PTX: add flag to disable mad/fma selection
[oota-llvm.git] / lib / Target / PTX / PTXInstrInfo.td
index 65386c825eb83bab0ca3a059023c4dc02f3c25c8..d5d08bed2247b89089218cdde4d275d572e3335f 100644 (file)
 
 include "PTXInstrFormats.td"
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Code Generation Predicates
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+// Addressing
+def Use32BitAddresses : Predicate<"!getSubtarget().is64Bit()">;
+def Use64BitAddresses : Predicate<"getSubtarget().is64Bit()">;
+
+// Shader Model Support
+def SupportsSM13       : Predicate<"getSubtarget().supportsSM13()">;
+def DoesNotSupportSM13 : Predicate<"!getSubtarget().supportsSM13()">;
+def SupportsSM20       : Predicate<"getSubtarget().supportsSM20()">;
+def DoesNotSupportSM20 : Predicate<"!getSubtarget().supportsSM20()">;
+
+// PTX Version Support
+def SupportsPTX21       : Predicate<"getSubtarget().supportsPTX21()">;
+def DoesNotSupportPTX21 : Predicate<"!getSubtarget().supportsPTX21()">;
+def SupportsPTX22       : Predicate<"getSubtarget().supportsPTX22()">;
+def DoesNotSupportPTX22 : Predicate<"!getSubtarget().supportsPTX22()">;
+def SupportsPTX23       : Predicate<"getSubtarget().supportsPTX23()">;
+def DoesNotSupportPTX23 : Predicate<"!getSubtarget().supportsPTX23()">;
+
+// Fused-Multiply Add
+def SupportsFMA         : Predicate<"getSubtarget().supportsFMA()">;
+def DoesNotSupportFMA   : Predicate<"!getSubtarget().supportsFMA()">;
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Instruction Pattern Stuff
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -66,24 +92,81 @@ def load_shared : PatFrag<(ops node:$ptr), (load node:$ptr), [{
   return false;
 }]>;
 
+def store_global
+  : PatFrag<(ops node:$d, node:$ptr), (store node:$d, node:$ptr), [{
+  const Value *Src;
+  const PointerType *PT;
+  if ((Src = cast<StoreSDNode>(N)->getSrcValue()) &&
+      (PT = dyn_cast<PointerType>(Src->getType())))
+    return PT->getAddressSpace() == PTX::GLOBAL;
+  return false;
+}]>;
+
+def store_local
+  : PatFrag<(ops node:$d, node:$ptr), (store node:$d, node:$ptr), [{
+  const Value *Src;
+  const PointerType *PT;
+  if ((Src = cast<StoreSDNode>(N)->getSrcValue()) &&
+      (PT = dyn_cast<PointerType>(Src->getType())))
+    return PT->getAddressSpace() == PTX::LOCAL;
+  return false;
+}]>;
+
+def store_parameter
+  : PatFrag<(ops node:$d, node:$ptr), (store node:$d, node:$ptr), [{
+  const Value *Src;
+  const PointerType *PT;
+  if ((Src = cast<StoreSDNode>(N)->getSrcValue()) &&
+      (PT = dyn_cast<PointerType>(Src->getType())))
+    return PT->getAddressSpace() == PTX::PARAMETER;
+  return false;
+}]>;
+
+def store_shared
+  : PatFrag<(ops node:$d, node:$ptr), (store node:$d, node:$ptr), [{
+  const Value *Src;
+  const PointerType *PT;
+  if ((Src = cast<StoreSDNode>(N)->getSrcValue()) &&
+      (PT = dyn_cast<PointerType>(Src->getType())))
+    return PT->getAddressSpace() == PTX::SHARED;
+  return false;
+}]>;
+
 // Addressing modes.
-def ADDRrr : ComplexPattern<i32, 2, "SelectADDRrr", [], []>;
-def ADDRri : ComplexPattern<i32, 2, "SelectADDRri", [], []>;
-def ADDRii : ComplexPattern<i32, 2, "SelectADDRii", [], []>;
+def ADDRrr32 : ComplexPattern<i32, 2, "SelectADDRrr", [], []>;
+def ADDRrr64 : ComplexPattern<i64, 2, "SelectADDRrr", [], []>;
+def ADDRri32 : ComplexPattern<i32, 2, "SelectADDRri", [], []>;
+def ADDRri64 : ComplexPattern<i64, 2, "SelectADDRri", [], []>;
+def ADDRii32 : ComplexPattern<i32, 2, "SelectADDRii", [], []>;
+def ADDRii64 : ComplexPattern<i64, 2, "SelectADDRii", [], []>;
 
 // Address operands
-def MEMrr : Operand<i32> {
+def MEMri32 : Operand<i32> {
   let PrintMethod = "printMemOperand";
-  let MIOperandInfo = (ops RRegs32, RRegs32);
+  let MIOperandInfo = (ops RRegu32, i32imm);
 }
-def MEMri : Operand<i32> {
+def MEMri64 : Operand<i64> {
   let PrintMethod = "printMemOperand";
-  let MIOperandInfo = (ops RRegs32, i32imm);
+  let MIOperandInfo = (ops RRegu64, i64imm);
 }
-def MEMii : Operand<i32> {
+def MEMii32 : Operand<i32> {
   let PrintMethod = "printMemOperand";
   let MIOperandInfo = (ops i32imm, i32imm);
 }
+def MEMii64 : Operand<i64> {
+  let PrintMethod = "printMemOperand";
+  let MIOperandInfo = (ops i64imm, i64imm);
+}
+// The operand here does not correspond to an actual address, so we
+// can use i32 in 64-bit address modes.
+def MEMpi : Operand<i32> {
+  let PrintMethod = "printParamOperand";
+  let MIOperandInfo = (ops i32imm);
+}
+
+// Branch & call targets have OtherVT type.
+def brtarget   : Operand<OtherVT>;
+def calltarget : Operand<i32>;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // PTX Specific Node Definitions
@@ -98,51 +181,389 @@ def PTXexit
   : SDNode<"PTXISD::EXIT", SDTNone, [SDNPHasChain]>;
 def PTXret
   : SDNode<"PTXISD::RET",  SDTNone, [SDNPHasChain]>;
+def PTXcopyaddress
+  : SDNode<"PTXISD::COPY_ADDRESS", SDTypeProfile<1, 1, []>, []>;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Instruction Class Templates
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+//===- Floating-Point Instructions - 2 Operand Form -----------------------===//
+multiclass PTX_FLOAT_2OP<string opcstr, SDNode opnode> {
+  def rr32 : InstPTX<(outs RRegf32:$d),
+                     (ins RRegf32:$a),
+                     !strconcat(opcstr, ".f32\t$d, $a"),
+                     [(set RRegf32:$d, (opnode RRegf32:$a))]>;
+  def ri32 : InstPTX<(outs RRegf32:$d),
+                     (ins f32imm:$a),
+                     !strconcat(opcstr, ".f32\t$d, $a"),
+                     [(set RRegf32:$d, (opnode fpimm:$a))]>;
+  def rr64 : InstPTX<(outs RRegf64:$d),
+                     (ins RRegf64:$a),
+                     !strconcat(opcstr, ".f64\t$d, $a"),
+                     [(set RRegf64:$d, (opnode RRegf64:$a))]>;
+  def ri64 : InstPTX<(outs RRegf64:$d),
+                     (ins f64imm:$a),
+                     !strconcat(opcstr, ".f64\t$d, $a"),
+                     [(set RRegf64:$d, (opnode fpimm:$a))]>;
+}
+
+//===- Floating-Point Instructions - 3 Operand Form -----------------------===//
+multiclass PTX_FLOAT_3OP<string opcstr, SDNode opnode> {
+  def rr32 : InstPTX<(outs RRegf32:$d),
+                     (ins RRegf32:$a, RRegf32:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".f32\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegf32:$d, (opnode RRegf32:$a, RRegf32:$b))]>;
+  def ri32 : InstPTX<(outs RRegf32:$d),
+                     (ins RRegf32:$a, f32imm:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".f32\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegf32:$d, (opnode RRegf32:$a, fpimm:$b))]>;
+  def rr64 : InstPTX<(outs RRegf64:$d),
+                     (ins RRegf64:$a, RRegf64:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".f64\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegf64:$d, (opnode RRegf64:$a, RRegf64:$b))]>;
+  def ri64 : InstPTX<(outs RRegf64:$d),
+                     (ins RRegf64:$a, f64imm:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".f64\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegf64:$d, (opnode RRegf64:$a, fpimm:$b))]>;
+}
+
+//===- Floating-Point Instructions - 4 Operand Form -----------------------===//
+multiclass PTX_FLOAT_4OP<string opcstr, SDNode opnode1, SDNode opnode2> {
+  def rrr32 : InstPTX<(outs RRegf32:$d),
+                      (ins RRegf32:$a, RRegf32:$b, RRegf32:$c),
+                      !strconcat(opcstr, ".f32\t$d, $a, $b, $c"),
+                      [(set RRegf32:$d, (opnode2 (opnode1 RRegf32:$a,
+                                                          RRegf32:$b),
+                                                 RRegf32:$c))]>;
+  def rri32 : InstPTX<(outs RRegf32:$d),
+                      (ins RRegf32:$a, RRegf32:$b, f32imm:$c),
+                      !strconcat(opcstr, ".f32\t$d, $a, $b, $c"),
+                      [(set RRegf32:$d, (opnode2 (opnode1 RRegf32:$a,
+                                                          RRegf32:$b),
+                                                 fpimm:$c))]>;
+  def rrr64 : InstPTX<(outs RRegf64:$d),
+                      (ins RRegf64:$a, RRegf64:$b, RRegf64:$c),
+                      !strconcat(opcstr, ".f64\t$d, $a, $b, $c"),
+                      [(set RRegf64:$d, (opnode2 (opnode1 RRegf64:$a,
+                                                          RRegf64:$b),
+                                                 RRegf64:$c))]>;
+  def rri64 : InstPTX<(outs RRegf64:$d),
+                      (ins RRegf64:$a, RRegf64:$b, f64imm:$c),
+                      !strconcat(opcstr, ".f64\t$d, $a, $b, $c"),
+                      [(set RRegf64:$d, (opnode2 (opnode1 RRegf64:$a,
+                                                          RRegf64:$b),
+                                                 fpimm:$c))]>;
+}
+
 multiclass INT3<string opcstr, SDNode opnode> {
-  def rr : InstPTX<(outs RRegs32:$d),
-                   (ins RRegs32:$a, RRegs32:$b),
-                   !strconcat(opcstr, ".%type\t$d, $a, $b"),
-                   [(set RRegs32:$d, (opnode RRegs32:$a, RRegs32:$b))]>;
-  def ri : InstPTX<(outs RRegs32:$d),
-                   (ins RRegs32:$a, i32imm:$b),
-                   !strconcat(opcstr, ".%type\t$d, $a, $b"),
-                   [(set RRegs32:$d, (opnode RRegs32:$a, imm:$b))]>;
+  def rr16 : InstPTX<(outs RRegu16:$d),
+                     (ins RRegu16:$a, RRegu16:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".u16\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu16:$d, (opnode RRegu16:$a, RRegu16:$b))]>;
+  def ri16 : InstPTX<(outs RRegu16:$d),
+                     (ins RRegu16:$a, i16imm:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".u16\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu16:$d, (opnode RRegu16:$a, imm:$b))]>;
+  def rr32 : InstPTX<(outs RRegu32:$d),
+                     (ins RRegu32:$a, RRegu32:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".u32\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu32:$d, (opnode RRegu32:$a, RRegu32:$b))]>;
+  def ri32 : InstPTX<(outs RRegu32:$d),
+                     (ins RRegu32:$a, i32imm:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".u32\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu32:$d, (opnode RRegu32:$a, imm:$b))]>;
+  def rr64 : InstPTX<(outs RRegu64:$d),
+                     (ins RRegu64:$a, RRegu64:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".u64\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu64:$d, (opnode RRegu64:$a, RRegu64:$b))]>;
+  def ri64 : InstPTX<(outs RRegu64:$d),
+                     (ins RRegu64:$a, i64imm:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".u64\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu64:$d, (opnode RRegu64:$a, imm:$b))]>;
+}
+
+multiclass PTX_LOGIC<string opcstr, SDNode opnode> {
+  def ripreds : InstPTX<(outs Preds:$d),
+                     (ins Preds:$a, i1imm:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".pred\t$d, $a, $b"),
+                     [(set Preds:$d, (opnode Preds:$a, imm:$b))]>;
+  def rrpreds : InstPTX<(outs Preds:$d),
+                     (ins Preds:$a, Preds:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".pred\t$d, $a, $b"),
+                     [(set Preds:$d, (opnode Preds:$a, Preds:$b))]>;
+  def rr16 : InstPTX<(outs RRegu16:$d),
+                     (ins RRegu16:$a, RRegu16:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".b16\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu16:$d, (opnode RRegu16:$a, RRegu16:$b))]>;
+  def ri16 : InstPTX<(outs RRegu16:$d),
+                     (ins RRegu16:$a, i16imm:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".b16\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu16:$d, (opnode RRegu16:$a, imm:$b))]>;
+  def rr32 : InstPTX<(outs RRegu32:$d),
+                     (ins RRegu32:$a, RRegu32:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".b32\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu32:$d, (opnode RRegu32:$a, RRegu32:$b))]>;
+  def ri32 : InstPTX<(outs RRegu32:$d),
+                     (ins RRegu32:$a, i32imm:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".b32\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu32:$d, (opnode RRegu32:$a, imm:$b))]>;
+  def rr64 : InstPTX<(outs RRegu64:$d),
+                     (ins RRegu64:$a, RRegu64:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".b64\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu64:$d, (opnode RRegu64:$a, RRegu64:$b))]>;
+  def ri64 : InstPTX<(outs RRegu64:$d),
+                     (ins RRegu64:$a, i64imm:$b),
+                     !strconcat(opcstr, ".b64\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu64:$d, (opnode RRegu64:$a, imm:$b))]>;
 }
 
-// no %type directive, non-communtable
 multiclass INT3ntnc<string opcstr, SDNode opnode> {
-  def rr : InstPTX<(outs RRegs32:$d),
-                   (ins RRegs32:$a, RRegs32:$b),
-                   !strconcat(opcstr, "\t$d, $a, $b"),
-                   [(set RRegs32:$d, (opnode RRegs32:$a, RRegs32:$b))]>;
-  def ri : InstPTX<(outs RRegs32:$d),
-                   (ins RRegs32:$a, i32imm:$b),
-                   !strconcat(opcstr, "\t$d, $a, $b"),
-                   [(set RRegs32:$d, (opnode RRegs32:$a, imm:$b))]>;
-  def ir : InstPTX<(outs RRegs32:$d),
-                   (ins i32imm:$a, RRegs32:$b),
-                   !strconcat(opcstr, "\t$d, $a, $b"),
-                   [(set RRegs32:$d, (opnode imm:$a, RRegs32:$b))]>;
-}
-
-multiclass PTX_LD<string opstr, RegisterClass RC, PatFrag pat_load> {
-  def rr : InstPTX<(outs RC:$d),
-                   (ins MEMrr:$a),
-                   !strconcat(opstr, ".%type\t$d, [$a]"),
-                   [(set RC:$d, (pat_load ADDRrr:$a))]>;
-  def ri : InstPTX<(outs RC:$d),
-                   (ins MEMri:$a),
-                   !strconcat(opstr, ".%type\t$d, [$a]"),
-                   [(set RC:$d, (pat_load ADDRri:$a))]>;
-  def ii : InstPTX<(outs RC:$d),
-                   (ins MEMii:$a),
-                   !strconcat(opstr, ".%type\t$d, [$a]"),
-                   [(set RC:$d, (pat_load ADDRii:$a))]>;
+  def rr16 : InstPTX<(outs RRegu16:$d),
+                     (ins RRegu16:$a, RRegu16:$b),
+                     !strconcat(opcstr, "16\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu16:$d, (opnode RRegu16:$a, RRegu16:$b))]>;
+  def rr32 : InstPTX<(outs RRegu32:$d),
+                     (ins RRegu32:$a, RRegu32:$b),
+                     !strconcat(opcstr, "32\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu32:$d, (opnode RRegu32:$a, RRegu32:$b))]>;
+  def rr64 : InstPTX<(outs RRegu64:$d),
+                     (ins RRegu64:$a, RRegu64:$b),
+                     !strconcat(opcstr, "64\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu64:$d, (opnode RRegu64:$a, RRegu64:$b))]>;
+  def ri16 : InstPTX<(outs RRegu16:$d),
+                     (ins RRegu16:$a, i16imm:$b),
+                     !strconcat(opcstr, "16\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu16:$d, (opnode RRegu16:$a, imm:$b))]>;
+  def ri32 : InstPTX<(outs RRegu32:$d),
+                     (ins RRegu32:$a, i32imm:$b),
+                     !strconcat(opcstr, "32\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu32:$d, (opnode RRegu32:$a, imm:$b))]>;
+  def ri64 : InstPTX<(outs RRegu64:$d),
+                     (ins RRegu64:$a, i64imm:$b),
+                     !strconcat(opcstr, "64\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu64:$d, (opnode RRegu64:$a, imm:$b))]>;
+  def ir16 : InstPTX<(outs RRegu16:$d),
+                     (ins i16imm:$a, RRegu16:$b),
+                     !strconcat(opcstr, "16\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu16:$d, (opnode imm:$a, RRegu16:$b))]>;
+  def ir32 : InstPTX<(outs RRegu32:$d),
+                     (ins i32imm:$a, RRegu32:$b),
+                     !strconcat(opcstr, "32\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu32:$d, (opnode imm:$a, RRegu32:$b))]>;
+  def ir64 : InstPTX<(outs RRegu64:$d),
+                     (ins i64imm:$a, RRegu64:$b),
+                     !strconcat(opcstr, "64\t$d, $a, $b"),
+                     [(set RRegu64:$d, (opnode imm:$a, RRegu64:$b))]>;
+}
+
+multiclass PTX_SETP_I<RegisterClass RC, string regclsname, Operand immcls,
+                        CondCode cmp, string cmpstr> {
+  // TODO support 5-operand format: p|q, a, b, c
+
+  def rr
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".", regclsname, "\t$p, $a, $b"),
+              [(set Preds:$p, (setcc RC:$a, RC:$b, cmp))]>;
+  def ri
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, immcls:$b),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".", regclsname, "\t$p, $a, $b"),
+              [(set Preds:$p, (setcc RC:$a, imm:$b, cmp))]>;
+
+  def rr_and_r
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".and.", regclsname, "\t$p, $a, $b, $c"),
+              [(set Preds:$p, (and (setcc RC:$a, RC:$b, cmp), Preds:$c))]>;
+  def ri_and_r
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, immcls:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".and.", regclsname, "\t$p, $a, $b, $c"),
+              [(set Preds:$p, (and (setcc RC:$a, imm:$b, cmp), Preds:$c))]>;
+  def rr_or_r
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".or.", regclsname, "\t$p, $a, $b, $c"),
+              [(set Preds:$p, (or (setcc RC:$a, RC:$b, cmp), Preds:$c))]>;
+  def ri_or_r
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, immcls:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".or.", regclsname, "\t$p, $a, $b, $c"),
+              [(set Preds:$p, (or (setcc RC:$a, imm:$b, cmp), Preds:$c))]>;
+  def rr_xor_r
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".xor.", regclsname, "\t$p, $a, $b, $c"),
+              [(set Preds:$p, (xor (setcc RC:$a, RC:$b, cmp), Preds:$c))]>;
+  def ri_xor_r
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, immcls:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".xor.", regclsname, "\t$p, $a, $b, $c"),
+              [(set Preds:$p, (xor (setcc RC:$a, imm:$b, cmp), Preds:$c))]>;
+
+  def rr_and_not_r
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".and.", regclsname, "\t$p, $a, $b, !$c"),
+              [(set Preds:$p, (and (setcc RC:$a, RC:$b, cmp), (not Preds:$c)))]>;
+  def ri_and_not_r
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, immcls:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".and.", regclsname, "\t$p, $a, $b, !$c"),
+              [(set Preds:$p, (and (setcc RC:$a, imm:$b, cmp), (not Preds:$c)))]>;
+  def rr_or_not_r
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".or.", regclsname, "\t$p, $a, $b, !$c"),
+              [(set Preds:$p, (or (setcc RC:$a, RC:$b, cmp), (not Preds:$c)))]>;
+  def ri_or_not_r
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, immcls:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".or.", regclsname, "\t$p, $a, $b, !$c"),
+              [(set Preds:$p, (or (setcc RC:$a, imm:$b, cmp), (not Preds:$c)))]>;
+  def rr_xor_not_r
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".xor.", regclsname, "\t$p, $a, $b, !$c"),
+              [(set Preds:$p, (xor (setcc RC:$a, RC:$b, cmp), (not Preds:$c)))]>;
+  def ri_xor_not_r
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, immcls:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".xor.", regclsname, "\t$p, $a, $b, !$c"),
+              [(set Preds:$p, (xor (setcc RC:$a, imm:$b, cmp), (not Preds:$c)))]>;
+}
+
+multiclass PTX_SETP_FP<RegisterClass RC, string regclsname,
+                        CondCode ucmp, CondCode ocmp, string cmpstr> {
+  // TODO support 5-operand format: p|q, a, b, c
+
+  def rr_u
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, "u.", regclsname, "\t$p, $a, $b"),
+              [(set Preds:$p, (setcc RC:$a, RC:$b, ucmp))]>;
+  def rr_o
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".", regclsname, "\t$p, $a, $b"),
+              [(set Preds:$p, (setcc RC:$a, RC:$b, ocmp))]>;
+
+  def rr_and_r_u
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, "u.and.", regclsname, "\t$p, $a, $b, $c"),
+              [(set Preds:$p, (and (setcc RC:$a, RC:$b, ucmp), Preds:$c))]>;
+  def rr_and_r_o
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".and.", regclsname, "\t$p, $a, $b, $c"),
+              [(set Preds:$p, (and (setcc RC:$a, RC:$b, ocmp), Preds:$c))]>;
+
+  def rr_or_r_u
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, "u.or.", regclsname, "\t$p, $a, $b, $c"),
+              [(set Preds:$p, (or (setcc RC:$a, RC:$b, ucmp), Preds:$c))]>;
+  def rr_or_r_o
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".or.", regclsname, "\t$p, $a, $b, $c"),
+              [(set Preds:$p, (or (setcc RC:$a, RC:$b, ocmp), Preds:$c))]>;
+
+  def rr_xor_r_u
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, "u.xor.", regclsname, "\t$p, $a, $b, $c"),
+              [(set Preds:$p, (xor (setcc RC:$a, RC:$b, ucmp), Preds:$c))]>;
+  def rr_xor_r_o
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".xor.", regclsname, "\t$p, $a, $b, $c"),
+              [(set Preds:$p, (xor (setcc RC:$a, RC:$b, ocmp), Preds:$c))]>;
+
+  def rr_and_not_r_u
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, "u.and.", regclsname, "\t$p, $a, $b, !$c"),
+              [(set Preds:$p, (and (setcc RC:$a, RC:$b, ucmp), (not Preds:$c)))]>;
+  def rr_and_not_r_o
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".and.", regclsname, "\t$p, $a, $b, !$c"),
+              [(set Preds:$p, (and (setcc RC:$a, RC:$b, ocmp), (not Preds:$c)))]>;
+
+  def rr_or_not_r_u
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, "u.or.", regclsname, "\t$p, $a, $b, !$c"),
+              [(set Preds:$p, (or (setcc RC:$a, RC:$b, ucmp), (not Preds:$c)))]>;
+  def rr_or_not_r_o
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".or.", regclsname, "\t$p, $a, $b, !$c"),
+              [(set Preds:$p, (or (setcc RC:$a, RC:$b, ocmp), (not Preds:$c)))]>;
+
+  def rr_xor_not_r_u
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, "u.xor.", regclsname, "\t$p, $a, $b, !$c"),
+              [(set Preds:$p, (xor (setcc RC:$a, RC:$b, ucmp), (not Preds:$c)))]>;
+  def rr_xor_not_r_o
+    : InstPTX<(outs Preds:$p), (ins RC:$a, RC:$b, Preds:$c),
+              !strconcat("setp.", cmpstr, ".xor.", regclsname, "\t$p, $a, $b, !$c"),
+              [(set Preds:$p, (xor (setcc RC:$a, RC:$b, ocmp), (not Preds:$c)))]>;
+}
+
+multiclass PTX_SELP<RegisterClass RC, string regclsname> {
+  def rr
+    : InstPTX<(outs RC:$r), (ins Preds:$a, RC:$b, RC:$c),
+              !strconcat("selp.", regclsname, "\t$r, $b, $c, $a"),
+              [(set RC:$r, (select Preds:$a, RC:$b, RC:$c))]>;
+}
+
+multiclass PTX_LD<string opstr, string typestr, RegisterClass RC, PatFrag pat_load> {
+  def rr32 : InstPTX<(outs RC:$d),
+                     (ins MEMri32:$a),
+                     !strconcat(opstr, !strconcat(typestr, "\t$d, [$a]")),
+                     [(set RC:$d, (pat_load ADDRrr32:$a))]>, Requires<[Use32BitAddresses]>;
+  def rr64 : InstPTX<(outs RC:$d),
+                     (ins MEMri64:$a),
+                     !strconcat(opstr, !strconcat(typestr, "\t$d, [$a]")),
+                     [(set RC:$d, (pat_load ADDRrr64:$a))]>, Requires<[Use64BitAddresses]>;
+  def ri32 : InstPTX<(outs RC:$d),
+                     (ins MEMri32:$a),
+                     !strconcat(opstr, !strconcat(typestr, "\t$d, [$a]")),
+                     [(set RC:$d, (pat_load ADDRri32:$a))]>, Requires<[Use32BitAddresses]>;
+  def ri64 : InstPTX<(outs RC:$d),
+                     (ins MEMri64:$a),
+                     !strconcat(opstr, !strconcat(typestr, "\t$d, [$a]")),
+                     [(set RC:$d, (pat_load ADDRri64:$a))]>, Requires<[Use64BitAddresses]>;
+  def ii32 : InstPTX<(outs RC:$d),
+                     (ins MEMii32:$a),
+                     !strconcat(opstr, !strconcat(typestr, "\t$d, [$a]")),
+                     [(set RC:$d, (pat_load ADDRii32:$a))]>, Requires<[Use32BitAddresses]>;
+  def ii64 : InstPTX<(outs RC:$d),
+                     (ins MEMii64:$a),
+                     !strconcat(opstr, !strconcat(typestr, "\t$d, [$a]")),
+                     [(set RC:$d, (pat_load ADDRii64:$a))]>, Requires<[Use64BitAddresses]>;
+}
+
+multiclass PTX_LD_ALL<string opstr, PatFrag pat_load> {
+  defm u16 : PTX_LD<opstr, ".u16", RRegu16, pat_load>;
+  defm u32 : PTX_LD<opstr, ".u32", RRegu32, pat_load>;
+  defm u64 : PTX_LD<opstr, ".u64", RRegu64, pat_load>;
+  defm f32 : PTX_LD<opstr, ".f32", RRegf32, pat_load>;
+  defm f64 : PTX_LD<opstr, ".f64", RRegf64, pat_load>;
+}
+
+multiclass PTX_ST<string opstr, string typestr, RegisterClass RC, PatFrag pat_store> {
+  def rr32 : InstPTX<(outs),
+                     (ins RC:$d, MEMri32:$a),
+                     !strconcat(opstr, !strconcat(typestr, "\t[$a], $d")),
+                     [(pat_store RC:$d, ADDRrr32:$a)]>, Requires<[Use32BitAddresses]>;
+  def rr64 : InstPTX<(outs),
+                     (ins RC:$d, MEMri64:$a),
+                     !strconcat(opstr, !strconcat(typestr, "\t[$a], $d")),
+                     [(pat_store RC:$d, ADDRrr64:$a)]>, Requires<[Use64BitAddresses]>;
+  def ri32 : InstPTX<(outs),
+                   (ins RC:$d, MEMri32:$a),
+                   !strconcat(opstr, !strconcat(typestr, "\t[$a], $d")),
+                   [(pat_store RC:$d, ADDRri32:$a)]>, Requires<[Use32BitAddresses]>;
+  def ri64 : InstPTX<(outs),
+                   (ins RC:$d, MEMri64:$a),
+                   !strconcat(opstr, !strconcat(typestr, "\t[$a], $d")),
+                   [(pat_store RC:$d, ADDRri64:$a)]>, Requires<[Use64BitAddresses]>;
+  def ii32 : InstPTX<(outs),
+                   (ins RC:$d, MEMii32:$a),
+                   !strconcat(opstr, !strconcat(typestr, "\t[$a], $d")),
+                   [(pat_store RC:$d, ADDRii32:$a)]>, Requires<[Use32BitAddresses]>;
+  def ii64 : InstPTX<(outs),
+                   (ins RC:$d, MEMii64:$a),
+                   !strconcat(opstr, !strconcat(typestr, "\t[$a], $d")),
+                   [(pat_store RC:$d, ADDRii64:$a)]>, Requires<[Use64BitAddresses]>;
+}
+
+multiclass PTX_ST_ALL<string opstr, PatFrag pat_store> {
+  defm u16 : PTX_ST<opstr, ".u16", RRegu16, pat_store>;
+  defm u32 : PTX_ST<opstr, ".u32", RRegu32, pat_store>;
+  defm u64 : PTX_ST<opstr, ".u64", RRegu64, pat_store>;
+  defm f32 : PTX_ST<opstr, ".f32", RRegf32, pat_store>;
+  defm f64 : PTX_ST<opstr, ".f64", RRegf64, pat_store>;
 }
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -153,41 +574,394 @@ multiclass PTX_LD<string opstr, RegisterClass RC, PatFrag pat_load> {
 
 defm ADD : INT3<"add", add>;
 defm SUB : INT3<"sub", sub>;
+defm MUL : INT3<"mul.lo", mul>; // FIXME: Allow 32x32 -> 64 multiplies
+defm DIV : INT3<"div", udiv>;
+defm REM : INT3<"rem", urem>;
+
+///===- Floating-Point Arithmetic Instructions ----------------------------===//
+
+// Standard Unary Operations
+defm FNEG : PTX_FLOAT_2OP<"neg", fneg>;
+
+// Standard Binary Operations
+defm FADD : PTX_FLOAT_3OP<"add", fadd>;
+defm FSUB : PTX_FLOAT_3OP<"sub", fsub>;
+defm FMUL : PTX_FLOAT_3OP<"mul", fmul>;
+
+// TODO: Allow user selection of rounding modes for fdiv.
+// For division, we need to have f32 and f64 differently.
+// For f32, we just always use .approx since it is supported on all hardware
+// for PTX 1.4+, which is our minimum target.
+def FDIVrr32 : InstPTX<(outs RRegf32:$d),
+                       (ins RRegf32:$a, RRegf32:$b),
+                       "div.approx.f32\t$d, $a, $b",
+                       [(set RRegf32:$d, (fdiv RRegf32:$a, RRegf32:$b))]>;
+def FDIVri32 : InstPTX<(outs RRegf32:$d),
+                       (ins RRegf32:$a, f32imm:$b),
+                       "div.approx.f32\t$d, $a, $b",
+                       [(set RRegf32:$d, (fdiv RRegf32:$a, fpimm:$b))]>;
+
+// For f64, we must specify a rounding for sm 1.3+ but *not* for sm 1.0.
+def FDIVrr64SM13 : InstPTX<(outs RRegf64:$d),
+                           (ins RRegf64:$a, RRegf64:$b),
+                           "div.rn.f64\t$d, $a, $b",
+                           [(set RRegf64:$d, (fdiv RRegf64:$a, RRegf64:$b))]>,
+                   Requires<[SupportsSM13]>;
+def FDIVri64SM13 : InstPTX<(outs RRegf64:$d),
+                           (ins RRegf64:$a, f64imm:$b),
+                           "div.rn.f64\t$d, $a, $b",
+                           [(set RRegf64:$d, (fdiv RRegf64:$a, fpimm:$b))]>,
+                   Requires<[SupportsSM13]>;
+def FDIVrr64SM10 : InstPTX<(outs RRegf64:$d),
+                           (ins RRegf64:$a, RRegf64:$b),
+                           "div.f64\t$d, $a, $b",
+                           [(set RRegf64:$d, (fdiv RRegf64:$a, RRegf64:$b))]>,
+                   Requires<[DoesNotSupportSM13]>;
+def FDIVri64SM10 : InstPTX<(outs RRegf64:$d),
+                           (ins RRegf64:$a, f64imm:$b),
+                           "div.f64\t$d, $a, $b",
+                           [(set RRegf64:$d, (fdiv RRegf64:$a, fpimm:$b))]>,
+                   Requires<[DoesNotSupportSM13]>;
+
+
+
+// Multi-operation hybrid instructions
+
+// The selection of mad/fma is tricky.  In some cases, they are the *same*
+// instruction, but in other cases we may prefer one or the other.  Also,
+// different PTX versions differ on whether rounding mode flags are required.
+// In the short term, mad is supported on all PTX versions and we use a
+// default rounding mode no matter what shader model or PTX version.
+// TODO: Allow the rounding mode to be selectable through llc.
+defm FMADSM13 : PTX_FLOAT_4OP<"mad.rn", fmul, fadd>, Requires<[SupportsSM13, SupportsFMA]>;
+defm FMAD : PTX_FLOAT_4OP<"mad", fmul, fadd>, Requires<[DoesNotSupportSM13, SupportsFMA]>;
+
+///===- Floating-Point Intrinsic Instructions -----------------------------===//
+
+def FSQRT32 : InstPTX<(outs RRegf32:$d),
+                      (ins RRegf32:$a),
+                      "sqrt.rn.f32\t$d, $a",
+                      [(set RRegf32:$d, (fsqrt RRegf32:$a))]>;
+
+def FSQRT64 : InstPTX<(outs RRegf64:$d),
+                      (ins RRegf64:$a),
+                      "sqrt.rn.f64\t$d, $a",
+                      [(set RRegf64:$d, (fsqrt RRegf64:$a))]>;
+
+def FSIN32 : InstPTX<(outs RRegf32:$d),
+                     (ins RRegf32:$a),
+                     "sin.approx.f32\t$d, $a",
+                     [(set RRegf32:$d, (fsin RRegf32:$a))]>;
+
+def FSIN64 : InstPTX<(outs RRegf64:$d),
+                     (ins RRegf64:$a),
+                     "sin.approx.f64\t$d, $a",
+                     [(set RRegf64:$d, (fsin RRegf64:$a))]>;
+
+def FCOS32 : InstPTX<(outs RRegf32:$d),
+                     (ins RRegf32:$a),
+                     "cos.approx.f32\t$d, $a",
+                     [(set RRegf32:$d, (fcos RRegf32:$a))]>;
+
+def FCOS64 : InstPTX<(outs RRegf64:$d),
+                     (ins RRegf64:$a),
+                     "cos.approx.f64\t$d, $a",
+                     [(set RRegf64:$d, (fcos RRegf64:$a))]>;
+
+
+///===- Comparison and Selection Instructions -----------------------------===//
+
+// .setp
+
+// Compare u16
+
+defm SETPEQu16 : PTX_SETP_I<RRegu16, "u16", i16imm, SETEQ,  "eq">;
+defm SETPNEu16 : PTX_SETP_I<RRegu16, "u16", i16imm, SETNE,  "ne">;
+defm SETPLTu16 : PTX_SETP_I<RRegu16, "u16", i16imm, SETULT, "lt">;
+defm SETPLEu16 : PTX_SETP_I<RRegu16, "u16", i16imm, SETULE, "le">;
+defm SETPGTu16 : PTX_SETP_I<RRegu16, "u16", i16imm, SETUGT, "gt">;
+defm SETPGEu16 : PTX_SETP_I<RRegu16, "u16", i16imm, SETUGE, "ge">;
+
+// Compare u32
+
+defm SETPEQu32 : PTX_SETP_I<RRegu32, "u32", i32imm, SETEQ,  "eq">;
+defm SETPNEu32 : PTX_SETP_I<RRegu32, "u32", i32imm, SETNE,  "ne">;
+defm SETPLTu32 : PTX_SETP_I<RRegu32, "u32", i32imm, SETULT, "lt">;
+defm SETPLEu32 : PTX_SETP_I<RRegu32, "u32", i32imm, SETULE, "le">;
+defm SETPGTu32 : PTX_SETP_I<RRegu32, "u32", i32imm, SETUGT, "gt">;
+defm SETPGEu32 : PTX_SETP_I<RRegu32, "u32", i32imm, SETUGE, "ge">;
+
+// Compare u64
+
+defm SETPEQu64 : PTX_SETP_I<RRegu64, "u64", i64imm, SETEQ,  "eq">;
+defm SETPNEu64 : PTX_SETP_I<RRegu64, "u64", i64imm, SETNE,  "ne">;
+defm SETPLTu64 : PTX_SETP_I<RRegu64, "u64", i64imm, SETULT, "lt">;
+defm SETPLEu64 : PTX_SETP_I<RRegu64, "u64", i64imm, SETULE, "le">;
+defm SETPGTu64 : PTX_SETP_I<RRegu64, "u64", i64imm, SETUGT, "gt">;
+defm SETPGEu64 : PTX_SETP_I<RRegu64, "u64", i64imm, SETUGE, "ge">;
+
+// Compare f32
+
+defm SETPEQf32 : PTX_SETP_FP<RRegf32, "f32", SETUEQ, SETOEQ, "eq">;
+defm SETPNEf32 : PTX_SETP_FP<RRegf32, "f32", SETUNE, SETONE, "ne">;
+defm SETPLTf32 : PTX_SETP_FP<RRegf32, "f32", SETULT, SETOLT, "lt">;
+defm SETPLEf32 : PTX_SETP_FP<RRegf32, "f32", SETULE, SETOLE, "le">;
+defm SETPGTf32 : PTX_SETP_FP<RRegf32, "f32", SETUGT, SETOGT, "gt">;
+defm SETPGEf32 : PTX_SETP_FP<RRegf32, "f32", SETUGE, SETOGE, "ge">;
+
+// Compare f64
+
+defm SETPEQf64 : PTX_SETP_FP<RRegf64, "f64", SETUEQ, SETOEQ, "eq">;
+defm SETPNEf64 : PTX_SETP_FP<RRegf64, "f64", SETUNE, SETONE, "ne">;
+defm SETPLTf64 : PTX_SETP_FP<RRegf64, "f64", SETULT, SETOLT, "lt">;
+defm SETPLEf64 : PTX_SETP_FP<RRegf64, "f64", SETULE, SETOLE, "le">;
+defm SETPGTf64 : PTX_SETP_FP<RRegf64, "f64", SETUGT, SETOGT, "gt">;
+defm SETPGEf64 : PTX_SETP_FP<RRegf64, "f64", SETUGE, SETOGE, "ge">;
+
+// .selp
+
+defm PTX_SELPu16 : PTX_SELP<RRegu16, "u16">;
+defm PTX_SELPu32 : PTX_SELP<RRegu32, "u32">;
+defm PTX_SELPu64 : PTX_SELP<RRegu64, "u64">;
+defm PTX_SELPf32 : PTX_SELP<RRegf32, "f32">;
+defm PTX_SELPf64 : PTX_SELP<RRegf64, "f64">;
 
 ///===- Logic and Shift Instructions --------------------------------------===//
 
-defm SHL : INT3ntnc<"shl.b32", PTXshl>;
-defm SRL : INT3ntnc<"shr.u32", PTXsrl>;
-defm SRA : INT3ntnc<"shr.s32", PTXsra>;
+defm SHL : INT3ntnc<"shl.b", PTXshl>;
+defm SRL : INT3ntnc<"shr.u", PTXsrl>;
+defm SRA : INT3ntnc<"shr.s", PTXsra>;
+
+defm AND : PTX_LOGIC<"and", and>;
+defm OR  : PTX_LOGIC<"or",  or>;
+defm XOR : PTX_LOGIC<"xor", xor>;
 
 ///===- Data Movement and Conversion Instructions -------------------------===//
 
 let neverHasSideEffects = 1 in {
-  // rely on isMoveInstr to separate MOVpp, MOVrr, etc.
-  def MOVpp
+  def MOVPREDrr
     : InstPTX<(outs Preds:$d), (ins Preds:$a), "mov.pred\t$d, $a", []>;
-  def MOVrr
-    : InstPTX<(outs RRegs32:$d), (ins RRegs32:$a), "mov.%type\t$d, $a", []>;
+  def MOVU16rr
+    : InstPTX<(outs RRegu16:$d), (ins RRegu16:$a), "mov.u16\t$d, $a", []>;
+  def MOVU32rr
+    : InstPTX<(outs RRegu32:$d), (ins RRegu32:$a), "mov.u32\t$d, $a", []>;
+  def MOVU64rr
+    : InstPTX<(outs RRegu64:$d), (ins RRegu64:$a), "mov.u64\t$d, $a", []>;
+  def MOVF32rr
+    : InstPTX<(outs RRegf32:$d), (ins RRegf32:$a), "mov.f32\t$d, $a", []>;
+  def MOVF64rr
+    : InstPTX<(outs RRegf64:$d), (ins RRegf64:$a), "mov.f64\t$d, $a", []>;
 }
 
 let isReMaterializable = 1, isAsCheapAsAMove = 1 in {
-  def MOVpi
+  def MOVPREDri
     : InstPTX<(outs Preds:$d), (ins i1imm:$a), "mov.pred\t$d, $a",
               [(set Preds:$d, imm:$a)]>;
-  def MOVri
-    : InstPTX<(outs RRegs32:$d), (ins i32imm:$a), "mov.s32\t$d, $a",
-              [(set RRegs32:$d, imm:$a)]>;
+  def MOVU16ri
+    : InstPTX<(outs RRegu16:$d), (ins i16imm:$a), "mov.u16\t$d, $a",
+              [(set RRegu16:$d, imm:$a)]>;
+  def MOVU32ri
+    : InstPTX<(outs RRegu32:$d), (ins i32imm:$a), "mov.u32\t$d, $a",
+              [(set RRegu32:$d, imm:$a)]>;
+  def MOVU64ri
+    : InstPTX<(outs RRegu64:$d), (ins i64imm:$a), "mov.u64\t$d, $a",
+              [(set RRegu64:$d, imm:$a)]>;
+  def MOVF32ri
+    : InstPTX<(outs RRegf32:$d), (ins f32imm:$a), "mov.f32\t$d, $a",
+              [(set RRegf32:$d, fpimm:$a)]>;
+  def MOVF64ri
+    : InstPTX<(outs RRegf64:$d), (ins f64imm:$a), "mov.f64\t$d, $a",
+              [(set RRegf64:$d, fpimm:$a)]>;
 }
 
-defm LDg : PTX_LD<"ld.global", RRegs32, load_global>;
-defm LDc : PTX_LD<"ld.const",  RRegs32, load_constant>;
-defm LDl : PTX_LD<"ld.local",  RRegs32, load_local>;
-defm LDp : PTX_LD<"ld.param",  RRegs32, load_parameter>;
-defm LDs : PTX_LD<"ld.shared", RRegs32, load_shared>;
+let isReMaterializable = 1, isAsCheapAsAMove = 1 in {
+  def MOVaddr32
+    : InstPTX<(outs RRegu32:$d), (ins i32imm:$a), "mov.u32\t$d, $a",
+              [(set RRegu32:$d, (PTXcopyaddress tglobaladdr:$a))]>;
+  def MOVaddr64
+    : InstPTX<(outs RRegu64:$d), (ins i64imm:$a), "mov.u64\t$d, $a",
+              [(set RRegu64:$d, (PTXcopyaddress tglobaladdr:$a))]>;
+}
+
+// Loads
+defm LDg : PTX_LD_ALL<"ld.global", load_global>;
+defm LDc : PTX_LD_ALL<"ld.const",  load_constant>;
+defm LDl : PTX_LD_ALL<"ld.local",  load_local>;
+defm LDs : PTX_LD_ALL<"ld.shared", load_shared>;
+
+// This is a special instruction that is manually inserted for kernel parameters
+def LDpiU16 : InstPTX<(outs RRegu16:$d), (ins MEMpi:$a),
+                      "ld.param.u16\t$d, [$a]", []>;
+def LDpiU32 : InstPTX<(outs RRegu32:$d), (ins MEMpi:$a),
+                      "ld.param.u32\t$d, [$a]", []>;
+def LDpiU64 : InstPTX<(outs RRegu64:$d), (ins MEMpi:$a),
+                      "ld.param.u64\t$d, [$a]", []>;
+def LDpiF32 : InstPTX<(outs RRegf32:$d), (ins MEMpi:$a),
+                      "ld.param.f32\t$d, [$a]", []>;
+def LDpiF64 : InstPTX<(outs RRegf64:$d), (ins MEMpi:$a),
+                      "ld.param.f64\t$d, [$a]", []>;
+
+// Stores
+defm STg : PTX_ST_ALL<"st.global", store_global>;
+defm STl : PTX_ST_ALL<"st.local",  store_local>;
+defm STs : PTX_ST_ALL<"st.shared", store_shared>;
+
+// defm STp : PTX_ST_ALL<"st.param",  store_parameter>;
+// defm LDp : PTX_LD_ALL<"ld.param",  load_parameter>;
+// TODO: Do something with st.param if/when it is needed.
+
+// Conversion to pred
+
+def CVT_pred_u16
+  : InstPTX<(outs Preds:$d), (ins RRegu16:$a), "cvt.pred.u16\t$d, $a",
+            [(set Preds:$d, (trunc RRegu16:$a))]>;
+
+def CVT_pred_u32
+  : InstPTX<(outs Preds:$d), (ins RRegu32:$a), "cvt.pred.u32\t$d, $a",
+            [(set Preds:$d, (trunc RRegu32:$a))]>;
+
+def CVT_pred_u64
+  : InstPTX<(outs Preds:$d), (ins RRegu64:$a), "cvt.pred.u64\t$d, $a",
+            [(set Preds:$d, (trunc RRegu64:$a))]>;
+
+def CVT_pred_f32
+  : InstPTX<(outs Preds:$d), (ins RRegf32:$a), "cvt.rni.pred.f32\t$d, $a",
+            [(set Preds:$d, (fp_to_uint RRegf32:$a))]>;
+
+def CVT_pred_f64
+  : InstPTX<(outs Preds:$d), (ins RRegf64:$a), "cvt.rni.pred.f64\t$d, $a",
+            [(set Preds:$d, (fp_to_uint RRegf64:$a))]>;
+
+// Conversion to u16
+
+def CVT_u16_pred
+  : InstPTX<(outs RRegu16:$d), (ins Preds:$a), "cvt.u16.pred\t$d, $a",
+            [(set RRegu16:$d, (zext Preds:$a))]>;
+
+def CVT_u16_u32
+  : InstPTX<(outs RRegu16:$d), (ins RRegu32:$a), "cvt.u16.u32\t$d, $a",
+            [(set RRegu16:$d, (trunc RRegu32:$a))]>;
+
+def CVT_u16_u64
+  : InstPTX<(outs RRegu16:$d), (ins RRegu64:$a), "cvt.u16.u64\t$d, $a",
+            [(set RRegu16:$d, (trunc RRegu64:$a))]>;
+
+def CVT_u16_f32
+  : InstPTX<(outs RRegu16:$d), (ins RRegf32:$a), "cvt.rni.u16.f32\t$d, $a",
+            [(set RRegu16:$d, (fp_to_uint RRegf32:$a))]>;
+
+def CVT_u16_f64
+  : InstPTX<(outs RRegu16:$d), (ins RRegf64:$a), "cvt.rni.u16.f64\t$d, $a",
+            [(set RRegu16:$d, (fp_to_uint RRegf64:$a))]>;
+
+// Conversion to u32
+
+def CVT_u32_pred
+  : InstPTX<(outs RRegu32:$d), (ins Preds:$a), "cvt.u32.pred\t$d, $a",
+            [(set RRegu32:$d, (zext Preds:$a))]>;
+
+def CVT_u32_u16
+  : InstPTX<(outs RRegu32:$d), (ins RRegu16:$a), "cvt.u32.u16\t$d, $a",
+            [(set RRegu32:$d, (zext RRegu16:$a))]>;
+
+def CVT_u32_u64
+  : InstPTX<(outs RRegu32:$d), (ins RRegu64:$a), "cvt.u32.u64\t$d, $a",
+            [(set RRegu32:$d, (trunc RRegu64:$a))]>;
+
+def CVT_u32_f32
+  : InstPTX<(outs RRegu32:$d), (ins RRegf32:$a), "cvt.rni.u32.f32\t$d, $a",
+            [(set RRegu32:$d, (fp_to_uint RRegf32:$a))]>;
+
+def CVT_u32_f64
+  : InstPTX<(outs RRegu32:$d), (ins RRegf64:$a), "cvt.rni.u32.f64\t$d, $a",
+            [(set RRegu32:$d, (fp_to_uint RRegf64:$a))]>;
+
+// Conversion to u64
+
+def CVT_u64_pred
+  : InstPTX<(outs RRegu64:$d), (ins Preds:$a), "cvt.u64.pred\t$d, $a",
+            [(set RRegu64:$d, (zext Preds:$a))]>;
+
+def CVT_u64_u16
+  : InstPTX<(outs RRegu64:$d), (ins RRegu16:$a), "cvt.u64.u16\t$d, $a",
+            [(set RRegu64:$d, (zext RRegu16:$a))]>;
+
+def CVT_u64_u32
+  : InstPTX<(outs RRegu64:$d), (ins RRegu32:$a), "cvt.u64.u32\t$d, $a",
+            [(set RRegu64:$d, (zext RRegu32:$a))]>;
+
+def CVT_u64_f32
+  : InstPTX<(outs RRegu64:$d), (ins RRegf32:$a), "cvt.rni.u64.f32\t$d, $a",
+            [(set RRegu64:$d, (fp_to_uint RRegf32:$a))]>;
+
+def CVT_u64_f64
+  : InstPTX<(outs RRegu64:$d), (ins RRegf64:$a), "cvt.rni.u64.f64\t$d, $a",
+            [(set RRegu64:$d, (fp_to_uint RRegf64:$a))]>;
+
+// Conversion to f32
+
+def CVT_f32_pred
+  : InstPTX<(outs RRegf32:$d), (ins Preds:$a), "cvt.rn.f32.pred\t$d, $a",
+            [(set RRegf32:$d, (uint_to_fp Preds:$a))]>;
+
+def CVT_f32_u16
+  : InstPTX<(outs RRegf32:$d), (ins RRegu16:$a), "cvt.rn.f32.u16\t$d, $a",
+            [(set RRegf32:$d, (uint_to_fp RRegu16:$a))]>;
+
+def CVT_f32_u32
+  : InstPTX<(outs RRegf32:$d), (ins RRegu32:$a), "cvt.rn.f32.u32\t$d, $a",
+            [(set RRegf32:$d, (uint_to_fp RRegu32:$a))]>;
+
+def CVT_f32_u64
+  : InstPTX<(outs RRegf32:$d), (ins RRegu64:$a), "cvt.rn.f32.u64\t$d, $a",
+            [(set RRegf32:$d, (uint_to_fp RRegu64:$a))]>;
+
+def CVT_f32_f64
+  : InstPTX<(outs RRegf32:$d), (ins RRegf64:$a), "cvt.rn.f32.f64\t$d, $a",
+            [(set RRegf32:$d, (fround RRegf64:$a))]>;
+
+// Conversion to f64
+
+def CVT_f64_pred
+  : InstPTX<(outs RRegf64:$d), (ins Preds:$a), "cvt.rn.f64.pred\t$d, $a",
+            [(set RRegf64:$d, (uint_to_fp Preds:$a))]>;
+
+def CVT_f64_u16
+  : InstPTX<(outs RRegf64:$d), (ins RRegu16:$a), "cvt.rn.f64.u16\t$d, $a",
+            [(set RRegf64:$d, (uint_to_fp RRegu16:$a))]>;
+
+def CVT_f64_u32
+  : InstPTX<(outs RRegf64:$d), (ins RRegu32:$a), "cvt.rn.f64.u32\t$d, $a",
+            [(set RRegf64:$d, (uint_to_fp RRegu32:$a))]>;
+
+def CVT_f64_u64
+  : InstPTX<(outs RRegf64:$d), (ins RRegu64:$a), "cvt.rn.f64.u64\t$d, $a",
+            [(set RRegf64:$d, (uint_to_fp RRegu64:$a))]>;
+
+def CVT_f64_f32
+  : InstPTX<(outs RRegf64:$d), (ins RRegf32:$a), "cvt.f64.f32\t$d, $a",
+            [(set RRegf64:$d, (fextend RRegf32:$a))]>;
 
 ///===- Control Flow Instructions -----------------------------------------===//
 
+let isBranch = 1, isTerminator = 1, isBarrier = 1 in {
+  def BRAd
+    : InstPTX<(outs), (ins brtarget:$d), "bra\t$d", [(br bb:$d)]>;
+}
+
+let isBranch = 1, isTerminator = 1 in {
+  // FIXME: The pattern part is blank because I cannot (or do not yet know
+  // how to) use the first operand of PredicateOperand (a Preds register) here
+  def BRAdp
+    : InstPTX<(outs), (ins brtarget:$d), "bra\t$d",
+              [/*(brcond pred:$_p, bb:$d)*/]>;
+}
+
 let isReturn = 1, isTerminator = 1, isBarrier = 1 in {
   def EXIT : InstPTX<(outs), (ins), "exit", [(PTXexit)]>;
   def RET  : InstPTX<(outs), (ins), "ret",  [(PTXret)]>;
 }
+
+///===- Intrinsic Instructions --------------------------------------------===//
+
+include "PTXIntrinsicInstrInfo.td"