Replace "../whatever.td" with "whatever.td", so that out-of-tree backends
[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 // Include all information about LLVM intrinsics.
16 include "llvm/Intrinsics.td"
17
18 //===----------------------------------------------------------------------===//
19 // Register file description - These classes are used to fill in the target
20 // description classes.
21
22 class RegisterClass; // Forward def
23
24 // Register - You should define one instance of this class for each register
25 // in the target machine.  String n will become the "name" of the register.
26 class Register<string n> {
27   string Namespace = "";
28   string Name = n;
29
30   // SpillSize - If this value is set to a non-zero value, it is the size in
31   // bits of the spill slot required to hold this register.  If this value is
32   // set to zero, the information is inferred from any register classes the
33   // register belongs to.
34   int SpillSize = 0;
35
36   // SpillAlignment - This value is used to specify the alignment required for
37   // spilling the register.  Like SpillSize, this should only be explicitly
38   // specified if the register is not in a register class.
39   int SpillAlignment = 0;
40
41   // Aliases - A list of registers that this register overlaps with.  A read or
42   // modification of this register can potentially read or modifie the aliased
43   // registers.
44   //
45   list<Register> Aliases = [];
46   
47   // DwarfNumber - Number used internally by gcc/gdb to identify the register.
48   // These values can be determined by locating the <target>.h file in the
49   // directory llvmgcc/gcc/config/<target>/ and looking for REGISTER_NAMES.  The
50   // order of these names correspond to the enumeration used by gcc.  A value of
51   // -1 indicates that the gcc number is undefined.
52   int DwarfNumber = -1;
53 }
54
55 // RegisterGroup - This can be used to define instances of Register which
56 // need to specify aliases.
57 // List "aliases" specifies which registers are aliased to this one.  This
58 // allows the code generator to be careful not to put two values with 
59 // overlapping live ranges into registers which alias.
60 class RegisterGroup<string n, list<Register> aliases> : Register<n> {
61   let Aliases = aliases;
62 }
63
64 // RegisterClass - Now that all of the registers are defined, and aliases
65 // between registers are defined, specify which registers belong to which
66 // register classes.  This also defines the default allocation order of
67 // registers by register allocators.
68 //
69 class RegisterClass<string namespace, list<ValueType> regTypes, int alignment,
70                     list<Register> regList> {
71   string Namespace = namespace;
72
73   // RegType - Specify the list ValueType of the registers in this register
74   // class.  Note that all registers in a register class must have the same
75   // ValueTypes.  This is a list because some targets permit storing different 
76   // types in same register, for example vector values with 128-bit total size,
77   // but different count/size of items, like SSE on x86.
78   //
79   list<ValueType> RegTypes = regTypes;
80
81   // Size - Specify the spill size in bits of the registers.  A default value of
82   // zero lets tablgen pick an appropriate size.
83   int Size = 0;
84
85   // Alignment - Specify the alignment required of the registers when they are
86   // stored or loaded to memory.
87   //
88   int Alignment = alignment;
89
90   // MemberList - Specify which registers are in this class.  If the
91   // allocation_order_* method are not specified, this also defines the order of
92   // allocation used by the register allocator.
93   //
94   list<Register> MemberList = regList;
95
96   // MethodProtos/MethodBodies - These members can be used to insert arbitrary
97   // code into a generated register class.   The normal usage of this is to 
98   // overload virtual methods.
99   code MethodProtos = [{}];
100   code MethodBodies = [{}];
101 }
102
103
104 //===----------------------------------------------------------------------===//
105 // DwarfRegNum - This class provides a mapping of the llvm register enumeration
106 // to the register numbering used by gcc and gdb.  These values are used by a
107 // debug information writer (ex. DwarfWriter) to describe where values may be
108 // located during execution.
109 class DwarfRegNum<int N> {
110   // DwarfNumber - Number used internally by gcc/gdb to identify the register.
111   // These values can be determined by locating the <target>.h file in the
112   // directory llvmgcc/gcc/config/<target>/ and looking for REGISTER_NAMES.  The
113   // order of these names correspond to the enumeration used by gcc.  A value of
114   // -1 indicates that the gcc number is undefined.
115   int DwarfNumber = N;
116 }
117
118 //===----------------------------------------------------------------------===//
119 // Pull in the common support for scheduling
120 //
121 include "TargetSchedule.td"
122
123 class Predicate; // Forward def
124
125 //===----------------------------------------------------------------------===//
126 // Instruction set description - These classes correspond to the C++ classes in
127 // the Target/TargetInstrInfo.h file.
128 //
129 class Instruction {
130   string Name = "";         // The opcode string for this instruction
131   string Namespace = "";
132
133   dag OperandList;          // An dag containing the MI operand list.
134   string AsmString = "";    // The .s format to print the instruction with.
135
136   // Pattern - Set to the DAG pattern for this instruction, if we know of one,
137   // otherwise, uninitialized.
138   list<dag> Pattern;
139
140   // The follow state will eventually be inferred automatically from the
141   // instruction pattern.
142
143   list<Register> Uses = []; // Default to using no non-operand registers
144   list<Register> Defs = []; // Default to modifying no non-operand registers
145
146   // Predicates - List of predicates which will be turned into isel matching
147   // code.
148   list<Predicate> Predicates = [];
149
150   // Added complexity passed onto matching pattern.
151   int AddedComplexity  = 0;
152
153   // These bits capture information about the high-level semantics of the
154   // instruction.
155   bit isReturn     = 0;     // Is this instruction a return instruction?
156   bit isBranch     = 0;     // Is this instruction a branch instruction?
157   bit isBarrier    = 0;     // Can control flow fall through this instruction?
158   bit isCall       = 0;     // Is this instruction a call instruction?
159   bit isLoad       = 0;     // Is this instruction a load instruction?
160   bit isStore      = 0;     // Is this instruction a store instruction?
161   bit isTwoAddress = 0;     // Is this a two address instruction?
162   bit isConvertibleToThreeAddress = 0;  // Can this 2-addr instruction promote?
163   bit isCommutable = 0;     // Is this 3 operand instruction commutable?
164   bit isTerminator = 0;     // Is this part of the terminator for a basic block?
165   bit hasDelaySlot = 0;     // Does this instruction have an delay slot?
166   bit usesCustomDAGSchedInserter = 0; // Pseudo instr needing special help.
167   bit hasCtrlDep   = 0;     // Does this instruction r/w ctrl-flow chains?
168   bit noResults    = 0;     // Does this instruction produce no results?
169   
170   InstrItinClass Itinerary = NoItinerary;// Execution steps used for scheduling.
171 }
172
173 /// Predicates - These are extra conditionals which are turned into instruction
174 /// selector matching code. Currently each predicate is just a string.
175 class Predicate<string cond> {
176   string CondString = cond;
177 }
178
179 class Requires<list<Predicate> preds> {
180   list<Predicate> Predicates = preds;
181 }
182
183 /// ops definition - This is just a simple marker used to identify the operands
184 /// list for an instruction.  This should be used like this:
185 ///     (ops R32:$dst, R32:$src) or something similar.
186 def ops;
187
188 /// variable_ops definition - Mark this instruction as taking a variable number
189 /// of operands.
190 def variable_ops;
191
192 /// Operand Types - These provide the built-in operand types that may be used
193 /// by a target.  Targets can optionally provide their own operand types as
194 /// needed, though this should not be needed for RISC targets.
195 class Operand<ValueType ty> {
196   ValueType Type = ty;
197   string PrintMethod = "printOperand";
198   int NumMIOperands = 1;
199   dag MIOperandInfo = (ops);
200 }
201
202 def i1imm  : Operand<i1>;
203 def i8imm  : Operand<i8>;
204 def i16imm : Operand<i16>;
205 def i32imm : Operand<i32>;
206 def i64imm : Operand<i64>;
207
208 // InstrInfo - This class should only be instantiated once to provide parameters
209 // which are global to the the target machine.
210 //
211 class InstrInfo {
212   // If the target wants to associate some target-specific information with each
213   // instruction, it should provide these two lists to indicate how to assemble
214   // the target specific information into the 32 bits available.
215   //
216   list<string> TSFlagsFields = [];
217   list<int>    TSFlagsShifts = [];
218
219   // Target can specify its instructions in either big or little-endian formats.
220   // For instance, while both Sparc and PowerPC are big-endian platforms, the
221   // Sparc manual specifies its instructions in the format [31..0] (big), while
222   // PowerPC specifies them using the format [0..31] (little).
223   bit isLittleEndianEncoding = 0;
224 }
225
226 // Standard Instructions.
227 def PHI : Instruction {
228   let OperandList = (ops variable_ops);
229   let AsmString = "PHINODE";
230   let Namespace = "TargetInstrInfo";
231 }
232 def INLINEASM : Instruction {
233   let OperandList = (ops variable_ops);
234   let AsmString = "";
235   let Namespace = "TargetInstrInfo";
236 }
237
238 //===----------------------------------------------------------------------===//
239 // AsmWriter - This class can be implemented by targets that need to customize
240 // the format of the .s file writer.
241 //
242 // Subtargets can have multiple different asmwriters (e.g. AT&T vs Intel syntax
243 // on X86 for example).
244 //
245 class AsmWriter {
246   // AsmWriterClassName - This specifies the suffix to use for the asmwriter
247   // class.  Generated AsmWriter classes are always prefixed with the target
248   // name.
249   string AsmWriterClassName  = "AsmPrinter";
250
251   // InstFormatName - AsmWriters can specify the name of the format string to
252   // print instructions with.
253   string InstFormatName = "AsmString";
254
255   // Variant - AsmWriters can be of multiple different variants.  Variants are
256   // used to support targets that need to emit assembly code in ways that are
257   // mostly the same for different targets, but have minor differences in
258   // syntax.  If the asmstring contains {|} characters in them, this integer
259   // will specify which alternative to use.  For example "{x|y|z}" with Variant
260   // == 1, will expand to "y".
261   int Variant = 0;
262 }
263 def DefaultAsmWriter : AsmWriter;
264
265
266 //===----------------------------------------------------------------------===//
267 // Target - This class contains the "global" target information
268 //
269 class Target {
270   // CalleeSavedRegisters - As you might guess, this is a list of the callee
271   // saved registers for a target.
272   list<Register> CalleeSavedRegisters = [];
273   
274   // PointerType - Specify the value type to be used to represent pointers in
275   // this target.  Typically this is an i32 or i64 type.
276   ValueType PointerType;
277
278   // InstructionSet - Instruction set description for this target.
279   InstrInfo InstructionSet;
280
281   // AssemblyWriters - The AsmWriter instances available for this target.
282   list<AsmWriter> AssemblyWriters = [DefaultAsmWriter];
283 }
284
285 //===----------------------------------------------------------------------===//
286 // SubtargetFeature - A characteristic of the chip set.
287 //
288 class SubtargetFeature<string n, string a,  string v, string d> {
289   // Name - Feature name.  Used by command line (-mattr=) to determine the
290   // appropriate target chip.
291   //
292   string Name = n;
293   
294   // Attribute - Attribute to be set by feature.
295   //
296   string Attribute = a;
297   
298   // Value - Value the attribute to be set to by feature.
299   //
300   string Value = v;
301   
302   // Desc - Feature description.  Used by command line (-mattr=) to display help
303   // information.
304   //
305   string Desc = d;
306 }
307
308 //===----------------------------------------------------------------------===//
309 // Processor chip sets - These values represent each of the chip sets supported
310 // by the scheduler.  Each Processor definition requires corresponding
311 // instruction itineraries.
312 //
313 class Processor<string n, ProcessorItineraries pi, list<SubtargetFeature> f> {
314   // Name - Chip set name.  Used by command line (-mcpu=) to determine the
315   // appropriate target chip.
316   //
317   string Name = n;
318   
319   // ProcItin - The scheduling information for the target processor.
320   //
321   ProcessorItineraries ProcItin = pi;
322   
323   // Features - list of 
324   list<SubtargetFeature> Features = f;
325 }
326
327 //===----------------------------------------------------------------------===//
328 // Pull in the common support for DAG isel generation
329 //
330 include "TargetSelectionDAG.td"