i32> {
  79   let PrintMethod = "printMemOperand";
  80   let MIOperandInfo = (ops IntRegs, IntRegs);
  81 }
  82 def MEMri : Operand<i32> {
  83   let PrintMethod = "printMemOperand";
  84   let MIOperandInfo = (ops IntRegs, i32imm);
  85 }
  86
  87 // Branch targets have OtherVT type.
  88 def brtarget : Operand<OtherVT>;
  89 def calltarget : Operand<i32>;
  90
  91 // Operand for printing out a condition code.
  92 let PrintMethod = "printCCOperand" in
  93   def CCOp : Operand<i32>;
  94
  95 def SDTSPcmpfcc :
  96 SDTypeProfile<0, 2, [SDTCisFP<0>, SDTCisSameAs<0, 1>]>;
  97 def SDTSPbrcc :
  98 SDTypeProfile<0, 2, [SDTCisVT<0, OtherVT>, SDTCisVT<1, i32>]>;
  99 def SDTSPselectcc :
 100 SDTypeProfile<1, 3, [SDTCisSameAs<0, 1>, SDTCisSameAs<1, 2>, SDTCisVT<3, i32>]>;
 101 def SDTSPFTOI :
 102 SDTypeProfile<1, 1, [SDTCisVT<0, f32>, SDTCisFP<1>]>;
 103 def SDTSPITOF :
 104 SDTypeProfile<1, 1, [SDTCisFP<0>, SDTCisVT<1, f32>]>;
 105
 106 def SPcmpicc : SDNode<"SPISD::CMPICC", SDTIntBinOp, [SDNPOutFlag]>;
 107 def SPcmpfcc : SDNode<"SPISD::CMPFCC", SDTSPcmpfcc, [SDNPOutFlag]>;
 108 def SPbricc : SDNode<"SPISD::BRICC", SDTSPbrcc, [SDNPHasChain, SDNPInFlag]>;
 109 def SPbrfcc : SDNode<"SPISD::BRFCC", SDTSPbrcc, [SDNPHasChain, SDNPInFlag]>;
 110
 111 def SPhi    : SDNode<"SPISD::Hi", SDTIntUnaryOp>;
 112 def SPlo    : SDNode<"SPISD::Lo", SDTIntUnaryOp>;
 113
 114 def SPftoi  : SDNode<"SPISD::FTOI", SDTSPFTOI>;
 115 def SPitof  : SDNode<"SPISD::ITOF", SDTSPITOF>;
 116
 117 def SPselecticc : SDNode<"SPISD::SELECT_ICC", SDTSPselectcc, [SDNPInFlag]>;
 118 def SPselectfcc : SDNode<"SPISD::SELECT_FCC", SDTSPselectcc, [SDNPInFlag]>;
 119
 120 //  These are target-independent nodes, but have target-specific formats.
 121 def SDT_SPCallSeqStart : SDCallSeqStart<[ SDTCisVT<0, i32> ]>;
 122 def SDT_SPCallSeqEnd   : SDCallSeqEnd<[ SDTCisVT<0, i32>,
 123                                         SDTCisVT<1, i32> ]>;
 124
 125 def callseq_start : SDNode<"ISD::CALLSEQ_START", SDT_SPCallSeqStart,
 126                            [SDNPHasChain, SDNPOutFlag]>;
 127 def callseq_end   : SDNode<"ISD::CALLSEQ_END",   SDT_SPCallSeqEnd,
 128                            [SDNPHasChain, SDNPOptInFlag, SDNPOutFlag]>;
 129
 130 def SDT_SPCall    : SDTypeProfile<0, 1, [SDTCisVT<0, i32>]>;
 131 def call          : SDNode<"SPISD::CALL", SDT_SPCall,
 132                            [SDNPHasChain, SDNPOptInFlag, SDNPOutFlag]>;
 133
 134 def retflag       : SDNode<"SPISD::RET_FLAG", SDTNone,
 135                            [SDNPHasChain, SDNPOptInFlag]>;
 136
 137 def getPCX        : Operand<i32> {
 138   let PrintMethod = "printGetPCX";
 139 }
 140
 141 //===----------------------------------------------------------------------===//
 142 // SPARC Flag Conditions
 143 //===----------------------------------------------------------------------===//
 144
 145 // Note that these values must be kept in sync with the CCOp::CondCode enum
 146 // values.
 147 class ICC_VAL<int N> : PatLeaf<(i32 N)>;
 148 def ICC_NE  : ICC_VAL< 9>;  // Not Equal
 149 def ICC_E   : ICC_VAL< 1>;  // Equal
 150 def ICC_G   : ICC_VAL<10>;  // Greater
 151 def ICC_LE  : ICC_VAL< 2>;  // Less or Equal
 152 def ICC_GE  : ICC_VAL<11>;  // Greater or Equal
 153 def ICC_L   : ICC_VAL< 3>;  // Less
 154 def ICC_GU  : ICC_VAL<12>;  // Greater Unsigned
 155 def ICC_LEU : ICC_VAL< 4>;  // Less or Equal Unsigned
 156 def ICC_CC  : ICC_VAL<13>;  // Carry Clear/Great or Equal Unsigned
 157 def ICC_CS  : ICC_VAL< 5>;  // Carry Set/Less Unsigned
 158 def ICC_POS : ICC_VAL<14>;  // Positive
 159 def ICC_NEG : ICC_VAL< 6>;  // Negative
 160 def ICC_VC  : ICC_VAL<15>;  // Overflow Clear
 161 def ICC_VS  : ICC_VAL< 7>;  // Overflow Set
 162
 163 class FCC_VAL<int N> : PatLeaf<(i32 N)>;
 164 def FCC_U   : FCC_VAL<23>;  // Unordered
 165 def FCC_G   : FCC_VAL<22>;  // Greater
 166 def FCC_UG  : FCC_VAL<21>;  // Unordered or Greater
 167 def FCC_L   : FCC_VAL<20>;  // Less
 168 def FCC_UL  : FCC_VAL<19>;  // Unordered or Less
 169 def FCC_LG  : FCC_VAL<18>;  // Less or Greater
 170 def FCC_NE  : FCC_VAL<17>;  // Not Equal
 171 def FCC_E   : FCC_VAL<25>;  // Equal
 172 def FCC_UE  : FCC_VAL<24>;  // Unordered or Equal
 173 def FCC_GE  : FCC_VAL<25>;  // Greater or Equal
 174 def FCC_UGE : FCC_VAL<26>;  // Unordered or Greater or Equal
 175 def FCC_LE  : FCC_VAL<27>;  // Less or Equal
 176 def FCC_ULE : FCC_VAL<28>;  // Unordered or Less or Equal
 177 def FCC_O   : FCC_VAL<29>;  // Ordered
 178
 179 //===----------------------------------------------------------------------===//
 180 // Instruction Class Templates
 181 //===----------------------------------------------------------------------===//
 182
 183 /// F3_12 multiclass - Define a normal F3_1/F3_2 pattern in one shot.
 184 multiclass F3_12<string OpcStr, bits<6> Op3Val, SDNode OpNode> {
 185   def rr  : F3_1<2, Op3Val,
 186                  (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
 187                  !strconcat(OpcStr, " $b, $c, $dst"),
 188                  [(set IntRegs:$dst, (OpNode IntRegs:$b, IntRegs:$c))]>;
 189   def ri  : F3_2<2, Op3Val,
 190                  (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, i32imm:$c),
 191                  !strconcat(OpcStr, " $b, $c, $dst"),
 192                  [(set IntRegs:$dst, (OpNode IntRegs:$b, simm13:$c))]>;
 193 }
 194
 195 /// F3_12np multiclass - Define a normal F3_1/F3_2 pattern in one shot, with no
 196 /// pattern.
 197 multiclass F3_12np<string OpcStr, bits<6> Op3Val> {
 198   def rr  : F3_1<2, Op3Val,
 199                  (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
 200                  !strconcat(OpcStr, " $b, $c, $dst"), []>;
 201   def ri  : F3_2<2, Op3Val,
 202                  (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, i32imm:$c),
 203                  !strconcat(OpcStr, " $b, $c, $dst"), []>;
 204 }
 205
 206 //===----------------------------------------------------------------------===//
 207 // Instructions
 208 //===----------------------------------------------------------------------===//
 209
 210 // Pseudo instructions.
 211 class Pseudo<dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
 212    : InstSP<outs, ins, asmstr, pattern>;
 213
 214 // GETPCX for PIC
 215 let Defs = [O7], Uses = [O7] in {
 216   def GETPCX : Pseudo<(outs getPCX:$getpcseq), (ins), "$getpcseq", [] >;
 217 }
 218
 219 let Defs = [O6], Uses = [O6] in {
 220 def ADJCALLSTACKDOWN : Pseudo<(outs), (ins i32imm:$amt),
 221                                "!ADJCALLSTACKDOWN $amt",
 222                                [(callseq_start timm:$amt)]>;
 223 def ADJCALLSTACKUP : Pseudo<(outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2),
 224                             "!ADJCALLSTACKUP $amt1",
 225                             [(callseq_end timm:$amt1, timm:$amt2)]>;
 226 }
 227
 228 // FpMOVD/FpNEGD/FpABSD - These are lowered to single-precision ops by the
 229 // fpmover pass.
 230 let Predicates = [HasNoV9] in {  // Only emit these in V8 mode.
 231   def FpMOVD : Pseudo<(outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 232                       "!FpMOVD $src, $dst", []>;
 233   def FpNEGD : Pseudo<(outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 234                       "!FpNEGD $src, $dst",
 235                       [(set DFPRegs:$dst, (fneg DFPRegs:$src))]>;
 236   def FpABSD : Pseudo<(outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 237                       "!FpABSD $src, $dst",
 238                       [(set DFPRegs:$dst, (fabs DFPRegs:$src))]>;
 239 }
 240
 241 // SELECT_CC_* - Used to implement the SELECT_CC DAG operation.  Expanded after
 242 // instruction selection into a branch sequence.  This has to handle all
 243 // permutations of selection between i32/f32/f64 on ICC and FCC.
 244 let usesCustomInserter = 1 in {   // Expanded after instruction selection.
 245   def SELECT_CC_Int_ICC
 246    : Pseudo<(outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$T, IntRegs:$F, i32imm:$Cond),
 247             "; SELECT_CC_Int_ICC PSEUDO!",
 248             [(set IntRegs:$dst, (SPselecticc IntRegs:$T, IntRegs:$F,
 249                                              imm:$Cond))]>;
 250   def SELECT_CC_Int_FCC
 251    : Pseudo<(outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$T, IntRegs:$F, i32imm:$Cond),
 252             "; SELECT_CC_Int_FCC PSEUDO!",
 253             [(set IntRegs:$dst, (SPselectfcc IntRegs:$T, IntRegs:$F,
 254                                              imm:$Cond))]>;
 255   def SELECT_CC_FP_ICC
 256    : Pseudo<(outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$T, FPRegs:$F, i32imm:$Cond),
 257             "; SELECT_CC_FP_ICC PSEUDO!",
 258             [(set FPRegs:$dst, (SPselecticc FPRegs:$T, FPRegs:$F,
 259                                             imm:$Cond))]>;
 260   def SELECT_CC_FP_FCC
 261    : Pseudo<(outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$T, FPRegs:$F, i32imm:$Cond),
 262             "; SELECT_CC_FP_FCC PSEUDO!",
 263             [(set FPRegs:$dst, (SPselectfcc FPRegs:$T, FPRegs:$F,
 264                                             imm:$Cond))]>;
 265   def SELECT_CC_DFP_ICC
 266    : Pseudo<(outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$T, DFPRegs:$F, i32imm:$Cond),
 267             "; SELECT_CC_DFP_ICC PSEUDO!",
 268             [(set DFPRegs:$dst, (SPselecticc DFPRegs:$T, DFPRegs:$F,
 269                                              imm:$Cond))]>;
 270   def SELECT_CC_DFP_FCC
 271    : Pseudo<(outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$T, DFPRegs:$F, i32imm:$Cond),
 272             "; SELECT_CC_DFP_FCC PSEUDO!",
 273             [(set DFPRegs:$dst, (SPselectfcc DFPRegs:$T, DFPRegs:$F,
 274                                              imm:$Cond))]>;
 275 }
 276
 277
 278 // Section A.3 - Synthetic Instructions, p. 85
 279 // special cases of JMPL:
 280 let isReturn = 1, isTerminator = 1, hasDelaySlot = 1, isBarrier = 1 in {
 281   let rd = O7.Num, rs1 = G0.Num, simm13 = 8 in
 282     def RETL: F3_2<2, 0b111000, (outs), (ins), "retl", [(retflag)]>;
 283 }
 284
 285 // Section B.1 - Load Integer Instructions, p. 90
 286 def LDSBrr : F3_1<3, 0b001001,
 287                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMrr:$addr),
 288                   "ldsb [$addr], $dst",
 289                   [(set IntRegs:$dst, (sextloadi8 ADDRrr:$addr))]>;
 290 def LDSBri : F3_2<3, 0b001001,
 291                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
 292                   "ldsb [$addr], $dst",
 293                   [(set IntRegs:$dst, (sextloadi8 ADDRri:$addr))]>;
 294 def LDSHrr : F3_1<3, 0b001010,
 295                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMrr:$addr),
 296                   "ldsh [$addr], $dst",
 297                   [(set IntRegs:$dst, (sextloadi16 ADDRrr:$addr))]>;
 298 def LDSHri : F3_2<3, 0b001010,
 299                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
 300                   "ldsh [$addr], $dst",
 301                   [(set IntRegs:$dst, (sextloadi16 ADDRri:$addr))]>;
 302 def LDUBrr : F3_1<3, 0b000001,
 303                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMrr:$addr),
 304                   "ldub [$addr], $dst",
 305                   [(set IntRegs:$dst, (zextloadi8 ADDRrr:$addr))]>;
 306 def LDUBri : F3_2<3, 0b000001,
 307                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
 308                   "ldub [$addr], $dst",
 309                   [(set IntRegs:$dst, (zextloadi8 ADDRri:$addr))]>;
 310 def LDUHrr : F3_1<3, 0b000010,
 311                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMrr:$addr),
 312                   "lduh [$addr], $dst",
 313                   [(set IntRegs:$dst, (zextloadi16 ADDRrr:$addr))]>;
 314 def LDUHri : F3_2<3, 0b000010,
 315                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
 316                   "lduh [$addr], $dst",
 317                   [(set IntRegs:$dst, (zextloadi16 ADDRri:$addr))]>;
 318 def LDrr   : F3_1<3, 0b000000,
 319                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMrr:$addr),
 320                   "ld [$addr], $dst",
 321                   [(set IntRegs:$dst, (load ADDRrr:$addr))]>;
 322 def LDri   : F3_2<3, 0b000000,
 323                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
 324                   "ld [$addr], $dst",
 325                   [(set IntRegs:$dst, (load ADDRri:$addr))]>;
 326
 327 // Section B.2 - Load Floating-point Instructions, p. 92
 328 def LDFrr  : F3_1<3, 0b100000,
 329                   (outs FPRegs:$dst), (ins MEMrr:$addr),
 330                   "ld [$addr], $dst",
 331                   [(set FPRegs:$dst, (load ADDRrr:$addr))]>;
 332 def LDFri  : F3_2<3, 0b100000,
 333                   (outs FPRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
 334                   "ld [$addr], $dst",
 335                   [(set FPRegs:$dst, (load ADDRri:$addr))]>;
 336 def LDDFrr : F3_1<3, 0b100011,
 337                   (outs DFPRegs:$dst), (ins MEMrr:$addr),
 338                   "ldd [$addr], $dst",
 339                   [(set DFPRegs:$dst, (load ADDRrr:$addr))]>;
 340 def LDDFri : F3_2<3, 0b100011,
 341                   (outs DFPRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
 342                   "ldd [$addr], $dst",
 343                   [(set DFPRegs:$dst, (load ADDRri:$addr))]>;
 344
 345 // Section B.4 - Store Integer Instructions, p. 95
 346 def STBrr : F3_1<3, 0b000101,
 347                  (outs), (ins MEMrr:$addr, IntRegs:$src),
 348                  "stb $src, [$addr]",
 349                  [(truncstorei8 IntRegs:$src, ADDRrr:$addr)]>;
 350 def STBri : F3_2<3, 0b000101,
 351                  (outs), (ins MEMri:$addr, IntRegs:$src),
 352                  "stb $src, [$addr]",
 353                  [(truncstorei8 IntRegs:$src, ADDRri:$addr)]>;
 354 def STHrr : F3_1<3, 0b000110,
 355                  (outs), (ins MEMrr:$addr, IntRegs:$src),
 356                  "sth $src, [$addr]",
 357                  [(truncstorei16 IntRegs:$src, ADDRrr:$addr)]>;
 358 def STHri : F3_2<3, 0b000110,
 359                  (outs), (ins MEMri:$addr, IntRegs:$src),
 360                  "sth $src, [$addr]",
 361                  [(truncstorei16 IntRegs:$src, ADDRri:$addr)]>;
 362 def STrr  : F3_1<3, 0b000100,
 363                  (outs), (ins MEMrr:$addr, IntRegs:$src),
 364                  "st $src, [$addr]",
 365                  [(store IntRegs:$src, ADDRrr:$addr)]>;
 366 def STri  : F3_2<3, 0b000100,
 367                  (outs), (ins MEMri:$addr, IntRegs:$src),
 368                  "st $src, [$addr]",
 369                  [(store IntRegs:$src, ADDRri:$addr)]>;
 370
 371 // Section B.5 - Store Floating-point Instructions, p. 97
 372 def STFrr   : F3_1<3, 0b100100,
 373                    (outs), (ins MEMrr:$addr, FPRegs:$src),
 374                    "st $src, [$addr]",
 375                    [(store FPRegs:$src, ADDRrr:$addr)]>;
 376 def STFri   : F3_2<3, 0b100100,
 377                    (outs), (ins MEMri:$addr, FPRegs:$src),
 378                    "st $src, [$addr]",
 379                    [(store FPRegs:$src, ADDRri:$addr)]>;
 380 def STDFrr  : F3_1<3, 0b100111,
 381                    (outs), (ins MEMrr:$addr, DFPRegs:$src),
 382                    "std  $src, [$addr]",
 383                    [(store DFPRegs:$src, ADDRrr:$addr)]>;
 384 def STDFri  : F3_2<3, 0b100111,
 385                    (outs), (ins MEMri:$addr, DFPRegs:$src),
 386                    "std $src, [$addr]",
 387                    [(store DFPRegs:$src, ADDRri:$addr)]>;
 388
 389 // Section B.9 - SETHI Instruction, p. 104
 390 def SETHIi: F2_1<0b100,
 391                  (outs IntRegs:$dst), (ins i32imm:$src),
 392                  "sethi $src, $dst",
 393                  [(set IntRegs:$dst, SETHIimm:$src)]>;
 394
 395 // Section B.10 - NOP Instruction, p. 105
 396 // (It's a special case of SETHI)
 397 let rd = 0, imm22 = 0 in
 398   def NOP : F2_1<0b100, (outs), (ins), "nop", []>;
 399
 400 // Section B.11 - Logical Instructions, p. 106
 401 defm AND    : F3_12<"and", 0b000001, and>;
 402
 403 def ANDNrr  : F3_1<2, 0b000101,
 404                    (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
 405                    "andn $b, $c, $dst",
 406                    [(set IntRegs:$dst, (and IntRegs:$b, (not IntRegs:$c)))]>;
 407 def ANDNri  : F3_2<2, 0b000101,
 408                    (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, i32imm:$c),
 409                    "andn $b, $c, $dst", []>;
 410
 411 defm OR     : F3_12<"or", 0b000010, or>;
 412
 413 def ORNrr   : F3_1<2, 0b000110,
 414                    (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
 415                    "orn $b, $c, $dst",
 416                    [(set IntRegs:$dst, (or IntRegs:$b, (not IntRegs:$c)))]>;
 417 def ORNri   : F3_2<2, 0b000110,
 418                    (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, i32imm:$c),
 419                    "orn $b, $c, $dst", []>;
 420 defm XOR    : F3_12<"xor", 0b000011, xor>;
 421
 422 def XNORrr  : F3_1<2, 0b000111,
 423                    (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
 424                    "xnor $b, $c, $dst",
 425                    [(set IntRegs:$dst, (not (xor IntRegs:$b, IntRegs:$c)))]>;
 426 def XNORri  : F3_2<2, 0b000111,
 427                    (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, i32imm:$c),
 428                    "xnor $b, $c, $dst", []>;
 429
 430 // Section B.12 - Shift Instructions, p. 107
 431 defm SLL : F3_12<"sll", 0b100101, shl>;
 432 defm SRL : F3_12<"srl", 0b100110, srl>;
 433 defm SRA : F3_12<"sra", 0b100111, sra>;
 434
 435 // Section B.13 - Add Instructions, p. 108
 436 defm ADD   : F3_12<"add", 0b000000, add>;
 437
 438 // "LEA" forms of add (patterns to make tblgen happy)
 439 def LEA_ADDri   : F3_2<2, 0b000000,
 440                    (outs IntRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
 441                    "add ${addr:arith}, $dst",
 442                    [(set IntRegs:$dst, ADDRri:$addr)]>;
 443
 444 let Defs = [ICC] in
 445   defm ADDCC  : F3_12<"addcc", 0b010000, addc>;
 446
 447 defm ADDX  : F3_12<"addx", 0b001000, adde>;
 448
 449 // Section B.15 - Subtract Instructions, p. 110
 450 defm SUB    : F3_12  <"sub"  , 0b000100, sub>;
 451 defm SUBX   : F3_12  <"subx" , 0b001100, sube>;
 452
 453 let Defs = [ICC] in {
 454   defm SUBCC  : F3_12  <"subcc", 0b010100, SPcmpicc>;
 455
 456   def SUBXCCrr: F3_1<2, 0b011100,
 457                 (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
 458                 "subxcc $b, $c, $dst", []>;
 459 }
 460
 461 // Section B.18 - Multiply Instructions, p. 113
 462 defm UMUL : F3_12np<"umul", 0b001010>;
 463 defm SMUL : F3_12  <"smul", 0b001011, mul>;
 464
 465
 466 // Section B.19 - Divide Instructions, p. 115
 467 defm UDIV : F3_12np<"udiv", 0b001110>;
 468 defm SDIV : F3_12np<"sdiv", 0b001111>;
 469
 470 // Section B.20 - SAVE and RESTORE, p. 117
 471 defm SAVE    : F3_12np<"save"   , 0b111100>;
 472 defm RESTORE : F3_12np<"restore", 0b111101>;
 473
 474 // Section B.21 - Branch on Integer Condition Codes Instructions, p. 119
 475
 476 // conditional branch class:
 477 class BranchSP<bits<4> cc, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
 478  : F2_2<cc, 0b010, (outs), ins, asmstr, pattern> {
 479   let isBranch = 1;
 480   let isTerminator = 1;
 481   let hasDelaySlot = 1;
 482 }
 483
 484 let isBarrier = 1 in
 485   def BA   : BranchSP<0b1000, (ins brtarget:$dst),
 486                       "ba $dst",
 487                       [(br bb:$dst)]>;
 488
 489 // FIXME: the encoding for the JIT should look at the condition field.
 490 let Uses = [ICC] in
 491   def BCOND : BranchSP<0, (ins brtarget:$dst, CCOp:$cc),
 492                          "b$cc $dst",
 493                         [(SPbricc bb:$dst, imm:$cc)]>;
 494
 495
 496 // Section B.22 - Branch on Floating-point Condition Codes Instructions, p. 121
 497
 498 // floating-point conditional branch class:
 499 class FPBranchSP<bits<4> cc, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
 500  : F2_2<cc, 0b110, (outs), ins, asmstr, pattern> {
 501   let isBranch = 1;
 502   let isTerminator = 1;
 503   let hasDelaySlot = 1;
 504 }
 505
 506 // FIXME: the encoding for the JIT should look at the condition field.
 507 let Uses = [FCC] in
 508   def FBCOND  : FPBranchSP<0, (ins brtarget:$dst, CCOp:$cc),
 509                               "fb$cc $dst",
 510                               [(SPbrfcc bb:$dst, imm:$cc)]>;
 511
 512
 513 // Section B.24 - Call and Link Instruction, p. 125
 514 // This is the only Format 1 instruction
 515 let Uses = [O0, O1, O2, O3, O4, O5],
 516     hasDelaySlot = 1, isCall = 1,
 517     Defs = [O0, O1, O2, O3, O4, O5, O7, G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7,
 518     D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9, D10, D11, D12, D13, D14, D15] in {
 519   def CALL : InstSP<(outs), (ins calltarget:$dst),
 520                     "call $dst", []> {
 521     bits<30> disp;
 522     let op = 1;
 523     let Inst{29-0} = disp;
 524   }
 525
 526   // indirect calls
 527   def JMPLrr : F3_1<2, 0b111000,
 528                     (outs), (ins MEMrr:$ptr),
 529                     "call $ptr",
 530                     [(call ADDRrr:$ptr)]>;
 531   def JMPLri : F3_2<2, 0b111000,
 532                     (outs), (ins MEMri:$ptr),
 533                     "call $ptr",
 534                     [(call ADDRri:$ptr)]>;
 535 }
 536
 537 // Section B.28 - Read State Register Instructions
 538 def RDY : F3_1<2, 0b101000,
 539                (outs IntRegs:$dst), (ins),
 540                "rd %y, $dst", []>;
 541
 542 // Section B.29 - Write State Register Instructions
 543 def WRYrr : F3_1<2, 0b110000,
 544                  (outs), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
 545                  "wr $b, $c, %y", []>;
 546 def WRYri : F3_2<2, 0b110000,
 547                  (outs), (ins IntRegs:$b, i32imm:$c),
 548                  "wr $b, $c, %y", []>;
 549
 550 // Convert Integer to Floating-point Instructions, p. 141
 551 def FITOS : F3_3<2, 0b110100, 0b011000100,
 552                  (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src),
 553                  "fitos $src, $dst",
 554                  [(set FPRegs:$dst, (SPitof FPRegs:$src))]>;
 555 def FITOD : F3_3<2, 0b110100, 0b011001000,
 556                  (outs DFPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src),
 557                  "fitod $src, $dst",
 558                  [(set DFPRegs:$dst, (SPitof FPRegs:$src))]>;
 559
 560 // Convert Floating-point to Integer Instructions, p. 142
 561 def FSTOI : F3_3<2, 0b110100, 0b011010001,
 562                  (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src),
 563                  "fstoi $src, $dst",
 564                  [(set FPRegs:$dst, (SPftoi FPRegs:$src))]>;
 565 def FDTOI : F3_3<2, 0b110100, 0b011010010,
 566                  (outs FPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 567                  "fdtoi $src, $dst",
 568                  [(set FPRegs:$dst, (SPftoi DFPRegs:$src))]>;
 569
 570 // Convert between Floating-point Formats Instructions, p. 143
 571 def FSTOD : F3_3<2, 0b110100, 0b011001001,
 572                  (outs DFPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src),
 573                  "fstod $src, $dst",
 574                  [(set DFPRegs:$dst, (fextend FPRegs:$src))]>;
 575 def FDTOS : F3_3<2, 0b110100, 0b011000110,
 576                  (outs FPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 577                  "fdtos $src, $dst",
 578                  [(set FPRegs:$dst, (fround DFPRegs:$src))]>;
 579
 580 // Floating-point Move Instructions, p. 144
 581 def FMOVS : F3_3<2, 0b110100, 0b000000001,
 582                  (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src),
 583                  "fmovs $src, $dst", []>;
 584 def FNEGS : F3_3<2, 0b110100, 0b000000101,
 585                  (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src),
 586                  "fnegs $src, $dst",
 587                  [(set FPRegs:$dst, (fneg FPRegs:$src))]>;
 588 def FABSS : F3_3<2, 0b110100, 0b000001001,
 589                  (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src),
 590                  "fabss $src, $dst",
 591                  [(set FPRegs:$dst, (fabs FPRegs:$src))]>;
 592
 593
 594 // Floating-point Square Root Instructions, p.145
 595 def FSQRTS : F3_3<2, 0b110100, 0b000101001,
 596                   (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src),
 597                   "fsqrts $src, $dst",
 598                   [(set FPRegs:$dst, (fsqrt FPRegs:$src))]>;
 599 def FSQRTD : F3_3<2, 0b110100, 0b000101010,
 600                   (outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 601                   "fsqrtd $src, $dst",
 602                   [(set DFPRegs:$dst, (fsqrt DFPRegs:$src))]>;
 603
 604
 605
 606 // Floating-point Add and Subtract Instructions, p. 146
 607 def FADDS  : F3_3<2, 0b110100, 0b001000001,
 608                   (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src1, FPRegs:$src2),
 609                   "fadds $src1, $src2, $dst",
 610                   [(set FPRegs:$dst, (fadd FPRegs:$src1, FPRegs:$src2))]>;
 611 def FADDD  : F3_3<2, 0b110100, 0b001000010,
 612                   (outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2),
 613                   "faddd $src1, $src2, $dst",
 614                   [(set DFPRegs:$dst, (fadd DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2))]>;
 615 def FSUBS  : F3_3<2, 0b110100, 0b001000101,
 616                   (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src1, FPRegs:$src2),
 617                   "fsubs $src1, $src2, $dst",
 618                   [(set FPRegs:$dst, (fsub FPRegs:$src1, FPRegs:$src2))]>;
 619 def FSUBD  : F3_3<2, 0b110100, 0b001000110,
 620                   (outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2),
 621                   "fsubd $src1, $src2, $dst",
 622                   [(set DFPRegs:$dst, (fsub DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2))]>;
 623
 624 // Floating-point Multiply and Divide Instructions, p. 147
 625 def FMULS  : F3_3<2, 0b110100, 0b001001001,
 626                   (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src1, FPRegs:$src2),
 627                   "fmuls $src1, $src2, $dst",
 628                   [(set FPRegs:$dst, (fmul FPRegs:$src1, FPRegs:$src2))]>;
 629 def FMULD  : F3_3<2, 0b110100, 0b001001010,
 630                   (outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2),
 631                   "fmuld $src1, $src2, $dst",
 632                   [(set DFPRegs:$dst, (fmul DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2))]>;
 633 def FSMULD : F3_3<2, 0b110100, 0b001101001,
 634                   (outs DFPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src1, FPRegs:$src2),
 635                   "fsmuld $src1, $src2, $dst",
 636                   [(set DFPRegs:$dst, (fmul (fextend FPRegs:$src1),
 637                                             (fextend FPRegs:$src2)))]>;
 638 def FDIVS  : F3_3<2, 0b110100, 0b001001101,
 639                  (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src1, FPRegs:$src2),
 640                  "fdivs $src1, $src2, $dst",
 641                  [(set FPRegs:$dst, (fdiv FPRegs:$src1, FPRegs:$src2))]>;
 642 def FDIVD  : F3_3<2, 0b110100, 0b001001110,
 643                  (outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2),
 644                  "fdivd $src1, $src2, $dst",
 645                  [(set DFPRegs:$dst, (fdiv DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2))]>;
 646
 647 // Floating-point Compare Instructions, p. 148
 648 // Note: the 2nd template arg is different for these guys.
 649 // Note 2: the result of a FCMP is not available until the 2nd cycle
 650 // after the instr is retired, but there is no interlock. This behavior
 651 // is modelled with a forced noop after the instruction.
 652 let Defs = [FCC] in {
 653   def FCMPS  : F3_3<2, 0b110101, 0b001010001,
 654                    (outs), (ins FPRegs:$src1, FPRegs:$src2),
 655                    "fcmps $src1, $src2\n\tnop",
 656                    [(SPcmpfcc FPRegs:$src1, FPRegs:$src2)]>;
 657   def FCMPD  : F3_3<2, 0b110101, 0b001010010,
 658                    (outs), (ins DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2),
 659                    "fcmpd $src1, $src2\n\tnop",
 660                    [(SPcmpfcc DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2)]>;
 661 }
 662
 663 //===----------------------------------------------------------------------===//
 664 // V9 Instructions
 665 //===----------------------------------------------------------------------===//
 666
 667 // V9 Conditional Moves.
 668 let Predicates = [HasV9], Constraints = "$T = $dst" in {
 669   // Move Integer Register on Condition (MOVcc) p. 194 of the V9 manual.
 670   // FIXME: Add instruction encodings for the JIT some day.
 671   def MOVICCrr
 672     : Pseudo<(outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$T, IntRegs:$F, CCOp:$cc),
 673              "mov$cc %icc, $F, $dst",
 674              [(set IntRegs:$dst,
 675                          (SPselecticc IntRegs:$F, IntRegs:$T, imm:$cc))]>;
 676   def MOVICCri
 677     : Pseudo<(outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$T, i32imm:$F, CCOp:$cc),
 678              "mov$cc %icc, $F, $dst",
 679              [(set IntRegs:$dst,
 680                           (SPselecticc simm11:$F, IntRegs:$T, imm:$cc))]>;
 681
 682   def MOVFCCrr
 683     : Pseudo<(outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$T, IntRegs:$F, CCOp:$cc),
 684              "mov$cc %fcc0, $F, $dst",
 685              [(set IntRegs:$dst,
 686                          (SPselectfcc IntRegs:$F, IntRegs:$T, imm:$cc))]>;
 687   def MOVFCCri
 688     : Pseudo<(outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$T, i32imm:$F, CCOp:$cc),
 689              "mov$cc %fcc0, $F, $dst",
 690              [(set IntRegs:$dst,
 691                           (SPselectfcc simm11:$F, IntRegs:$T, imm:$cc))]>;
 692
 693   def FMOVS_ICC
 694     : Pseudo<(outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$T, FPRegs:$F, CCOp:$cc),
 695              "fmovs$cc %icc, $F, $dst",
 696              [(set FPRegs:$dst,
 697                          (SPselecticc FPRegs:$F, FPRegs:$T, imm:$cc))]>;
 698   def FMOVD_ICC
 699     : Pseudo<(outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$T, DFPRegs:$F, CCOp:$cc),
 700              "fmovd$cc %icc, $F, $dst",
 701              [(set DFPRegs:$dst,
 702                          (SPselecticc DFPRegs:$F, DFPRegs:$T, imm:$cc))]>;
 703   def FMOVS_FCC
 704     : Pseudo<(outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$T, FPRegs:$F, CCOp:$cc),
 705              "fmovs$cc %fcc0, $F, $dst",
 706              [(set FPRegs:$dst,
 707                          (SPselectfcc FPRegs:$F, FPRegs:$T, imm:$cc))]>;
 708   def FMOVD_FCC
 709     : Pseudo<(outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$T, DFPRegs:$F, CCOp:$cc),
 710              "fmovd$cc %fcc0, $F, $dst",
 711              [(set DFPRegs:$dst,
 712                          (SPselectfcc DFPRegs:$F, DFPRegs:$T, imm:$cc))]>;
 713
 714 }
 715
 716 // Floating-Point Move Instructions, p. 164 of the V9 manual.
 717 let Predicates = [HasV9] in {
 718   def FMOVD : F3_3<2, 0b110100, 0b000000010,
 719                    (outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 720                    "fmovd $src, $dst", []>;
 721   def FNEGD : F3_3<2, 0b110100, 0b000000110,
 722                    (outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 723                    "fnegd $src, $dst",
 724                    [(set DFPRegs:$dst, (fneg DFPRegs:$src))]>;
 725   def FABSD : F3_3<2, 0b110100, 0b000001010,
 726                    (outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 727                    "fabsd $src, $dst",
 728                    [(set DFPRegs:$dst, (fabs DFPRegs:$src))]>;
 729 }
 730
 731 // POPCrr - This does a ctpop of a 64-bit register.  As such, we have to clear
 732 // the top 32-bits before using it.  To do this clearing, we use a SLLri X,0.
 733 def POPCrr : F3_1<2, 0b101110,
 734                   (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$src),
 735                   "popc $src, $dst", []>, Requires<[HasV9]>;
 736 def : Pat<(ctpop IntRegs:$src),
 737           (POPCrr (SLLri IntRegs:$src, 0))>;
 738
 739 //===----------------------------------------------------------------------===//
 740 // Non-Instruction Patterns
 741 //===----------------------------------------------------------------------===//
 742
 743 // Small immediates.
 744 def : Pat<(i32 simm13:$val),
 745           (ORri G0, imm:$val)>;
 746 // Arbitrary immediates.
 747 def : Pat<(i32 imm:$val),
 748           (ORri (SETHIi (HI22 imm:$val)), (LO10 imm:$val))>;
 749
 750 // subc
 751 def : Pat<(subc IntRegs:$b, IntRegs:$c),
 752           (SUBCCrr IntRegs:$b, IntRegs:$c)>;
 753 def : Pat<(subc IntRegs:$b, simm13:$val),
 754           (SUBCCri IntRegs:$b, imm:$val)>;
 755
 756 // Global addresses, constant pool entries
 757 def : Pat<(SPhi tglobaladdr:$in), (SETHIi tglobaladdr:$in)>;
 758 def : Pat<(SPlo tglobaladdr:$in), (ORri G0, tglobaladdr:$in)>;
 759 def : Pat<(SPhi tconstpool:$in), (SETHIi tconstpool:$in)>;
 760 def : Pat<(SPlo tconstpool:$in), (ORri G0, tconstpool:$in)>;
 761
 762 // Add reg, lo.  This is used when taking the addr of a global/constpool entry.
 763 def : Pat<(add IntRegs:$r, (SPlo tglobaladdr:$in)),
 764           (ADDri IntRegs:$r, tglobaladdr:$in)>;
 765 def : Pat<(add IntRegs:$r, (SPlo tconstpool:$in)),
 766           (ADDri IntRegs:$r, tconstpool:$in)>;
 767
 768 // Calls:
 769 def : Pat<(call tglobaladdr:$dst),
 770           (CALL tglobaladdr:$dst)>;
 771 def : Pat<(call texternalsym:$dst),
 772           (CALL texternalsym:$dst)>;
 773
 774 // Map integer extload's to zextloads.
 775 def : Pat<(i32 (extloadi1 ADDRrr:$src)), (LDUBrr ADDRrr:$src)>;
 776 def : Pat<(i32 (extloadi1 ADDRri:$src)), (LDUBri ADDRri:$src)>;
 777 def : Pat<(i32 (extloadi8 ADDRrr:$src)), (LDUBrr ADDRrr:$src)>;
 778 def : Pat<(i32 (extloadi8 ADDRri:$src)), (LDUBri ADDRri:$src)>;
 779 def : Pat<(i32 (extloadi16 ADDRrr:$src)), (LDUHrr ADDRrr:$src)>;
 780 def : Pat<(i32 (extloadi16 ADDRri:$src)), (LDUHri ADDRri:$src)>;
 781
 782 // zextload bool -> zextload byte
 783 def : Pat<(i32 (zextloadi1 ADDRrr:$src)), (LDUBrr ADDRrr:$src)>;
 784 def : Pat<(i32 (zextloadi1 ADDRri:$src)), (LDUBri ADDRri:$src)>;