lib/Target/X86/X86RegisterInfo.td

   1 //===- X86RegisterInfo.td - Describe the X86 Register File ------*- C++ -*-===//
   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 describes the X86 Register file, defining the registers themselves,
  11 // aliases between the registers, and the register classes built out of the
  12 // registers.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 //===----------------------------------------------------------------------===//
  17 //  Register definitions...
  18 //
  19 let Namespace = "X86" in {
  20
  21   // In the register alias definitions below, we define which registers alias
  22   // which others.  We only specify which registers the small registers alias,
  23   // because the register file generator is smart enough to figure out that
  24   // AL aliases AX if we tell it that AX aliased AL (for example).
  25
  26   // 32-bit registers
  27   def EAX : Register<"EAX">, DwarfRegNum<0>;
  28   def ECX : Register<"ECX">, DwarfRegNum<1>;
  29   def EDX : Register<"EDX">, DwarfRegNum<2>;
  30   def EBX : Register<"EBX">, DwarfRegNum<3>;
  31   def ESP : Register<"ESP">, DwarfRegNum<4>;
  32   def EBP : Register<"EBP">, DwarfRegNum<5>;
  33   def ESI : Register<"ESI">, DwarfRegNum<6>;
  34   def EDI : Register<"EDI">, DwarfRegNum<7>;
  35
  36   // 16-bit registers
  37   def AX : RegisterGroup<"AX", [EAX]>, DwarfRegNum<0>;
  38   def CX : RegisterGroup<"CX", [ECX]>, DwarfRegNum<1>;
  39   def DX : RegisterGroup<"DX", [EDX]>, DwarfRegNum<2>;
  40   def BX : RegisterGroup<"BX", [EBX]>, DwarfRegNum<3>;
  41   def SP : RegisterGroup<"SP", [ESP]>, DwarfRegNum<4>;
  42   def BP : RegisterGroup<"BP", [EBP]>, DwarfRegNum<5>;
  43   def SI : RegisterGroup<"SI", [ESI]>, DwarfRegNum<6>;
  44   def DI : RegisterGroup<"DI", [EDI]>, DwarfRegNum<7>;
  45
  46   // 8-bit registers
  47   def AL : RegisterGroup<"AL", [AX,EAX]>, DwarfRegNum<0>;
  48   def CL : RegisterGroup<"CL", [CX,ECX]>, DwarfRegNum<1>;
  49   def DL : RegisterGroup<"DL", [DX,EDX]>, DwarfRegNum<2>;
  50   def BL : RegisterGroup<"BL", [BX,EBX]>, DwarfRegNum<3>;
  51   def AH : RegisterGroup<"AH", [AX,EAX]>, DwarfRegNum<0>;
  52   def CH : RegisterGroup<"CH", [CX,ECX]>, DwarfRegNum<1>;
  53   def DH : RegisterGroup<"DH", [DX,EDX]>, DwarfRegNum<2>;
  54   def BH : RegisterGroup<"BH", [BX,EBX]>, DwarfRegNum<3>;
  55
  56   // MMX Registers. These are actually aliased to ST0 .. ST7
  57   def MM0 : Register<"MM0">, DwarfRegNum<29>;
  58   def MM1 : Register<"MM1">, DwarfRegNum<30>;
  59   def MM2 : Register<"MM2">, DwarfRegNum<31>;
  60   def MM3 : Register<"MM3">, DwarfRegNum<32>;
  61   def MM4 : Register<"MM4">, DwarfRegNum<33>;
  62   def MM5 : Register<"MM5">, DwarfRegNum<34>;
  63   def MM6 : Register<"MM6">, DwarfRegNum<35>;
  64   def MM7 : Register<"MM7">, DwarfRegNum<36>;
  65
  66   // Pseudo Floating Point registers
  67   def FP0 : Register<"FP0">, DwarfRegNum<-1>;
  68   def FP1 : Register<"FP1">, DwarfRegNum<-1>;
  69   def FP2 : Register<"FP2">, DwarfRegNum<-1>;
  70   def FP3 : Register<"FP3">, DwarfRegNum<-1>;
  71   def FP4 : Register<"FP4">, DwarfRegNum<-1>;
  72   def FP5 : Register<"FP5">, DwarfRegNum<-1>;
  73   def FP6 : Register<"FP6">, DwarfRegNum<-1>;
  74
  75   // XMM Registers, used by the various SSE instruction set extensions
  76   def XMM0: Register<"XMM0">, DwarfRegNum<21>;
  77   def XMM1: Register<"XMM1">, DwarfRegNum<22>;
  78   def XMM2: Register<"XMM2">, DwarfRegNum<23>;
  79   def XMM3: Register<"XMM3">, DwarfRegNum<24>;
  80   def XMM4: Register<"XMM4">, DwarfRegNum<25>;
  81   def XMM5: Register<"XMM5">, DwarfRegNum<26>;
  82   def XMM6: Register<"XMM6">, DwarfRegNum<27>;
  83   def XMM7: Register<"XMM7">, DwarfRegNum<28>;
  84
  85   // Floating point stack registers
  86   def ST0 : Register<"ST(0)">, DwarfRegNum<11>;
  87   def ST1 : Register<"ST(1)">, DwarfRegNum<12>;
  88   def ST2 : Register<"ST(2)">, DwarfRegNum<13>;
  89   def ST3 : Register<"ST(3)">, DwarfRegNum<14>;
  90   def ST4 : Register<"ST(4)">, DwarfRegNum<15>;
  91   def ST5 : Register<"ST(5)">, DwarfRegNum<16>;
  92   def ST6 : Register<"ST(6)">, DwarfRegNum<17>;
  93   def ST7 : Register<"ST(7)">, DwarfRegNum<18>;
  94 }
  95
  96 //===----------------------------------------------------------------------===//
  97 // Register Class Definitions... now that we have all of the pieces, define the
  98 // top-level register classes.  The order specified in the register list is
  99 // implicitly defined to be the register allocation order.
 100 //
 101
 102 // List AL,CL,DL before AH,CH,DH, as X86 processors often suffer from false
 103 // dependences between upper and lower parts of the register.  BL and BH are
 104 // last because they are call clobbered. Both Athlon and P4 chips suffer this
 105 // issue.
 106 def GR8  : RegisterClass<"X86", [i8],  8, [AL, CL, DL, AH, CH, DH, BL, BH]>;
 107
 108 def GR16 : RegisterClass<"X86", [i16], 16, [AX, CX, DX, SI, DI, BX, BP, SP]> {
 109   let MethodProtos = [{
 110     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
 111   }];
 112   let MethodBodies = [{
 113     GR16Class::iterator
 114     GR16Class::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
 115       if (hasFP(MF))     // Does the function dedicate EBP to being a frame ptr?
 116         return end()-2;  // If so, don't allocate SP or BP
 117       else
 118         return end()-1;  // If not, just don't allocate SP
 119     }
 120   }];
 121 }
 122
 123 def GR32 : RegisterClass<"X86", [i32], 32,
 124                          [EAX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBX, EBP, ESP]> {
 125   let MethodProtos = [{
 126     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
 127   }];
 128   let MethodBodies = [{
 129     GR32Class::iterator
 130     GR32Class::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
 131       if (hasFP(MF))     // Does the function dedicate EBP to being a frame ptr?
 132         return end()-2;  // If so, don't allocate ESP or EBP
 133       else
 134         return end()-1;  // If not, just don't allocate ESP
 135     }
 136   }];
 137 }
 138
 139 // GR16, GR32 subclasses which contain registers that have R8 sub-registers.
 140 def GR16_ : RegisterClass<"X86", [i16], 16, [AX, CX, DX, BX]>;
 141 def GR32_ : RegisterClass<"X86", [i32], 32, [EAX, ECX, EDX, EBX]>;
 142
 143 // Scalar SSE2 floating point registers.
 144 def FR32 : RegisterClass<"X86", [f32], 32,
 145                          [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7]>;
 146 def FR64 : RegisterClass<"X86", [f64], 64,
 147                          [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7]>;
 148
 149 // FIXME: This sets up the floating point register files as though they are f64
 150 // values, though they really are f80 values.  This will cause us to spill
 151 // values as 64-bit quantities instead of 80-bit quantities, which is much much
 152 // faster on common hardware.  In reality, this should be controlled by a
 153 // command line option or something.
 154
 155 def RFP : RegisterClass<"X86", [f64], 32, [FP0, FP1, FP2, FP3, FP4, FP5, FP6]>;
 156
 157 // Floating point stack registers (these are not allocatable by the
 158 // register allocator - the floating point stackifier is responsible
 159 // for transforming FPn allocations to STn registers)
 160 def RST : RegisterClass<"X86", [f64], 32,
 161                         [ST0, ST1, ST2, ST3, ST4, ST5, ST6, ST7]> {
 162     let MethodProtos = [{
 163     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
 164   }];
 165   let MethodBodies = [{
 166     RSTClass::iterator
 167     RSTClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
 168       return begin();
 169     }
 170   }];
 171 }
 172
 173 // Generic vector registers: VR64 and VR128.
 174 def VR64  : RegisterClass<"X86", [v8i8, v4i16, v2i32], 64,
 175                           [MM0, MM1, MM2, MM3, MM4, MM5, MM6, MM7]>;
 176 def VR128 : RegisterClass<"X86", [v16i8, v8i16, v4i32, v2i64, v4f32, v2f64],128,
 177                          [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7]>;