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[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
47 // in the target machine.  String n will become the "name" of the register.
48 class RegisterBase<string n> {
49   string Namespace = "";
50   string Name = n;
51
52   // SpillSize - If this value is set to a non-zero value, it is the size in
53   // bits of the spill slot required to hold this register.  If this value is
54   // set to zero, the information is inferred from any register classes the
55   // register belongs to.
56   int SpillSize = 0;
57
58   // SpillAlignment - This value is used to specify the alignment required for
59   // spilling the register.  Like SpillSize, this should only be explicitly
60   // specified if the register is not in a register class.
61   int SpillAlignment = 0;
62 }
63
64 class Register<string n> : RegisterBase<n> {
65   list<RegisterBase> Aliases = [];
66 }
67
68 // RegisterGroup - This can be used to define instances of Register which
69 // need to specify aliases.
70 // List "aliases" specifies which registers are aliased to this one.  This
71 // allows the code generator to be careful not to put two values with 
72 // overlapping live ranges into registers which alias.
73 class RegisterGroup<string n, list<Register> aliases> : Register<n> {
74   let Aliases = aliases;
75 }
76
77 // RegisterClass - Now that all of the registers are defined, and aliases
78 // between registers are defined, specify which registers belong to which
79 // register classes.  This also defines the default allocation order of
80 // registers by register allocators.
81 //
82 class RegisterClass<ValueType regType, int alignment, list<Register> regList> {
83   // RegType - Specify the ValueType of the registers in this register class.
84   // Note that all registers in a register class must have the same ValueType.
85   //
86   ValueType RegType = regType;
87
88   // Alignment - Specify the alignment required of the registers when they are
89   // stored or loaded to memory.
90   //
91   int Size = RegType.Size;
92   int Alignment = alignment;
93
94   // MemberList - Specify which registers are in this class.  If the
95   // allocation_order_* method are not specified, this also defines the order of
96   // allocation used by the register allocator.
97   //
98   list<Register> MemberList = regList;
99
100   // Methods - This member can be used to insert arbitrary code into a generated
101   // register class.   The normal usage of this is to overload virtual methods.
102   code Methods = [{}];
103 }
104
105
106 //===----------------------------------------------------------------------===//
107 // Instruction set description - These classes correspond to the C++ classes in
108 // the Target/TargetInstrInfo.h file.
109 //
110 class Instruction {
111   string Name = "";         // The opcode string for this instruction
112   string Namespace = "";
113
114   dag OperandList;          // An dag containing the MI operand list.
115   string AsmString = "";    // The .s format to print the instruction with.
116
117   // Pattern - Set to the DAG pattern for this instruction, if we know of one,
118   // otherwise, uninitialized.
119   list<dag> Pattern;
120
121   // The follow state will eventually be inferred automatically from the
122   // instruction pattern.
123
124   list<Register> Uses = []; // Default to using no non-operand registers
125   list<Register> Defs = []; // Default to modifying no non-operand registers
126
127   // These bits capture information about the high-level semantics of the
128   // instruction.
129   bit isReturn     = 0;     // Is this instruction a return instruction?
130   bit isBranch     = 0;     // Is this instruction a branch instruction?
131   bit isBarrier    = 0;     // Can control flow fall through this instruction?
132   bit isCall       = 0;     // Is this instruction a call instruction?
133   bit isLoad       = 0;     // Is this instruction a load instruction?
134   bit isStore      = 0;     // Is this instruction a store instruction?
135   bit isTwoAddress = 0;     // Is this a two address instruction?
136   bit isConvertibleToThreeAddress = 0;  // Can this 2-addr instruction promote?
137   bit isCommutable = 0;     // Is this 3 operand instruction commutable?
138   bit isTerminator = 0;     // Is this part of the terminator for a basic block?
139   bit hasDelaySlot = 0;     // Does this instruction have an delay slot?
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 /// variable_ops definition - Mark this instruction as taking a variable number
149 /// of operands.
150 def variable_ops;
151
152 /// Operand Types - These provide the built-in operand types that may be used
153 /// by a target.  Targets can optionally provide their own operand types as
154 /// needed, though this should not be needed for RISC targets.
155 class Operand<ValueType ty> {
156   int NumMIOperands = 1;
157   ValueType Type = ty;
158   string PrintMethod = "printOperand";
159 }
160
161 def i1imm  : Operand<i1>;
162 def i8imm  : Operand<i8>;
163 def i16imm : Operand<i16>;
164 def i32imm : Operand<i32>;
165 def i64imm : Operand<i64>;
166
167 // InstrInfo - This class should only be instantiated once to provide parameters
168 // which are global to the the target machine.
169 //
170 class InstrInfo {
171   Instruction PHIInst;
172
173   // If the target wants to associate some target-specific information with each
174   // instruction, it should provide these two lists to indicate how to assemble
175   // the target specific information into the 32 bits available.
176   //
177   list<string> TSFlagsFields = [];
178   list<int>    TSFlagsShifts = [];
179
180   // Target can specify its instructions in either big or little-endian formats.
181   // For instance, while both Sparc and PowerPC are big-endian platforms, the
182   // Sparc manual specifies its instructions in the format [31..0] (big), while
183   // PowerPC specifies them using the format [0..31] (little).
184   bit isLittleEndianEncoding = 0;
185 }
186
187 //===----------------------------------------------------------------------===//
188 // AsmWriter - This class can be implemented by targets that need to customize
189 // the format of the .s file writer.
190 //
191 // Subtargets can have multiple different asmwriters (e.g. AT&T vs Intel syntax
192 // on X86 for example).
193 //
194 class AsmWriter {
195   // AsmWriterClassName - This specifies the suffix to use for the asmwriter
196   // class.  Generated AsmWriter classes are always prefixed with the target
197   // name.
198   string AsmWriterClassName  = "AsmPrinter";
199
200   // InstFormatName - AsmWriters can specify the name of the format string to
201   // print instructions with.
202   string InstFormatName = "AsmString";
203
204   // Variant - AsmWriters can be of multiple different variants.  Variants are
205   // used to support targets that need to emit assembly code in ways that are
206   // mostly the same for different targets, but have minor differences in
207   // syntax.  If the asmstring contains {|} characters in them, this integer
208   // will specify which alternative to use.  For example "{x|y|z}" with Variant
209   // == 1, will expand to "y".
210   int Variant = 0;
211 }
212 def DefaultAsmWriter : AsmWriter;
213
214
215 //===----------------------------------------------------------------------===//
216 // Target - This class contains the "global" target information
217 //
218 class Target {
219   // CalleeSavedRegisters - As you might guess, this is a list of the callee
220   // saved registers for a target.
221   list<Register> CalleeSavedRegisters = [];
222   
223   // PointerType - Specify the value type to be used to represent pointers in
224   // this target.  Typically this is an i32 or i64 type.
225   ValueType PointerType;
226
227   // InstructionSet - Instruction set description for this target.
228   InstrInfo InstructionSet;
229
230   // AssemblyWriters - The AsmWriter instances available for this target.
231   list<AsmWriter> AssemblyWriters = [DefaultAsmWriter];
232 }
233
234
235 //===----------------------------------------------------------------------===//
236 // DAG node definitions used by the instruction selector.
237 //
238 // NOTE: all of this is a work-in-progress and should be ignored for now.
239 //
240 /*
241 class Expander<dag pattern, list<dag> result> {
242   dag Pattern      = pattern;
243   list<dag> Result = result;
244 }
245
246 class DagNodeValType;
247 def DNVT_any   : DagNodeValType;  // No constraint on tree node
248 def DNVT_void  : DagNodeValType;  // Tree node always returns void
249 def DNVT_val   : DagNodeValType;  // A non-void type
250 def DNVT_arg0  : DagNodeValType;  // Tree node returns same type as Arg0
251 def DNVT_arg1  : DagNodeValType;  // Tree node returns same type as Arg1
252 def DNVT_ptr   : DagNodeValType;  // The target pointer type
253 def DNVT_i8    : DagNodeValType;  // Always have an i8 value
254
255 class DagNode<DagNodeValType ret, list<DagNodeValType> args> {
256   DagNodeValType RetType = ret;
257   list<DagNodeValType> ArgTypes = args;
258   string EnumName = ?;
259 }
260
261 // BuiltinDagNodes are built into the instruction selector and correspond to
262 // enum values.
263 class BuiltinDagNode<DagNodeValType Ret, list<DagNodeValType> Args,
264                      string Ename> : DagNode<Ret, Args> {
265   let EnumName = Ename;
266 }
267
268 // Magic nodes...
269 def Void       : RegisterClass<isVoid,0,[]> { let isDummyClass = 1; }
270 def set        : DagNode<DNVT_void, [DNVT_val, DNVT_arg0]>;
271 def chain      : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_void, DNVT_void], "ChainNode">;
272 def blockchain : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_void, DNVT_void],
273                                 "BlockChainNode">;
274 def ChainExpander      : Expander<(chain Void, Void), []>;
275 def BlockChainExpander : Expander<(blockchain Void, Void), []>;
276
277
278 // Terminals...
279 def imm        : BuiltinDagNode<DNVT_val, [], "Constant">;
280 def frameidx   : BuiltinDagNode<DNVT_ptr, [], "FrameIndex">;
281 def basicblock : BuiltinDagNode<DNVT_ptr, [], "BasicBlock">;
282
283 // Arithmetic...
284 def plus    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Plus">;
285 def minus   : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Minus">;
286 def times   : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Times">;
287 def sdiv    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SDiv">;
288 def udiv    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "UDiv">;
289 def srem    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SRem">;
290 def urem    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "URem">;
291 def and     : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "And">;
292 def or      : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Or">;
293 def xor     : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Xor">;
294
295 // Comparisons...
296 def seteq   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetEQ">;
297 def setne   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetNE">;
298 def setlt   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetLT">;
299 def setle   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetLE">;
300 def setgt   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetGT">;
301 def setge   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetGE">;
302
303 def load    : BuiltinDagNode<DNVT_val, [DNVT_ptr], "Load">;
304 //def store   : BuiltinDagNode<DNVT_Void, [DNVT_ptr, DNVT_val]>;
305
306 // Other...
307 def ret     : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_val], "Ret">;
308 def retvoid : BuiltinDagNode<DNVT_void, [], "RetVoid">;
309 def br      : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_ptr], "Br">;
310 def brcond  : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_i8, DNVT_ptr, DNVT_ptr],
311                              "BrCond">;
312
313 def unspec1 : BuiltinDagNode<DNVT_any , [DNVT_val], "Unspec1">;
314 def unspec2 : BuiltinDagNode<DNVT_any , [DNVT_val, DNVT_val], "Unspec2">;
315
316 //===----------------------------------------------------------------------===//
317 // DAG nonterminals definitions used by the instruction selector...
318 //
319 class Nonterminal<dag pattern> {
320   dag Pattern = pattern;
321   bit BuiltIn = 0;
322 }
323
324 */