ARM: tell LLVM about zext properties of ldrexb/ldrexh
[oota-llvm.git] / lib / Target / ARM / ARMScheduleV6.td
index f0b8116a038cce2edf536caba81c6876fb7a3316..0ace9bc1796d02ac3ad10147d53b33f8533c2d24 100644 (file)
-//===- ARMScheduleV6.td - ARM v6 Scheduling Definitions ----*- tablegen -*-===//
-// 
+//===-- ARMScheduleV6.td - ARM v6 Scheduling Definitions ---*- tablegen -*-===//
+//
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
 // License. See LICENSE.TXT for details.
-// 
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file defines the itinerary class data for the ARM v6 processors.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-// Single issue pipeline so every itinerary starts with FU_pipe0
-def V6Itineraries : ProcessorItineraries<[
-  // single-cycle integer ALU
-  InstrItinData<IIC_iALU    , [InstrStage<1, [FU_Pipe0]>]>,
-  // loads have an extra cycle of latency, but are fully pipelined
-  InstrItinData<IIC_iLoad   , [InstrStage<1, [FU_Pipe0]>, InstrStage<1, [FU_LdSt0]>]>,
-  InstrItinData<IIC_fpLoad  , [InstrStage<1, [FU_Pipe0]>, InstrStage<1, [FU_LdSt0]>]>,
-  // fully-pipelined stores
-  InstrItinData<IIC_iStore  , [InstrStage<1, [FU_Pipe0]>]>,
-  InstrItinData<IIC_fpStore , [InstrStage<1, [FU_Pipe0]>]>,
-  // fp ALU is not pipelined
-  InstrItinData<IIC_fpALU   , [InstrStage<6, [FU_Pipe0]>]>,
+// Model based on ARM1176
+//
+// Functional Units
+def V6_Pipe : FuncUnit; // pipeline
+
+// Scheduling information derived from "ARM1176JZF-S Technical Reference Manual"
+//
+def ARMV6Itineraries : ProcessorItineraries<
+  [V6_Pipe], [], [
+  //
+  // No operand cycles
+  InstrItinData<IIC_iALUx    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>]>,
+  //
+  // Binary Instructions that produce a result
+  InstrItinData<IIC_iALUi    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
+  InstrItinData<IIC_iALUr    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 2]>,
+  InstrItinData<IIC_iALUsi   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iALUsr   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [3, 3, 2, 1]>,
+  //
+  // Bitwise Instructions that produce a result
+  InstrItinData<IIC_iBITi    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
+  InstrItinData<IIC_iBITr    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 2]>,
+  InstrItinData<IIC_iBITsi   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iBITsr   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [3, 3, 2, 1]>,
+  //
+  // Unary Instructions that produce a result
+  InstrItinData<IIC_iUNAr    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
+  InstrItinData<IIC_iUNAsi   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1]>,
+  //
+  // Zero and sign extension instructions
+  InstrItinData<IIC_iEXTr    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [1, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iEXTAr   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iEXTAsr  , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [3, 3, 2, 1]>,
+  //
+  // Compare instructions
+  InstrItinData<IIC_iCMPi    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2]>,
+  InstrItinData<IIC_iCMPr    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
+  InstrItinData<IIC_iCMPsi   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iCMPsr   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [3, 2, 1]>,
+  //
+  // Test instructions
+  InstrItinData<IIC_iTSTi    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2]>,
+  InstrItinData<IIC_iTSTr    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
+  InstrItinData<IIC_iTSTsi   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iTSTsr   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [3, 2, 1]>,
+  //
+  // Move instructions, unconditional
+  InstrItinData<IIC_iMOVi    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2]>,
+  InstrItinData<IIC_iMOVr    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
+  InstrItinData<IIC_iMOVsi   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iMOVsr   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [3, 2, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iMOVix2  , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>,
+                                InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2]>,
+  InstrItinData<IIC_iMOVix2addpc,[InstrStage<1, [V6_Pipe]>,
+                                  InstrStage<1, [V6_Pipe]>,
+                                  InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [3]>,
+  InstrItinData<IIC_iMOVix2ld , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>,
+                                 InstrStage<1, [V6_Pipe]>,
+                                 InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [5]>,
+  //
+  // Move instructions, conditional
+  InstrItinData<IIC_iCMOVi   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [3]>,
+  InstrItinData<IIC_iCMOVr   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [3, 2]>,
+  InstrItinData<IIC_iCMOVsi  , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [3, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iCMOVsr  , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 2, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iCMOVix2 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>,
+                                InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4]>,
+  //
+  // MVN instructions
+  InstrItinData<IIC_iMVNi    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2]>,
+  InstrItinData<IIC_iMVNr    , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
+  InstrItinData<IIC_iMVNsi   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iMVNsr   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [3, 2, 1]>,
+
+  // Integer multiply pipeline
+  //
+  InstrItinData<IIC_iMUL16   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 1, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iMAC16   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 1, 1, 2]>,
+  InstrItinData<IIC_iMUL32   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [5, 1, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iMAC32   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [5, 1, 1, 2]>,
+  InstrItinData<IIC_iMUL64   , [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [6, 1, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iMAC64   , [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [6, 1, 1, 2]>,
+  
+  // Integer load pipeline
+  //
+  // Immediate offset
+  InstrItinData<IIC_iLoad_i   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iLoad_bh_i, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iLoad_d_i , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 1]>,
+  //
+  // Register offset
+  InstrItinData<IIC_iLoad_r   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 1, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iLoad_bh_r, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 1, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iLoad_d_r , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 1, 1]>,
+  //
+  // Scaled register offset, issues over 2 cycles
+  InstrItinData<IIC_iLoad_si   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [5, 2, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iLoad_bh_si, [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [5, 2, 1]>,
+  //
+  // Immediate offset with update
+  InstrItinData<IIC_iLoad_iu   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 2, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iLoad_bh_iu, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 2, 1]>,
+  //
+  // Register offset with update
+  InstrItinData<IIC_iLoad_ru   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 2, 1, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iLoad_bh_ru, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 2, 1, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iLoad_d_ru , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [4, 2, 1, 1]>,
+  //
+  // Scaled register offset with update, issues over 2 cycles
+  InstrItinData<IIC_iLoad_siu,   [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [5, 2, 2, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iLoad_bh_siu,[InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [5, 2, 2, 1]>,
+
+  //
+  // Load multiple, def is the 5th operand.
+  InstrItinData<IIC_iLoad_m  , [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [1, 1, 1, 1, 4]>,
+  //
+  // Load multiple + update, defs are the 1st and 5th operands.
+  InstrItinData<IIC_iLoad_mu , [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [2, 1, 1, 1, 4]>,
+  //
+  // Load multiple plus branch
+  InstrItinData<IIC_iLoad_mBr, [InstrStage<3, [V6_Pipe]>,
+                                InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [1, 2, 1, 1, 4]>,
+
+  //
+  // iLoadi + iALUr for t2LDRpci_pic.
+  InstrItinData<IIC_iLoadiALU, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>,
+                                InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [3, 1]>,
+
+  //
+  // Pop, def is the 3rd operand.
+  InstrItinData<IIC_iPop     , [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [1, 1, 4]>,
+  //
+  // Pop + branch, def is the 3rd operand.
+  InstrItinData<IIC_iPop_Br,   [InstrStage<3, [V6_Pipe]>,
+                                InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [1, 2, 4]>,
+
+  // Integer store pipeline
+  //
+  // Immediate offset
+  InstrItinData<IIC_iStore_i   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iStore_bh_i, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iStore_d_i , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1]>,
+  //
+  // Register offset
+  InstrItinData<IIC_iStore_r   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iStore_bh_r, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iStore_d_r , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 1, 1]>,
+  //
+  // Scaled register offset, issues over 2 cycles
+  InstrItinData<IIC_iStore_si   , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iStore_bh_si, [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1]>,
+  //
+  // Immediate offset with update
+  InstrItinData<IIC_iStore_iu   , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iStore_bh_iu, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1]>,
+  //
+  // Register offset with update
+  InstrItinData<IIC_iStore_ru,   [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iStore_bh_ru,[InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iStore_d_ru, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 1, 1]>,
+  //
+  // Scaled register offset with update, issues over 2 cycles
+  InstrItinData<IIC_iStore_siu,   [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [2, 2, 2, 1]>,
+  InstrItinData<IIC_iStore_bh_siu,[InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [2, 2, 2, 1]>,
+  //
+  // Store multiple
+  InstrItinData<IIC_iStore_m  , [InstrStage<3, [V6_Pipe]>]>,
+  //
+  // Store multiple + update
+  InstrItinData<IIC_iStore_mu , [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [2]>,
+  
+  // Branch
+  //
   // no delay slots, so the latency of a branch is unimportant
-  InstrItinData<IIC_Br      , [InstrStage<1, [FU_Pipe0]>]>
+  InstrItinData<IIC_Br      , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>]>,
+
+  // VFP
+  // Issue through integer pipeline, and execute in NEON unit. We assume
+  // RunFast mode so that NFP pipeline is used for single-precision when
+  // possible.
+  //
+  // FP Special Register to Integer Register File Move
+  InstrItinData<IIC_fpSTAT , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [3]>,
+  //
+  // Single-precision FP Unary
+  InstrItinData<IIC_fpUNA32 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [5, 2]>,
+  //
+  // Double-precision FP Unary
+  InstrItinData<IIC_fpUNA64 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [5, 2]>,
+  //
+  // Single-precision FP Compare
+  InstrItinData<IIC_fpCMP32 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
+  //
+  // Double-precision FP Compare
+  InstrItinData<IIC_fpCMP64 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2]>,
+  //
+  // Single to Double FP Convert
+  InstrItinData<IIC_fpCVTSD , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [5, 2]>,
+  //
+  // Double to Single FP Convert
+  InstrItinData<IIC_fpCVTDS , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [5, 2]>,
+  //
+  // Single-Precision FP to Integer Convert
+  InstrItinData<IIC_fpCVTSI , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [9, 2]>,
+  //
+  // Double-Precision FP to Integer Convert
+  InstrItinData<IIC_fpCVTDI , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [9, 2]>,
+  //
+  // Integer to Single-Precision FP Convert
+  InstrItinData<IIC_fpCVTIS , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [9, 2]>,
+  //
+  // Integer to Double-Precision FP Convert
+  InstrItinData<IIC_fpCVTID , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [9, 2]>,
+  //
+  // Single-precision FP ALU
+  InstrItinData<IIC_fpALU32 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [9, 2, 2]>,
+  //
+  // Double-precision FP ALU
+  InstrItinData<IIC_fpALU64 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [9, 2, 2]>,
+  //
+  // Single-precision FP Multiply
+  InstrItinData<IIC_fpMUL32 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [9, 2, 2]>,
+  //
+  // Double-precision FP Multiply
+  InstrItinData<IIC_fpMUL64 , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [9, 2, 2]>,
+  //
+  // Single-precision FP MAC
+  InstrItinData<IIC_fpMAC32 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [9, 2, 2, 2]>,
+  //
+  // Double-precision FP MAC
+  InstrItinData<IIC_fpMAC64 , [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [9, 2, 2, 2]>,
+  //
+  // Single-precision Fused FP MAC
+  InstrItinData<IIC_fpFMAC32, [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [9, 2, 2, 2]>,
+  //
+  // Double-precision Fused FP MAC
+  InstrItinData<IIC_fpFMAC64, [InstrStage<2, [V6_Pipe]>], [9, 2, 2, 2]>,
+  //
+  // Single-precision FP DIV
+  InstrItinData<IIC_fpDIV32 , [InstrStage<15, [V6_Pipe]>], [20, 2, 2]>,
+  //
+  // Double-precision FP DIV
+  InstrItinData<IIC_fpDIV64 , [InstrStage<29, [V6_Pipe]>], [34, 2, 2]>,
+  //
+  // Single-precision FP SQRT
+  InstrItinData<IIC_fpSQRT32 , [InstrStage<15, [V6_Pipe]>], [20, 2, 2]>,
+  //
+  // Double-precision FP SQRT
+  InstrItinData<IIC_fpSQRT64 , [InstrStage<29, [V6_Pipe]>], [34, 2, 2]>,
+  //
+  // Integer to Single-precision Move
+  InstrItinData<IIC_fpMOVIS,  [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [10, 1]>,
+  //
+  // Integer to Double-precision Move
+  InstrItinData<IIC_fpMOVID,  [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [10, 1, 1]>,
+  //
+  // Single-precision to Integer Move
+  InstrItinData<IIC_fpMOVSI,  [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [10, 1]>,
+  //
+  // Double-precision to Integer Move
+  InstrItinData<IIC_fpMOVDI,  [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [10, 10, 1]>,
+  //
+  // Single-precision FP Load
+  InstrItinData<IIC_fpLoad32 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [5, 2, 2]>,
+  //
+  // Double-precision FP Load
+  InstrItinData<IIC_fpLoad64 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [5, 2, 2]>,
+  //
+  // FP Load Multiple
+  InstrItinData<IIC_fpLoad_m , [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [2, 1, 1, 5]>,
+  //
+  // FP Load Multiple + update
+  InstrItinData<IIC_fpLoad_mu, [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [3, 2, 1, 1, 5]>,
+  //
+  // Single-precision FP Store
+  InstrItinData<IIC_fpStore32 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 2]>,
+  //
+  // Double-precision FP Store
+  // use FU_Issue to enforce the 1 load/store per cycle limit
+  InstrItinData<IIC_fpStore64 , [InstrStage<1, [V6_Pipe]>], [2, 2, 2]>,
+  //
+  // FP Store Multiple
+  InstrItinData<IIC_fpStore_m, [InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [2, 2, 2, 2]>,
+  //
+  // FP Store Multiple + update
+  InstrItinData<IIC_fpStore_mu,[InstrStage<3, [V6_Pipe]>], [3, 2, 2, 2, 2]>
 ]>;