Reduce the number of arguments in the instruction builder and make some
[oota-llvm.git] / lib / Target / Target.td
1 //===- Target.td - Target Independent TableGen interface ---*- 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 // This file defines the target-independent interfaces which should be
11 // implemented by each target which is using a TableGen based code generator.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15
16 //===----------------------------------------------------------------------===//
17 //
18 // Value types - These values correspond to the register types defined in the
19 // ValueTypes.h file.  If you update anything here, you must update it there as
20 // well!
21 //
22 class ValueType<int size, int value> {
23   string Namespace = "MVT";
24   int Size = size;
25   int Value = value;
26 }
27
28 def OtherVT: ValueType<0  ,  0>;   // "Other" value
29 def i1     : ValueType<1  ,  1>;   // One bit boolean value
30 def i8     : ValueType<8  ,  2>;   // 8-bit integer value
31 def i16    : ValueType<16 ,  3>;   // 16-bit integer value
32 def i32    : ValueType<32 ,  4>;   // 32-bit integer value
33 def i64    : ValueType<64 ,  5>;   // 64-bit integer value
34 def i128   : ValueType<128,  5>;   // 128-bit integer value
35 def f32    : ValueType<32 ,  7>;   // 32-bit floating point value
36 def f64    : ValueType<64 ,  8>;   // 64-bit floating point value
37 def f80    : ValueType<80 ,  9>;   // 80-bit floating point value
38 def f128   : ValueType<128,  9>;   // 128-bit floating point value
39 def isVoid : ValueType<0  , 11>;   // Produces no value
40
41 //===----------------------------------------------------------------------===//
42 // Register file description - These classes are used to fill in the target
43 // description classes in llvm/Target/MRegisterInfo.h
44
45
46 // Register - You should define one instance of this class for each register in
47 // the target machine.
48 //
49 class Register {
50   string Namespace = "";
51   string Name = "";
52
53   // SpillSize - If this value is set to a non-zero value, it is the size in
54   // bits of the spill slot required to hold this register.  If this value is
55   // set to zero, the information is inferred from any register classes the
56   // register belongs to.
57   int SpillSize = 0;
58
59   // SpillAlignment - This value is used to specify the alignment required for
60   // spilling the register.  Like SpillSize, this should only be explicitly
61   // specified if the register is not in a register class.
62   int SpillAlignment = 0;
63 }
64
65 // NamedReg - If the name for the 'def' of the register should not become the
66 // "name" of the register, you can use this to specify a custom name instead.
67 //
68 class NamedReg<string n> : Register {
69   let Name = n;
70 }
71
72 // RegisterAliases - You should define instances of this class to indicate which
73 // registers in the register file are aliased together.  This allows the code
74 // generator to be careful not to put two values with overlapping live ranges
75 // into registers which alias.
76 //
77 class RegisterAliases<Register reg, list<Register> aliases> {
78   Register Reg = reg;
79   list<Register> Aliases = aliases;
80 }
81
82 // RegisterClass - Now that all of the registers are defined, and aliases
83 // between registers are defined, specify which registers belong to which
84 // register classes.  This also defines the default allocation order of
85 // registers by register allocators.
86 //
87 class RegisterClass<ValueType regType, int alignment, list<Register> regList> {
88   // RegType - Specify the ValueType of the registers in this register class.
89   // Note that all registers in a register class must have the same ValueType.
90   //
91   ValueType RegType = regType;
92
93   // Alignment - Specify the alignment required of the registers when they are
94   // stored or loaded to memory.
95   //
96   int Size = RegType.Size;
97   int Alignment = alignment;
98
99   // MemberList - Specify which registers are in this class.  If the
100   // allocation_order_* method are not specified, this also defines the order of
101   // allocation used by the register allocator.
102   //
103   list<Register> MemberList = regList;
104
105   // Methods - This member can be used to insert arbitrary code into a generated
106   // register class.   The normal usage of this is to overload virtual methods.
107   code Methods = [{}];
108 }
109
110
111 //===----------------------------------------------------------------------===//
112 // Instruction set description - These classes correspond to the C++ classes in
113 // the Target/TargetInstrInfo.h file.
114 //
115 class Instruction {
116   string Name = "";         // The opcode string for this instruction
117   string Namespace = "";
118
119   dag OperandList;          // An dag containing the MI operand list.
120   string AsmString = "";    // The .s format to print the instruction with.
121
122   // Pattern - Set to the DAG pattern for this instruction, if we know of one,
123   // otherwise, uninitialized.
124   list<dag> Pattern;
125
126   // The follow state will eventually be inferred automatically from the
127   // instruction pattern.
128
129   list<Register> Uses = []; // Default to using no non-operand registers
130   list<Register> Defs = []; // Default to modifying no non-operand registers
131
132   // These bits capture information about the high-level semantics of the
133   // instruction.
134   bit isReturn     = 0;     // Is this instruction a return instruction?
135   bit isBranch     = 0;     // Is this instruction a branch instruction?
136   bit isBarrier    = 0;     // Can control flow fall through this instruction?
137   bit isCall       = 0;     // Is this instruction a call instruction?
138   bit isTwoAddress = 0;     // Is this a two address instruction?
139   bit isTerminator = 0;     // Is this part of the terminator for a basic block?
140 }
141
142
143 /// ops definition - This is just a simple marker used to identify the operands
144 /// list for an instruction.  This should be used like this:
145 ///     (ops R32:$dst, R32:$src) or something similar.
146 def ops;
147
148 /// Operand Types - These provide the built-in operand types that may be used
149 /// by a target.  Targets can optionally provide their own operand types as
150 /// needed, though this should not be needed for RISC targets.
151 class Operand<ValueType ty> {
152   int NumMIOperands = 1;
153   ValueType Type = ty;
154   string PrintMethod = "printOperand";
155 }
156
157 def i1imm  : Operand<i1>;
158 def i8imm  : Operand<i8>;
159 def i16imm : Operand<i16>;
160 def i32imm : Operand<i32>;
161 def i64imm : Operand<i64>;
162
163 // InstrInfo - This class should only be instantiated once to provide parameters
164 // which are global to the the target machine.
165 //
166 class InstrInfo {
167   Instruction PHIInst;
168
169   // If the target wants to associate some target-specific information with each
170   // instruction, it should provide these two lists to indicate how to assemble
171   // the target specific information into the 32 bits available.
172   //
173   list<string> TSFlagsFields = [];
174   list<int>    TSFlagsShifts = [];
175 }
176
177 //===----------------------------------------------------------------------===//
178 // AsmWriter - This class can be implemented by targets that need to customize
179 // the format of the .s file writer.
180 //
181 // Subtargets can have multiple different asmwriters (e.g. AT&T vs Intel syntax
182 // on X86 for example).
183 //
184 class AsmWriter {
185   // AsmWriterClassName - This specifies the suffix to use for the asmwriter
186   // class.  Generated AsmWriter classes are always prefixed with the target
187   // name.
188   string AsmWriterClassName  = "AsmPrinter";
189
190   // InstFormatName - AsmWriters can specify the name of the format string to
191   // print instructions with.
192   string InstFormatName = "AsmString";
193 }
194 def DefaultAsmWriter : AsmWriter;
195
196
197 //===----------------------------------------------------------------------===//
198 // Target - This class contains the "global" target information
199 //
200 class Target {
201   // CalleeSavedRegisters - As you might guess, this is a list of the callee
202   // saved registers for a target.
203   list<Register> CalleeSavedRegisters = [];
204   
205   // PointerType - Specify the value type to be used to represent pointers in
206   // this target.  Typically this is an i32 or i64 type.
207   ValueType PointerType;
208
209   // InstructionSet - Instruction set description for this target.
210   InstrInfo InstructionSet;
211
212   // AssemblyWriter - The AsmWriter instance to use for this target.
213   AsmWriter AssemblyWriter = DefaultAsmWriter;
214 }
215
216
217 //===----------------------------------------------------------------------===//
218 // DAG node definitions used by the instruction selector.
219 //
220 // NOTE: all of this is a work-in-progress and should be ignored for now.
221 //
222 /*
223 class Expander<dag pattern, list<dag> result> {
224   dag Pattern      = pattern;
225   list<dag> Result = result;
226 }
227
228 class DagNodeValType;
229 def DNVT_any   : DagNodeValType;  // No constraint on tree node
230 def DNVT_void  : DagNodeValType;  // Tree node always returns void
231 def DNVT_val   : DagNodeValType;  // A non-void type
232 def DNVT_arg0  : DagNodeValType;  // Tree node returns same type as Arg0
233 def DNVT_arg1  : DagNodeValType;  // Tree node returns same type as Arg1
234 def DNVT_ptr   : DagNodeValType;  // The target pointer type
235 def DNVT_i8    : DagNodeValType;  // Always have an i8 value
236
237 class DagNode<DagNodeValType ret, list<DagNodeValType> args> {
238   DagNodeValType RetType = ret;
239   list<DagNodeValType> ArgTypes = args;
240   string EnumName = ?;
241 }
242
243 // BuiltinDagNodes are built into the instruction selector and correspond to
244 // enum values.
245 class BuiltinDagNode<DagNodeValType Ret, list<DagNodeValType> Args,
246                      string Ename> : DagNode<Ret, Args> {
247   let EnumName = Ename;
248 }
249
250 // Magic nodes...
251 def Void       : RegisterClass<isVoid,0,[]> { let isDummyClass = 1; }
252 def set        : DagNode<DNVT_void, [DNVT_val, DNVT_arg0]>;
253 def chain      : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_void, DNVT_void], "ChainNode">;
254 def blockchain : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_void, DNVT_void],
255                                 "BlockChainNode">;
256 def ChainExpander      : Expander<(chain Void, Void), []>;
257 def BlockChainExpander : Expander<(blockchain Void, Void), []>;
258
259
260 // Terminals...
261 def imm        : BuiltinDagNode<DNVT_val, [], "Constant">;
262 def frameidx   : BuiltinDagNode<DNVT_ptr, [], "FrameIndex">;
263 def basicblock : BuiltinDagNode<DNVT_ptr, [], "BasicBlock">;
264
265 // Arithmetic...
266 def plus    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Plus">;
267 def minus   : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Minus">;
268 def times   : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Times">;
269 def sdiv    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SDiv">;
270 def udiv    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "UDiv">;
271 def srem    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SRem">;
272 def urem    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "URem">;
273 def and     : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "And">;
274 def or      : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Or">;
275 def xor     : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Xor">;
276
277 // Comparisons...
278 def seteq   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetEQ">;
279 def setne   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetNE">;
280 def setlt   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetLT">;
281 def setle   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetLE">;
282 def setgt   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetGT">;
283 def setge   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetGE">;
284
285 def load    : BuiltinDagNode<DNVT_val, [DNVT_ptr], "Load">;
286 //def store   : BuiltinDagNode<DNVT_Void, [DNVT_ptr, DNVT_val]>;
287
288 // Other...
289 def ret     : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_val], "Ret">;
290 def retvoid : BuiltinDagNode<DNVT_void, [], "RetVoid">;
291 def br      : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_ptr], "Br">;
292 def brcond  : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_i8, DNVT_ptr, DNVT_ptr],
293                              "BrCond">;
294
295 def unspec1 : BuiltinDagNode<DNVT_any , [DNVT_val], "Unspec1">;
296 def unspec2 : BuiltinDagNode<DNVT_any , [DNVT_val, DNVT_val], "Unspec2">;
297
298 //===----------------------------------------------------------------------===//
299 // DAG nonterminals definitions used by the instruction selector...
300 //
301 class Nonterminal<dag pattern> {
302   dag Pattern = pattern;
303   bit BuiltIn = 0;
304 }
305
306 */