Added LDRSBT, LDRHT, LDRSHT for disassembly only. And fixed encoding errors
[oota-llvm.git] / lib / Target / ARM / ARMInstrFormats.td
index 9ce93d196a2d84a79e0439d5413e6a00e831fc5e..ea9cdc9ca6144ba5ca32aec56cdadf1a7bcb3a6b 100644 (file)
@@ -56,6 +56,9 @@ def NEONGetLnFrm  : Format<25>;
 def NEONSetLnFrm  : Format<26>;
 def NEONDupFrm    : Format<27>;
 
+def MiscFrm       : Format<29>;
+def ThumbMiscFrm  : Format<30>;
+
 // Misc flags.
 
 // the instruction has a Rn register operand.
@@ -146,11 +149,9 @@ def s_cc_out : OptionalDefOperand<OtherVT, (ops CCR), (ops (i32 CPSR))> {
 // ARM Instruction templates.
 //
 
-class InstARM<AddrMode am, SizeFlagVal sz, IndexMode im,
-              Format f, Domain d, string cstr, InstrItinClass itin>
+class InstTemplate<AddrMode am, SizeFlagVal sz, IndexMode im,
+                   Format f, Domain d, string cstr, InstrItinClass itin>
   : Instruction {
-  field bits<32> Inst;
-
   let Namespace = "ARM";
 
   // TSFlagsFields
@@ -179,6 +180,20 @@ class InstARM<AddrMode am, SizeFlagVal sz, IndexMode im,
   let Itinerary = itin;
 }
 
+class Encoding {
+  field bits<32> Inst;
+}
+
+class InstARM<AddrMode am, SizeFlagVal sz, IndexMode im,
+              Format f, Domain d, string cstr, InstrItinClass itin>
+  : InstTemplate<am, sz, im, f, d, cstr, itin>, Encoding;
+
+// This Encoding-less class is used by Thumb1 to specify the encoding bits later
+// on by adding flavors to specific instructions.
+class InstThumb<AddrMode am, SizeFlagVal sz, IndexMode im,
+                Format f, Domain d, string cstr, InstrItinClass itin>
+  : InstTemplate<am, sz, im, f, d, cstr, itin>;
+
 class PseudoInst<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, 
                  string asm, list<dag> pattern>
   : InstARM<AddrModeNone, SizeSpecial, IndexModeNone, Pseudo, GenericDomain, 
@@ -201,6 +216,19 @@ class I<dag oops, dag iops, AddrMode am, SizeFlagVal sz,
   let Pattern = pattern;
   list<Predicate> Predicates = [IsARM];
 }
+// A few are not predicable
+class InoP<dag oops, dag iops, AddrMode am, SizeFlagVal sz,
+        IndexMode im, Format f, InstrItinClass itin, 
+        string opc, string asm, string cstr,
+        list<dag> pattern>
+  : InstARM<am, sz, im, f, GenericDomain, cstr, itin> {
+  let OutOperandList = oops;
+  let InOperandList = iops;
+  let AsmString   = !strconcat(opc, asm);
+  let Pattern = pattern;
+  let isPredicable = 0;
+  list<Predicate> Predicates = [IsARM];
+}
 
 // Same as I except it can optionally modify CPSR. Note it's modeled as
 // an input operand since by default it's a zero register. It will
@@ -241,6 +269,10 @@ class AXI<dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
           string asm, list<dag> pattern>
   : XI<oops, iops, AddrModeNone, Size4Bytes, IndexModeNone, f, itin,
        asm, "", pattern>;
+class AInoP<dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
+         string opc, string asm, list<dag> pattern>
+  : InoP<oops, iops, AddrModeNone, Size4Bytes, IndexModeNone, f, itin,
+      opc, asm, "", pattern>;
 
 // Ctrl flow instructions
 class ABI<bits<4> opcod, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
@@ -702,7 +734,7 @@ class AI3ldhpo<dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
   let Inst{6}     = 0; // S bit
   let Inst{7}     = 1;
   let Inst{20}    = 1; // L bit
-  let Inst{21}    = 1; // W bit
+  let Inst{21}    = 0; // W bit
   let Inst{24}    = 0; // P bit
   let Inst{27-25} = 0b000;
 }
@@ -715,7 +747,7 @@ class AI3ldshpo<dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
   let Inst{6}     = 1; // S bit
   let Inst{7}     = 1;
   let Inst{20}    = 1; // L bit
-  let Inst{21}    = 1; // W bit
+  let Inst{21}    = 0; // W bit
   let Inst{24}    = 0; // P bit
   let Inst{27-25} = 0b000;
 }
@@ -728,7 +760,7 @@ class AI3ldsbpo<dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
   let Inst{6}     = 1; // S bit
   let Inst{7}     = 1;
   let Inst{20}    = 1; // L bit
-  let Inst{21}    = 1; // W bit
+  let Inst{21}    = 0; // W bit
   let Inst{24}    = 0; // P bit
   let Inst{27-25} = 0b000;
 }
@@ -844,7 +876,7 @@ class ARMV6Pat<dag pattern, dag result> : Pat<pattern, result> {
 
 class ThumbI<dag oops, dag iops, AddrMode am, SizeFlagVal sz,
              InstrItinClass itin, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
-  : InstARM<am, sz, IndexModeNone, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
+  : InstThumb<am, sz, IndexModeNone, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
   let OutOperandList = oops;
   let InOperandList = iops;
   let AsmString   = asm;
@@ -859,9 +891,14 @@ class TI<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string asm, list<dag> pattern>
 class TIt<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string asm, list<dag> pattern>
   : ThumbI<oops, iops, AddrModeNone, Size2Bytes, itin, asm, "$lhs = $dst", pattern>;
 
-// tBL, tBX instructions
-class TIx2<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string asm, list<dag> pattern>
-  : ThumbI<oops, iops, AddrModeNone, Size4Bytes, itin, asm, "", pattern>;
+// tBL, tBX 32-bit instructions
+class TIx2<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bit opcod3,
+    dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string asm, list<dag> pattern>
+    : ThumbI<oops, iops, AddrModeNone, Size4Bytes, itin, asm, "", pattern>, Encoding {
+  let Inst{31-27} = opcod1;
+  let Inst{15-14} = opcod2;
+  let Inst{12} = opcod3;
+}
 
 // BR_JT instructions
 class TJTI<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string asm, list<dag> pattern>
@@ -870,7 +907,7 @@ class TJTI<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string asm, list<dag> patter
 // Thumb1 only
 class Thumb1I<dag oops, dag iops, AddrMode am, SizeFlagVal sz,
               InstrItinClass itin, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
-  : InstARM<am, sz, IndexModeNone, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
+  : InstThumb<am, sz, IndexModeNone, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
   let OutOperandList = oops;
   let InOperandList = iops;
   let AsmString   = asm;
@@ -898,7 +935,7 @@ class T1It<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
 class Thumb1sI<dag oops, dag iops, AddrMode am, SizeFlagVal sz,
                InstrItinClass itin,
                string opc, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
-  : InstARM<am, sz, IndexModeNone, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
+  : InstThumb<am, sz, IndexModeNone, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
   let OutOperandList = !con(oops, (ops s_cc_out:$s));
   let InOperandList = !con(iops, (ops pred:$p));
   let AsmString = !strconcat(opc, !strconcat("${s}${p}", asm));
@@ -920,7 +957,7 @@ class T1sIt<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
 class Thumb1pI<dag oops, dag iops, AddrMode am, SizeFlagVal sz,
                InstrItinClass itin,
                string opc, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
-  : InstARM<am, sz, IndexModeNone, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
+  : InstThumb<am, sz, IndexModeNone, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
   let OutOperandList = oops;
   let InOperandList = !con(iops, (ops pred:$p));
   let AsmString = !strconcat(opc, !strconcat("${p}", asm));
@@ -951,6 +988,50 @@ class T1pIs<dag oops, dag iops,
             InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
   : Thumb1pI<oops, iops, AddrModeT1_s, Size2Bytes, itin, opc, asm, "", pattern>;
 
+class Encoding16 : Encoding {
+  let Inst{31-16} = 0x0000;
+}
+
+// A6.2 16-bit Thumb instruction encoding
+class T1Encoding<bits<6> opcode> : Encoding16 {
+  let Inst{15-10} = opcode;
+}
+
+// A6.2.1 Shift (immediate), add, subtract, move, and compare encoding.
+class T1General<bits<5> opcode> : Encoding16 {
+  let Inst{15-14} = 0b00;
+  let Inst{13-9} = opcode;
+}
+
+// A6.2.2 Data-processing encoding.
+class T1DataProcessing<bits<4> opcode> : Encoding16 {
+  let Inst{15-10} = 0b010000;
+  let Inst{9-6} = opcode;
+}
+
+// A6.2.3 Special data instructions and branch and exchange encoding.
+class T1Special<bits<4> opcode> : Encoding16 {
+  let Inst{15-10} = 0b010001;
+  let Inst{9-6} = opcode;
+}
+
+// A6.2.4 Load/store single data item encoding.
+class T1LoadStore<bits<4> opA, bits<3> opB> : Encoding16 {
+  let Inst{15-12} = opA;
+  let Inst{11-9} = opB;
+}
+class T1LdSt<bits<3> opB> : T1LoadStore<0b0101, opB>;
+class T1LdSt4Imm<bits<3> opB> : T1LoadStore<0b0110, opB>; // Immediate, 4 bytes
+class T1LdSt1Imm<bits<3> opB> : T1LoadStore<0b0111, opB>; // Immediate, 1 byte
+class T1LdSt2Imm<bits<3> opB> : T1LoadStore<0b1000, opB>; // Immediate, 2 bytes
+class T1LdStSP<bits<3> opB> : T1LoadStore<0b1001, opB>;   // SP relative
+
+// A6.2.5 Miscellaneous 16-bit instructions encoding.
+class T1Misc<bits<7> opcode> : Encoding16 {
+  let Inst{15-12} = 0b1011;
+  let Inst{11-5} = opcode;
+}
+
 // Thumb2I - Thumb2 instruction. Almost all Thumb2 instructions are predicable.
 class Thumb2I<dag oops, dag iops, AddrMode am, SizeFlagVal sz,
               InstrItinClass itin,
@@ -1017,9 +1098,18 @@ class T2Iso<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
 class T2Ipc<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
             string opc, string asm, list<dag> pattern>
   : Thumb2I<oops, iops, AddrModeT2_pc, Size4Bytes, itin, opc, asm, "", pattern>;
-class T2Ii8s4<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
+class T2Ii8s4<bit P, bit W, bit load, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
               string opc, string asm, list<dag> pattern>
-  : Thumb2I<oops, iops, AddrModeT2_i8s4, Size4Bytes, itin, opc, asm, "", pattern>;
+  : Thumb2I<oops, iops, AddrModeT2_i8s4, Size4Bytes, itin, opc, asm, "",
+            pattern> {
+  let Inst{31-27} = 0b11101;
+  let Inst{26-25} = 0b00;
+  let Inst{24} = P;
+  let Inst{23} = ?; // The U bit.
+  let Inst{22} = 1;
+  let Inst{21} = W;
+  let Inst{20} = load;
+}
 
 class T2sI<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
            string opc, string asm, list<dag> pattern>
@@ -1038,8 +1128,9 @@ class T2Ix2<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
 
 
 // T2Iidxldst - Thumb2 indexed load / store instructions.
-class T2Iidxldst<dag oops, dag iops, AddrMode am, IndexMode im,
-                 InstrItinClass itin,
+class T2Iidxldst<bit signed, bits<2> opcod, bit load, bit pre,
+                 dag oops, dag iops,
+                 AddrMode am, IndexMode im, InstrItinClass itin,
                  string opc, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
   : InstARM<am, Size4Bytes, im, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
   let OutOperandList = oops;
@@ -1047,6 +1138,16 @@ class T2Iidxldst<dag oops, dag iops, AddrMode am, IndexMode im,
   let AsmString = !strconcat(opc, !strconcat("${p}", asm));
   let Pattern = pattern;
   list<Predicate> Predicates = [IsThumb2];
+  let Inst{31-27} = 0b11111;
+  let Inst{26-25} = 0b00;
+  let Inst{24} = signed;
+  let Inst{23} = 0;
+  let Inst{22-21} = opcod;
+  let Inst{20} = load;
+  let Inst{11} = 1;
+  // (P, W) = (1, 1) Pre-indexed or (0, 1) Post-indexed
+  let Inst{10} = pre; // The P bit.
+  let Inst{8} = 1; // The W bit.
 }
 
 // Tv5Pat - Same as Pat<>, but requires V5T Thumb mode.
@@ -1148,75 +1249,99 @@ class AXSI5<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
 }
 
 // Double precision, unary
-class ADuI<bits<8> opcod1, bits<4> opcod2, bits<4> opcod3, dag oops, dag iops,
-           InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
+class ADuI<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bits<4> opcod3, bits<2> opcod4,
+           bit opcod5, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string opc,
+           string asm, list<dag> pattern>
   : VFPAI<oops, iops, VFPUnaryFrm, itin, opc, asm, pattern> {
-  let Inst{27-20} = opcod1;
-  let Inst{19-16} = opcod2;
+  let Inst{27-23} = opcod1;
+  let Inst{21-20} = opcod2;
+  let Inst{19-16} = opcod3;
   let Inst{11-8}  = 0b1011;
-  let Inst{7-4}   = opcod3;
+  let Inst{7-6}   = opcod4;
+  let Inst{4}     = opcod5;
 }
 
 // Double precision, binary
-class ADbI<bits<8> opcod, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
-           string opc, string asm, list<dag> pattern>
+class ADbI<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bit op6, bit op4, dag oops,
+       dag iops, InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
   : VFPAI<oops, iops, VFPBinaryFrm, itin, opc, asm, pattern> {
-  let Inst{27-20} = opcod;
+  let Inst{27-23} = opcod1;
+  let Inst{21-20} = opcod2;
   let Inst{11-8}  = 0b1011;
+  let Inst{6} = op6;
+  let Inst{4} = op4;
 }
 
 // Single precision, unary
-class ASuI<bits<8> opcod1, bits<4> opcod2, bits<4> opcod3, dag oops, dag iops,
-           InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
+class ASuI<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bits<4> opcod3, bits<2> opcod4,
+           bit opcod5, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string opc,
+           string asm, list<dag> pattern>
   : VFPAI<oops, iops, VFPUnaryFrm, itin, opc, asm, pattern> {
-  // Bits 22 (D bit) and 5 (M bit) will be changed during instruction encoding.
-  let Inst{27-20} = opcod1;
-  let Inst{19-16} = opcod2;
+  let Inst{27-23} = opcod1;
+  let Inst{21-20} = opcod2;
+  let Inst{19-16} = opcod3;
   let Inst{11-8}  = 0b1010;
-  let Inst{7-4}   = opcod3;
+  let Inst{7-6}   = opcod4;
+  let Inst{4}     = opcod5;
 }
 
 // Single precision unary, if no NEON
 // Same as ASuI except not available if NEON is enabled
-class ASuIn<bits<8> opcod1, bits<4> opcod2, bits<4> opcod3, dag oops, dag iops,
-            InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
-  : ASuI<opcod1, opcod2, opcod3, oops, iops, itin, opc, asm, pattern> {
+class ASuIn<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bits<4> opcod3, bits<2> opcod4,
+            bit opcod5, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string opc,
+            string asm, list<dag> pattern>
+  : ASuI<opcod1, opcod2, opcod3, opcod4, opcod5, oops, iops, itin, opc, asm,
+         pattern> {
   list<Predicate> Predicates = [HasVFP2,DontUseNEONForFP];
 }
 
 // Single precision, binary
-class ASbI<bits<8> opcod, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
-           string opc, string asm, list<dag> pattern>
+class ASbI<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bit op6, bit op4, dag oops, dag iops,
+           InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
   : VFPAI<oops, iops, VFPBinaryFrm, itin, opc, asm, pattern> {
-  // Bit 22 (D bit) can be changed during instruction encoding.
-  let Inst{27-20} = opcod;
+  let Inst{27-23} = opcod1;
+  let Inst{21-20} = opcod2;
   let Inst{11-8}  = 0b1010;
+  let Inst{6} = op6;
+  let Inst{4} = op4;
 }
 
 // Single precision binary, if no NEON
 // Same as ASbI except not available if NEON is enabled
-class ASbIn<bits<8> opcod, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
-            string opc, string asm, list<dag> pattern>
-  : ASbI<opcod, oops, iops, itin, opc, asm, pattern> {
+class ASbIn<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bit op6, bit op4, dag oops,
+       dag iops, InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
+  : ASbI<opcod1, opcod2, op6, op4, oops, iops, itin, opc, asm, pattern> {
   list<Predicate> Predicates = [HasVFP2,DontUseNEONForFP];
 }
 
 // VFP conversion instructions
-class AVConv1I<bits<8> opcod1, bits<4> opcod2, bits<4> opcod3,
-               dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
-               string opc, string asm, list<dag> pattern>
+class AVConv1I<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bits<4> opcod3, bits<4> opcod4,
+               dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string opc, string asm,
+               list<dag> pattern>
   : VFPAI<oops, iops, VFPConv1Frm, itin, opc, asm, pattern> {
-  let Inst{27-20} = opcod1;
-  let Inst{19-16} = opcod2;
-  let Inst{11-8}  = opcod3;
+  let Inst{27-23} = opcod1;
+  let Inst{21-20} = opcod2;
+  let Inst{19-16} = opcod3;
+  let Inst{11-8}  = opcod4;
   let Inst{6}     = 1;
+  let Inst{4}     = 0;
+}
+
+// VFP conversion between floating-point and fixed-point
+class AVConv1XI<bits<5> op1, bits<2> op2, bits<4> op3, bits<4> op4, bit op5,
+               dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string opc, string asm,
+               list<dag> pattern>
+  : AVConv1I<op1, op2, op3, op4, oops, iops, itin, opc, asm, pattern> {
+  // size (fixed-point number): sx == 0 ? 16 : 32
+  let Inst{7} = op5; // sx
 }
 
 // VFP conversion instructions, if no NEON
-class AVConv1In<bits<8> opcod1, bits<4> opcod2, bits<4> opcod3,
+class AVConv1In<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bits<4> opcod3, bits<4> opcod4,
                 dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
                 string opc, string asm, list<dag> pattern>
-  : AVConv1I<opcod1, opcod2, opcod3, oops, iops, itin, opc, asm, pattern> {
+  : AVConv1I<opcod1, opcod2, opcod3, opcod4, oops, iops, itin, opc, asm,
+             pattern> {
   list<Predicate> Predicates = [HasVFP2,DontUseNEONForFP];
 }