Revamp the Register class, and allow the use of the RegisterGroup class to
[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 isTwoAddress = 0;     // Is this a two address instruction?
134   bit isTerminator = 0;     // Is this part of the terminator for a basic block?
135 }
136
137
138 /// ops definition - This is just a simple marker used to identify the operands
139 /// list for an instruction.  This should be used like this:
140 ///     (ops R32:$dst, R32:$src) or something similar.
141 def ops;
142
143 /// Operand Types - These provide the built-in operand types that may be used
144 /// by a target.  Targets can optionally provide their own operand types as
145 /// needed, though this should not be needed for RISC targets.
146 class Operand<ValueType ty> {
147   int NumMIOperands = 1;
148   ValueType Type = ty;
149   string PrintMethod = "printOperand";
150 }
151
152 def i1imm  : Operand<i1>;
153 def i8imm  : Operand<i8>;
154 def i16imm : Operand<i16>;
155 def i32imm : Operand<i32>;
156 def i64imm : Operand<i64>;
157
158 // InstrInfo - This class should only be instantiated once to provide parameters
159 // which are global to the the target machine.
160 //
161 class InstrInfo {
162   Instruction PHIInst;
163
164   // If the target wants to associate some target-specific information with each
165   // instruction, it should provide these two lists to indicate how to assemble
166   // the target specific information into the 32 bits available.
167   //
168   list<string> TSFlagsFields = [];
169   list<int>    TSFlagsShifts = [];
170 }
171
172 //===----------------------------------------------------------------------===//
173 // AsmWriter - This class can be implemented by targets that need to customize
174 // the format of the .s file writer.
175 //
176 // Subtargets can have multiple different asmwriters (e.g. AT&T vs Intel syntax
177 // on X86 for example).
178 //
179 class AsmWriter {
180   // AsmWriterClassName - This specifies the suffix to use for the asmwriter
181   // class.  Generated AsmWriter classes are always prefixed with the target
182   // name.
183   string AsmWriterClassName  = "AsmPrinter";
184
185   // InstFormatName - AsmWriters can specify the name of the format string to
186   // print instructions with.
187   string InstFormatName = "AsmString";
188 }
189 def DefaultAsmWriter : AsmWriter;
190
191
192 //===----------------------------------------------------------------------===//
193 // Target - This class contains the "global" target information
194 //
195 class Target {
196   // CalleeSavedRegisters - As you might guess, this is a list of the callee
197   // saved registers for a target.
198   list<Register> CalleeSavedRegisters = [];
199   
200   // PointerType - Specify the value type to be used to represent pointers in
201   // this target.  Typically this is an i32 or i64 type.
202   ValueType PointerType;
203
204   // InstructionSet - Instruction set description for this target.
205   InstrInfo InstructionSet;
206
207   // AssemblyWriter - The AsmWriter instance to use for this target.
208   AsmWriter AssemblyWriter = DefaultAsmWriter;
209 }
210
211
212 //===----------------------------------------------------------------------===//
213 // DAG node definitions used by the instruction selector.
214 //
215 // NOTE: all of this is a work-in-progress and should be ignored for now.
216 //
217 /*
218 class Expander<dag pattern, list<dag> result> {
219   dag Pattern      = pattern;
220   list<dag> Result = result;
221 }
222
223 class DagNodeValType;
224 def DNVT_any   : DagNodeValType;  // No constraint on tree node
225 def DNVT_void  : DagNodeValType;  // Tree node always returns void
226 def DNVT_val   : DagNodeValType;  // A non-void type
227 def DNVT_arg0  : DagNodeValType;  // Tree node returns same type as Arg0
228 def DNVT_arg1  : DagNodeValType;  // Tree node returns same type as Arg1
229 def DNVT_ptr   : DagNodeValType;  // The target pointer type
230 def DNVT_i8    : DagNodeValType;  // Always have an i8 value
231
232 class DagNode<DagNodeValType ret, list<DagNodeValType> args> {
233   DagNodeValType RetType = ret;
234   list<DagNodeValType> ArgTypes = args;
235   string EnumName = ?;
236 }
237
238 // BuiltinDagNodes are built into the instruction selector and correspond to
239 // enum values.
240 class BuiltinDagNode<DagNodeValType Ret, list<DagNodeValType> Args,
241                      string Ename> : DagNode<Ret, Args> {
242   let EnumName = Ename;
243 }
244
245 // Magic nodes...
246 def Void       : RegisterClass<isVoid,0,[]> { let isDummyClass = 1; }
247 def set        : DagNode<DNVT_void, [DNVT_val, DNVT_arg0]>;
248 def chain      : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_void, DNVT_void], "ChainNode">;
249 def blockchain : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_void, DNVT_void],
250                                 "BlockChainNode">;
251 def ChainExpander      : Expander<(chain Void, Void), []>;
252 def BlockChainExpander : Expander<(blockchain Void, Void), []>;
253
254
255 // Terminals...
256 def imm        : BuiltinDagNode<DNVT_val, [], "Constant">;
257 def frameidx   : BuiltinDagNode<DNVT_ptr, [], "FrameIndex">;
258 def basicblock : BuiltinDagNode<DNVT_ptr, [], "BasicBlock">;
259
260 // Arithmetic...
261 def plus    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Plus">;
262 def minus   : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Minus">;
263 def times   : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Times">;
264 def sdiv    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SDiv">;
265 def udiv    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "UDiv">;
266 def srem    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SRem">;
267 def urem    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "URem">;
268 def and     : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "And">;
269 def or      : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Or">;
270 def xor     : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Xor">;
271
272 // Comparisons...
273 def seteq   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetEQ">;
274 def setne   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetNE">;
275 def setlt   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetLT">;
276 def setle   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetLE">;
277 def setgt   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetGT">;
278 def setge   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetGE">;
279
280 def load    : BuiltinDagNode<DNVT_val, [DNVT_ptr], "Load">;
281 //def store   : BuiltinDagNode<DNVT_Void, [DNVT_ptr, DNVT_val]>;
282
283 // Other...
284 def ret     : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_val], "Ret">;
285 def retvoid : BuiltinDagNode<DNVT_void, [], "RetVoid">;
286 def br      : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_ptr], "Br">;
287 def brcond  : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_i8, DNVT_ptr, DNVT_ptr],
288                              "BrCond">;
289
290 def unspec1 : BuiltinDagNode<DNVT_any , [DNVT_val], "Unspec1">;
291 def unspec2 : BuiltinDagNode<DNVT_any , [DNVT_val, DNVT_val], "Unspec2">;
292
293 //===----------------------------------------------------------------------===//
294 // DAG nonterminals definitions used by the instruction selector...
295 //
296 class Nonterminal<dag pattern> {
297   dag Pattern = pattern;
298   bit BuiltIn = 0;
299 }
300
301 */