Teach tblgen's set theory "sequence" operator to support an optional stride operand.
[oota-llvm.git] / include / llvm / Target / Target.td
1 //===- Target.td - Target Independent TableGen interface ---*- tablegen -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // 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 // SubRegIndex - Use instances of SubRegIndex to identify subregisters.
25 class SubRegIndex<list<SubRegIndex> comps = []> {
26   string Namespace = "";
27
28   // ComposedOf - A list of two SubRegIndex instances, [A, B].
29   // This indicates that this SubRegIndex is the result of composing A and B.
30   list<SubRegIndex> ComposedOf = comps;
31 }
32
33 // RegAltNameIndex - The alternate name set to use for register operands of
34 // this register class when printing.
35 class RegAltNameIndex {
36   string Namespace = "";
37 }
38 def NoRegAltName : RegAltNameIndex;
39
40 // Register - You should define one instance of this class for each register
41 // in the target machine.  String n will become the "name" of the register.
42 class Register<string n, list<string> altNames = []> {
43   string Namespace = "";
44   string AsmName = n;
45   list<string> AltNames = altNames;
46
47   // Aliases - A list of registers that this register overlaps with.  A read or
48   // modification of this register can potentially read or modify the aliased
49   // registers.
50   list<Register> Aliases = [];
51
52   // SubRegs - A list of registers that are parts of this register. Note these
53   // are "immediate" sub-registers and the registers within the list do not
54   // themselves overlap. e.g. For X86, EAX's SubRegs list contains only [AX],
55   // not [AX, AH, AL].
56   list<Register> SubRegs = [];
57
58   // SubRegIndices - For each register in SubRegs, specify the SubRegIndex used
59   // to address it. Sub-sub-register indices are automatically inherited from
60   // SubRegs.
61   list<SubRegIndex> SubRegIndices = [];
62
63   // RegAltNameIndices - The alternate name indices which are valid for this
64   // register.
65   list<RegAltNameIndex> RegAltNameIndices = [];
66
67   // CompositeIndices - Specify subreg indices that don't correspond directly to
68   // a register in SubRegs and are not inherited. The following formats are
69   // supported:
70   //
71   // (a)     Identity  - Reg:a == Reg
72   // (a b)   Alias     - Reg:a == Reg:b
73   // (a b,c) Composite - Reg:a == (Reg:b):c
74   //
75   // This can be used to disambiguate a sub-sub-register that exists in more
76   // than one subregister and other weird stuff.
77   list<dag> CompositeIndices = [];
78
79   // DwarfNumbers - Numbers used internally by gcc/gdb to identify the register.
80   // These values can be determined by locating the <target>.h file in the
81   // directory llvmgcc/gcc/config/<target>/ and looking for REGISTER_NAMES.  The
82   // order of these names correspond to the enumeration used by gcc.  A value of
83   // -1 indicates that the gcc number is undefined and -2 that register number
84   // is invalid for this mode/flavour.
85   list<int> DwarfNumbers = [];
86
87   // CostPerUse - Additional cost of instructions using this register compared
88   // to other registers in its class. The register allocator will try to
89   // minimize the number of instructions using a register with a CostPerUse.
90   // This is used by the x86-64 and ARM Thumb targets where some registers
91   // require larger instruction encodings.
92   int CostPerUse = 0;
93
94   // CoveredBySubRegs - When this bit is set, the value of this register is
95   // completely determined by the value of its sub-registers.  For example, the
96   // x86 register AX is covered by its sub-registers AL and AH, but EAX is not
97   // covered by its sub-register AX.
98   bit CoveredBySubRegs = 0;
99
100   // HWEncoding - The target specific hardware encoding for this register.
101   bits<16> HWEncoding = 0;
102 }
103
104 // RegisterWithSubRegs - This can be used to define instances of Register which
105 // need to specify sub-registers.
106 // List "subregs" specifies which registers are sub-registers to this one. This
107 // is used to populate the SubRegs and AliasSet fields of TargetRegisterDesc.
108 // This allows the code generator to be careful not to put two values with
109 // overlapping live ranges into registers which alias.
110 class RegisterWithSubRegs<string n, list<Register> subregs> : Register<n> {
111   let SubRegs = subregs;
112 }
113
114 // RegisterClass - Now that all of the registers are defined, and aliases
115 // between registers are defined, specify which registers belong to which
116 // register classes.  This also defines the default allocation order of
117 // registers by register allocators.
118 //
119 class RegisterClass<string namespace, list<ValueType> regTypes, int alignment,
120                     dag regList, RegAltNameIndex idx = NoRegAltName> {
121   string Namespace = namespace;
122
123   // RegType - Specify the list ValueType of the registers in this register
124   // class.  Note that all registers in a register class must have the same
125   // ValueTypes.  This is a list because some targets permit storing different
126   // types in same register, for example vector values with 128-bit total size,
127   // but different count/size of items, like SSE on x86.
128   //
129   list<ValueType> RegTypes = regTypes;
130
131   // Size - Specify the spill size in bits of the registers.  A default value of
132   // zero lets tablgen pick an appropriate size.
133   int Size = 0;
134
135   // Alignment - Specify the alignment required of the registers when they are
136   // stored or loaded to memory.
137   //
138   int Alignment = alignment;
139
140   // CopyCost - This value is used to specify the cost of copying a value
141   // between two registers in this register class. The default value is one
142   // meaning it takes a single instruction to perform the copying. A negative
143   // value means copying is extremely expensive or impossible.
144   int CopyCost = 1;
145
146   // MemberList - Specify which registers are in this class.  If the
147   // allocation_order_* method are not specified, this also defines the order of
148   // allocation used by the register allocator.
149   //
150   dag MemberList = regList;
151
152   // AltNameIndex - The alternate register name to use when printing operands
153   // of this register class. Every register in the register class must have
154   // a valid alternate name for the given index.
155   RegAltNameIndex altNameIndex = idx;
156
157   // isAllocatable - Specify that the register class can be used for virtual
158   // registers and register allocation.  Some register classes are only used to
159   // model instruction operand constraints, and should have isAllocatable = 0.
160   bit isAllocatable = 1;
161
162   // AltOrders - List of alternative allocation orders. The default order is
163   // MemberList itself, and that is good enough for most targets since the
164   // register allocators automatically remove reserved registers and move
165   // callee-saved registers to the end.
166   list<dag> AltOrders = [];
167
168   // AltOrderSelect - The body of a function that selects the allocation order
169   // to use in a given machine function. The code will be inserted in a
170   // function like this:
171   //
172   //   static inline unsigned f(const MachineFunction &MF) { ... }
173   //
174   // The function should return 0 to select the default order defined by
175   // MemberList, 1 to select the first AltOrders entry and so on.
176   code AltOrderSelect = [{}];
177 }
178
179 // The memberList in a RegisterClass is a dag of set operations. TableGen
180 // evaluates these set operations and expand them into register lists. These
181 // are the most common operation, see test/TableGen/SetTheory.td for more
182 // examples of what is possible:
183 //
184 // (add R0, R1, R2) - Set Union. Each argument can be an individual register, a
185 // register class, or a sub-expression. This is also the way to simply list
186 // registers.
187 //
188 // (sub GPR, SP) - Set difference. Subtract the last arguments from the first.
189 //
190 // (and GPR, CSR) - Set intersection. All registers from the first set that are
191 // also in the second set.
192 //
193 // (sequence "R%u", 0, 15) -> [R0, R1, ..., R15]. Generate a sequence of
194 // numbered registers.  Takes an optional 4th operand which is a stride to use
195 // when generating the sequence.
196 //
197 // (shl GPR, 4) - Remove the first N elements.
198 //
199 // (trunc GPR, 4) - Truncate after the first N elements.
200 //
201 // (rotl GPR, 1) - Rotate N places to the left.
202 //
203 // (rotr GPR, 1) - Rotate N places to the right.
204 //
205 // (decimate GPR, 2) - Pick every N'th element, starting with the first.
206 //
207 // (interleave A, B, ...) - Interleave the elements from each argument list.
208 //
209 // All of these operators work on ordered sets, not lists. That means
210 // duplicates are removed from sub-expressions.
211
212 // Set operators. The rest is defined in TargetSelectionDAG.td.
213 def sequence;
214 def decimate;
215 def interleave;
216
217 // RegisterTuples - Automatically generate super-registers by forming tuples of
218 // sub-registers. This is useful for modeling register sequence constraints
219 // with pseudo-registers that are larger than the architectural registers.
220 //
221 // The sub-register lists are zipped together:
222 //
223 //   def EvenOdd : RegisterTuples<[sube, subo], [(add R0, R2), (add R1, R3)]>;
224 //
225 // Generates the same registers as:
226 //
227 //   let SubRegIndices = [sube, subo] in {
228 //     def R0_R1 : RegisterWithSubRegs<"", [R0, R1]>;
229 //     def R2_R3 : RegisterWithSubRegs<"", [R2, R3]>;
230 //   }
231 //
232 // The generated pseudo-registers inherit super-classes and fields from their
233 // first sub-register. Most fields from the Register class are inferred, and
234 // the AsmName and Dwarf numbers are cleared.
235 //
236 // RegisterTuples instances can be used in other set operations to form
237 // register classes and so on. This is the only way of using the generated
238 // registers.
239 class RegisterTuples<list<SubRegIndex> Indices, list<dag> Regs> {
240   // SubRegs - N lists of registers to be zipped up. Super-registers are
241   // synthesized from the first element of each SubRegs list, the second
242   // element and so on.
243   list<dag> SubRegs = Regs;
244
245   // SubRegIndices - N SubRegIndex instances. This provides the names of the
246   // sub-registers in the synthesized super-registers.
247   list<SubRegIndex> SubRegIndices = Indices;
248
249   // Compose sub-register indices like in a normal Register.
250   list<dag> CompositeIndices = [];
251 }
252
253
254 //===----------------------------------------------------------------------===//
255 // DwarfRegNum - This class provides a mapping of the llvm register enumeration
256 // to the register numbering used by gcc and gdb.  These values are used by a
257 // debug information writer to describe where values may be located during
258 // execution.
259 class DwarfRegNum<list<int> Numbers> {
260   // DwarfNumbers - Numbers used internally by gcc/gdb to identify the register.
261   // These values can be determined by locating the <target>.h file in the
262   // directory llvmgcc/gcc/config/<target>/ and looking for REGISTER_NAMES.  The
263   // order of these names correspond to the enumeration used by gcc.  A value of
264   // -1 indicates that the gcc number is undefined and -2 that register number
265   // is invalid for this mode/flavour.
266   list<int> DwarfNumbers = Numbers;
267 }
268
269 // DwarfRegAlias - This class declares that a given register uses the same dwarf
270 // numbers as another one. This is useful for making it clear that the two
271 // registers do have the same number. It also lets us build a mapping
272 // from dwarf register number to llvm register.
273 class DwarfRegAlias<Register reg> {
274       Register DwarfAlias = reg;
275 }
276
277 //===----------------------------------------------------------------------===//
278 // Pull in the common support for scheduling
279 //
280 include "llvm/Target/TargetSchedule.td"
281
282 class Predicate; // Forward def
283
284 //===----------------------------------------------------------------------===//
285 // Instruction set description - These classes correspond to the C++ classes in
286 // the Target/TargetInstrInfo.h file.
287 //
288 class Instruction {
289   string Namespace = "";
290
291   dag OutOperandList;       // An dag containing the MI def operand list.
292   dag InOperandList;        // An dag containing the MI use operand list.
293   string AsmString = "";    // The .s format to print the instruction with.
294
295   // Pattern - Set to the DAG pattern for this instruction, if we know of one,
296   // otherwise, uninitialized.
297   list<dag> Pattern;
298
299   // The follow state will eventually be inferred automatically from the
300   // instruction pattern.
301
302   list<Register> Uses = []; // Default to using no non-operand registers
303   list<Register> Defs = []; // Default to modifying no non-operand registers
304
305   // Predicates - List of predicates which will be turned into isel matching
306   // code.
307   list<Predicate> Predicates = [];
308
309   // Size - Size of encoded instruction, or zero if the size cannot be determined
310   // from the opcode.
311   int Size = 0;
312
313   // DecoderNamespace - The "namespace" in which this instruction exists, on
314   // targets like ARM which multiple ISA namespaces exist.
315   string DecoderNamespace = "";
316
317   // Code size, for instruction selection.
318   // FIXME: What does this actually mean?
319   int CodeSize = 0;
320
321   // Added complexity passed onto matching pattern.
322   int AddedComplexity  = 0;
323
324   // These bits capture information about the high-level semantics of the
325   // instruction.
326   bit isReturn     = 0;     // Is this instruction a return instruction?
327   bit isBranch     = 0;     // Is this instruction a branch instruction?
328   bit isIndirectBranch = 0; // Is this instruction an indirect branch?
329   bit isCompare    = 0;     // Is this instruction a comparison instruction?
330   bit isMoveImm    = 0;     // Is this instruction a move immediate instruction?
331   bit isBitcast    = 0;     // Is this instruction a bitcast instruction?
332   bit isBarrier    = 0;     // Can control flow fall through this instruction?
333   bit isCall       = 0;     // Is this instruction a call instruction?
334   bit canFoldAsLoad = 0;    // Can this be folded as a simple memory operand?
335   bit mayLoad      = 0;     // Is it possible for this inst to read memory?
336   bit mayStore     = 0;     // Is it possible for this inst to write memory?
337   bit isConvertibleToThreeAddress = 0;  // Can this 2-addr instruction promote?
338   bit isCommutable = 0;     // Is this 3 operand instruction commutable?
339   bit isTerminator = 0;     // Is this part of the terminator for a basic block?
340   bit isReMaterializable = 0; // Is this instruction re-materializable?
341   bit isPredicable = 0;     // Is this instruction predicable?
342   bit hasDelaySlot = 0;     // Does this instruction have an delay slot?
343   bit usesCustomInserter = 0; // Pseudo instr needing special help.
344   bit hasPostISelHook = 0;  // To be *adjusted* after isel by target hook.
345   bit hasCtrlDep   = 0;     // Does this instruction r/w ctrl-flow chains?
346   bit isNotDuplicable = 0;  // Is it unsafe to duplicate this instruction?
347   bit isAsCheapAsAMove = 0; // As cheap (or cheaper) than a move instruction.
348   bit hasExtraSrcRegAllocReq = 0; // Sources have special regalloc requirement?
349   bit hasExtraDefRegAllocReq = 0; // Defs have special regalloc requirement?
350   bit isPseudo     = 0;     // Is this instruction a pseudo-instruction?
351                             // If so, won't have encoding information for
352                             // the [MC]CodeEmitter stuff.
353
354   // Side effect flags - When set, the flags have these meanings:
355   //
356   //  hasSideEffects - The instruction has side effects that are not
357   //    captured by any operands of the instruction or other flags.
358   //
359   //  neverHasSideEffects - Set on an instruction with no pattern if it has no
360   //    side effects.
361   bit hasSideEffects = 0;
362   bit neverHasSideEffects = 0;
363
364   // Is this instruction a "real" instruction (with a distinct machine
365   // encoding), or is it a pseudo instruction used for codegen modeling
366   // purposes.
367   // FIXME: For now this is distinct from isPseudo, above, as code-gen-only
368   // instructions can (and often do) still have encoding information
369   // associated with them. Once we've migrated all of them over to true
370   // pseudo-instructions that are lowered to real instructions prior to
371   // the printer/emitter, we can remove this attribute and just use isPseudo.
372   //
373   // The intended use is:
374   // isPseudo: Does not have encoding information and should be expanded,
375   //   at the latest, during lowering to MCInst.
376   //
377   // isCodeGenOnly: Does have encoding information and can go through to the
378   //   CodeEmitter unchanged, but duplicates a canonical instruction
379   //   definition's encoding and should be ignored when constructing the
380   //   assembler match tables.
381   bit isCodeGenOnly = 0;
382
383   // Is this instruction a pseudo instruction for use by the assembler parser.
384   bit isAsmParserOnly = 0;
385
386   InstrItinClass Itinerary = NoItinerary;// Execution steps used for scheduling.
387
388   string Constraints = "";  // OperandConstraint, e.g. $src = $dst.
389
390   /// DisableEncoding - List of operand names (e.g. "$op1,$op2") that should not
391   /// be encoded into the output machineinstr.
392   string DisableEncoding = "";
393
394   string PostEncoderMethod = "";
395   string DecoderMethod = "";
396
397   /// Target-specific flags. This becomes the TSFlags field in TargetInstrDesc.
398   bits<64> TSFlags = 0;
399
400   ///@name Assembler Parser Support
401   ///@{
402
403   string AsmMatchConverter = "";
404
405   /// TwoOperandAliasConstraint - Enable TableGen to auto-generate a
406   /// two-operand matcher inst-alias for a three operand instruction.
407   /// For example, the arm instruction "add r3, r3, r5" can be written
408   /// as "add r3, r5". The constraint is of the same form as a tied-operand
409   /// constraint. For example, "$Rn = $Rd".
410   string TwoOperandAliasConstraint = "";
411
412   ///@}
413 }
414
415 /// PseudoInstExpansion - Expansion information for a pseudo-instruction.
416 /// Which instruction it expands to and how the operands map from the
417 /// pseudo.
418 class PseudoInstExpansion<dag Result> {
419   dag ResultInst = Result;     // The instruction to generate.
420   bit isPseudo = 1;
421 }
422
423 /// Predicates - These are extra conditionals which are turned into instruction
424 /// selector matching code. Currently each predicate is just a string.
425 class Predicate<string cond> {
426   string CondString = cond;
427
428   /// AssemblerMatcherPredicate - If this feature can be used by the assembler
429   /// matcher, this is true.  Targets should set this by inheriting their
430   /// feature from the AssemblerPredicate class in addition to Predicate.
431   bit AssemblerMatcherPredicate = 0;
432
433   /// AssemblerCondString - Name of the subtarget feature being tested used
434   /// as alternative condition string used for assembler matcher.
435   /// e.g. "ModeThumb" is translated to "(Bits & ModeThumb) != 0".
436   ///      "!ModeThumb" is translated to "(Bits & ModeThumb) == 0".
437   /// It can also list multiple features separated by ",".
438   /// e.g. "ModeThumb,FeatureThumb2" is translated to
439   ///      "(Bits & ModeThumb) != 0 && (Bits & FeatureThumb2) != 0".
440   string AssemblerCondString = "";
441
442   /// PredicateName - User-level name to use for the predicate. Mainly for use
443   /// in diagnostics such as missing feature errors in the asm matcher.
444   string PredicateName = "";
445 }
446
447 /// NoHonorSignDependentRounding - This predicate is true if support for
448 /// sign-dependent-rounding is not enabled.
449 def NoHonorSignDependentRounding
450  : Predicate<"!TM.Options.HonorSignDependentRoundingFPMath()">;
451
452 class Requires<list<Predicate> preds> {
453   list<Predicate> Predicates = preds;
454 }
455
456 /// ops definition - This is just a simple marker used to identify the operand
457 /// list for an instruction. outs and ins are identical both syntactically and
458 /// semanticallyr; they are used to define def operands and use operands to
459 /// improve readibility. This should be used like this:
460 ///     (outs R32:$dst), (ins R32:$src1, R32:$src2) or something similar.
461 def ops;
462 def outs;
463 def ins;
464
465 /// variable_ops definition - Mark this instruction as taking a variable number
466 /// of operands.
467 def variable_ops;
468
469
470 /// PointerLikeRegClass - Values that are designed to have pointer width are
471 /// derived from this.  TableGen treats the register class as having a symbolic
472 /// type that it doesn't know, and resolves the actual regclass to use by using
473 /// the TargetRegisterInfo::getPointerRegClass() hook at codegen time.
474 class PointerLikeRegClass<int Kind> {
475   int RegClassKind = Kind;
476 }
477
478
479 /// ptr_rc definition - Mark this operand as being a pointer value whose
480 /// register class is resolved dynamically via a callback to TargetInstrInfo.
481 /// FIXME: We should probably change this to a class which contain a list of
482 /// flags. But currently we have but one flag.
483 def ptr_rc : PointerLikeRegClass<0>;
484
485 /// unknown definition - Mark this operand as being of unknown type, causing
486 /// it to be resolved by inference in the context it is used.
487 def unknown;
488
489 /// AsmOperandClass - Representation for the kinds of operands which the target
490 /// specific parser can create and the assembly matcher may need to distinguish.
491 ///
492 /// Operand classes are used to define the order in which instructions are
493 /// matched, to ensure that the instruction which gets matched for any
494 /// particular list of operands is deterministic.
495 ///
496 /// The target specific parser must be able to classify a parsed operand into a
497 /// unique class which does not partially overlap with any other classes. It can
498 /// match a subset of some other class, in which case the super class field
499 /// should be defined.
500 class AsmOperandClass {
501   /// The name to use for this class, which should be usable as an enum value.
502   string Name = ?;
503
504   /// The super classes of this operand.
505   list<AsmOperandClass> SuperClasses = [];
506
507   /// The name of the method on the target specific operand to call to test
508   /// whether the operand is an instance of this class. If not set, this will
509   /// default to "isFoo", where Foo is the AsmOperandClass name. The method
510   /// signature should be:
511   ///   bool isFoo() const;
512   string PredicateMethod = ?;
513
514   /// The name of the method on the target specific operand to call to add the
515   /// target specific operand to an MCInst. If not set, this will default to
516   /// "addFooOperands", where Foo is the AsmOperandClass name. The method
517   /// signature should be:
518   ///   void addFooOperands(MCInst &Inst, unsigned N) const;
519   string RenderMethod = ?;
520
521   /// The name of the method on the target specific operand to call to custom
522   /// handle the operand parsing. This is useful when the operands do not relate
523   /// to immediates or registers and are very instruction specific (as flags to
524   /// set in a processor register, coprocessor number, ...).
525   string ParserMethod = ?;
526 }
527
528 def ImmAsmOperand : AsmOperandClass {
529   let Name = "Imm";
530 }
531
532 /// Operand Types - These provide the built-in operand types that may be used
533 /// by a target.  Targets can optionally provide their own operand types as
534 /// needed, though this should not be needed for RISC targets.
535 class Operand<ValueType ty> {
536   ValueType Type = ty;
537   string PrintMethod = "printOperand";
538   string EncoderMethod = "";
539   string DecoderMethod = "";
540   string AsmOperandLowerMethod = ?;
541   string OperandType = "OPERAND_UNKNOWN";
542   dag MIOperandInfo = (ops);
543
544   // ParserMatchClass - The "match class" that operands of this type fit
545   // in. Match classes are used to define the order in which instructions are
546   // match, to ensure that which instructions gets matched is deterministic.
547   //
548   // The target specific parser must be able to classify an parsed operand into
549   // a unique class, which does not partially overlap with any other classes. It
550   // can match a subset of some other class, in which case the AsmOperandClass
551   // should declare the other operand as one of its super classes.
552   AsmOperandClass ParserMatchClass = ImmAsmOperand;
553 }
554
555 class RegisterOperand<RegisterClass regclass, string pm = "printOperand"> {
556   // RegClass - The register class of the operand.
557   RegisterClass RegClass = regclass;
558   // PrintMethod - The target method to call to print register operands of
559   // this type. The method normally will just use an alt-name index to look
560   // up the name to print. Default to the generic printOperand().
561   string PrintMethod = pm;
562   // ParserMatchClass - The "match class" that operands of this type fit
563   // in. Match classes are used to define the order in which instructions are
564   // match, to ensure that which instructions gets matched is deterministic.
565   //
566   // The target specific parser must be able to classify an parsed operand into
567   // a unique class, which does not partially overlap with any other classes. It
568   // can match a subset of some other class, in which case the AsmOperandClass
569   // should declare the other operand as one of its super classes.
570   AsmOperandClass ParserMatchClass;
571 }
572
573 let OperandType = "OPERAND_IMMEDIATE" in {
574 def i1imm  : Operand<i1>;
575 def i8imm  : Operand<i8>;
576 def i16imm : Operand<i16>;
577 def i32imm : Operand<i32>;
578 def i64imm : Operand<i64>;
579
580 def f32imm : Operand<f32>;
581 def f64imm : Operand<f64>;
582 }
583
584 /// zero_reg definition - Special node to stand for the zero register.
585 ///
586 def zero_reg;
587
588 /// PredicateOperand - This can be used to define a predicate operand for an
589 /// instruction.  OpTypes specifies the MIOperandInfo for the operand, and
590 /// AlwaysVal specifies the value of this predicate when set to "always
591 /// execute".
592 class PredicateOperand<ValueType ty, dag OpTypes, dag AlwaysVal>
593   : Operand<ty> {
594   let MIOperandInfo = OpTypes;
595   dag DefaultOps = AlwaysVal;
596 }
597
598 /// OptionalDefOperand - This is used to define a optional definition operand
599 /// for an instruction. DefaultOps is the register the operand represents if
600 /// none is supplied, e.g. zero_reg.
601 class OptionalDefOperand<ValueType ty, dag OpTypes, dag defaultops>
602   : Operand<ty> {
603   let MIOperandInfo = OpTypes;
604   dag DefaultOps = defaultops;
605 }
606
607
608 // InstrInfo - This class should only be instantiated once to provide parameters
609 // which are global to the target machine.
610 //
611 class InstrInfo {
612   // Target can specify its instructions in either big or little-endian formats.
613   // For instance, while both Sparc and PowerPC are big-endian platforms, the
614   // Sparc manual specifies its instructions in the format [31..0] (big), while
615   // PowerPC specifies them using the format [0..31] (little).
616   bit isLittleEndianEncoding = 0;
617 }
618
619 // Standard Pseudo Instructions.
620 // This list must match TargetOpcodes.h and CodeGenTarget.cpp.
621 // Only these instructions are allowed in the TargetOpcode namespace.
622 let isCodeGenOnly = 1, isPseudo = 1, Namespace = "TargetOpcode" in {
623 def PHI : Instruction {
624   let OutOperandList = (outs);
625   let InOperandList = (ins variable_ops);
626   let AsmString = "PHINODE";
627 }
628 def INLINEASM : Instruction {
629   let OutOperandList = (outs);
630   let InOperandList = (ins variable_ops);
631   let AsmString = "";
632   let neverHasSideEffects = 1;  // Note side effect is encoded in an operand.
633 }
634 def PROLOG_LABEL : Instruction {
635   let OutOperandList = (outs);
636   let InOperandList = (ins i32imm:$id);
637   let AsmString = "";
638   let hasCtrlDep = 1;
639   let isNotDuplicable = 1;
640 }
641 def EH_LABEL : Instruction {
642   let OutOperandList = (outs);
643   let InOperandList = (ins i32imm:$id);
644   let AsmString = "";
645   let hasCtrlDep = 1;
646   let isNotDuplicable = 1;
647 }
648 def GC_LABEL : Instruction {
649   let OutOperandList = (outs);
650   let InOperandList = (ins i32imm:$id);
651   let AsmString = "";
652   let hasCtrlDep = 1;
653   let isNotDuplicable = 1;
654 }
655 def KILL : Instruction {
656   let OutOperandList = (outs);
657   let InOperandList = (ins variable_ops);
658   let AsmString = "";
659   let neverHasSideEffects = 1;
660 }
661 def EXTRACT_SUBREG : Instruction {
662   let OutOperandList = (outs unknown:$dst);
663   let InOperandList = (ins unknown:$supersrc, i32imm:$subidx);
664   let AsmString = "";
665   let neverHasSideEffects = 1;
666 }
667 def INSERT_SUBREG : Instruction {
668   let OutOperandList = (outs unknown:$dst);
669   let InOperandList = (ins unknown:$supersrc, unknown:$subsrc, i32imm:$subidx);
670   let AsmString = "";
671   let neverHasSideEffects = 1;
672   let Constraints = "$supersrc = $dst";
673 }
674 def IMPLICIT_DEF : Instruction {
675   let OutOperandList = (outs unknown:$dst);
676   let InOperandList = (ins);
677   let AsmString = "";
678   let neverHasSideEffects = 1;
679   let isReMaterializable = 1;
680   let isAsCheapAsAMove = 1;
681 }
682 def SUBREG_TO_REG : Instruction {
683   let OutOperandList = (outs unknown:$dst);
684   let InOperandList = (ins unknown:$implsrc, unknown:$subsrc, i32imm:$subidx);
685   let AsmString = "";
686   let neverHasSideEffects = 1;
687 }
688 def COPY_TO_REGCLASS : Instruction {
689   let OutOperandList = (outs unknown:$dst);
690   let InOperandList = (ins unknown:$src, i32imm:$regclass);
691   let AsmString = "";
692   let neverHasSideEffects = 1;
693   let isAsCheapAsAMove = 1;
694 }
695 def DBG_VALUE : Instruction {
696   let OutOperandList = (outs);
697   let InOperandList = (ins variable_ops);
698   let AsmString = "DBG_VALUE";
699   let neverHasSideEffects = 1;
700 }
701 def REG_SEQUENCE : Instruction {
702   let OutOperandList = (outs unknown:$dst);
703   let InOperandList = (ins variable_ops);
704   let AsmString = "";
705   let neverHasSideEffects = 1;
706   let isAsCheapAsAMove = 1;
707 }
708 def COPY : Instruction {
709   let OutOperandList = (outs unknown:$dst);
710   let InOperandList = (ins unknown:$src);
711   let AsmString = "";
712   let neverHasSideEffects = 1;
713   let isAsCheapAsAMove = 1;
714 }
715 def BUNDLE : Instruction {
716   let OutOperandList = (outs);
717   let InOperandList = (ins variable_ops);
718   let AsmString = "BUNDLE";
719 }
720 }
721
722 //===----------------------------------------------------------------------===//
723 // AsmParser - This class can be implemented by targets that wish to implement
724 // .s file parsing.
725 //
726 // Subtargets can have multiple different assembly parsers (e.g. AT&T vs Intel
727 // syntax on X86 for example).
728 //
729 class AsmParser {
730   // AsmParserClassName - This specifies the suffix to use for the asmparser
731   // class.  Generated AsmParser classes are always prefixed with the target
732   // name.
733   string AsmParserClassName  = "AsmParser";
734
735   // AsmParserInstCleanup - If non-empty, this is the name of a custom member
736   // function of the AsmParser class to call on every matched instruction.
737   // This can be used to perform target specific instruction post-processing.
738   string AsmParserInstCleanup  = "";
739 }
740 def DefaultAsmParser : AsmParser;
741
742 //===----------------------------------------------------------------------===//
743 // AsmParserVariant - Subtargets can have multiple different assembly parsers 
744 // (e.g. AT&T vs Intel syntax on X86 for example). This class can be
745 // implemented by targets to describe such variants.
746 //
747 class AsmParserVariant {
748   // Variant - AsmParsers can be of multiple different variants.  Variants are
749   // used to support targets that need to parser multiple formats for the
750   // assembly language.
751   int Variant = 0;
752
753   // CommentDelimiter - If given, the delimiter string used to recognize
754   // comments which are hard coded in the .td assembler strings for individual
755   // instructions.
756   string CommentDelimiter = "";
757
758   // RegisterPrefix - If given, the token prefix which indicates a register
759   // token. This is used by the matcher to automatically recognize hard coded
760   // register tokens as constrained registers, instead of tokens, for the
761   // purposes of matching.
762   string RegisterPrefix = "";
763 }
764 def DefaultAsmParserVariant : AsmParserVariant;
765
766 /// AssemblerPredicate - This is a Predicate that can be used when the assembler
767 /// matches instructions and aliases.
768 class AssemblerPredicate<string cond, string name = ""> {
769   bit AssemblerMatcherPredicate = 1;
770   string AssemblerCondString = cond;
771   string PredicateName = name;
772 }
773
774 /// TokenAlias - This class allows targets to define assembler token
775 /// operand aliases. That is, a token literal operand which is equivalent
776 /// to another, canonical, token literal. For example, ARM allows:
777 ///   vmov.u32 s4, #0  -> vmov.i32, #0
778 /// 'u32' is a more specific designator for the 32-bit integer type specifier
779 /// and is legal for any instruction which accepts 'i32' as a datatype suffix.
780 ///   def : TokenAlias<".u32", ".i32">;
781 ///
782 /// This works by marking the match class of 'From' as a subclass of the
783 /// match class of 'To'.
784 class TokenAlias<string From, string To> {
785   string FromToken = From;
786   string ToToken = To;
787 }
788
789 /// MnemonicAlias - This class allows targets to define assembler mnemonic
790 /// aliases.  This should be used when all forms of one mnemonic are accepted
791 /// with a different mnemonic.  For example, X86 allows:
792 ///   sal %al, 1    -> shl %al, 1
793 ///   sal %ax, %cl  -> shl %ax, %cl
794 ///   sal %eax, %cl -> shl %eax, %cl
795 /// etc.  Though "sal" is accepted with many forms, all of them are directly
796 /// translated to a shl, so it can be handled with (in the case of X86, it
797 /// actually has one for each suffix as well):
798 ///   def : MnemonicAlias<"sal", "shl">;
799 ///
800 /// Mnemonic aliases are mapped before any other translation in the match phase,
801 /// and do allow Requires predicates, e.g.:
802 ///
803 ///  def : MnemonicAlias<"pushf", "pushfq">, Requires<[In64BitMode]>;
804 ///  def : MnemonicAlias<"pushf", "pushfl">, Requires<[In32BitMode]>;
805 ///
806 class MnemonicAlias<string From, string To> {
807   string FromMnemonic = From;
808   string ToMnemonic = To;
809
810   // Predicates - Predicates that must be true for this remapping to happen.
811   list<Predicate> Predicates = [];
812 }
813
814 /// InstAlias - This defines an alternate assembly syntax that is allowed to
815 /// match an instruction that has a different (more canonical) assembly
816 /// representation.
817 class InstAlias<string Asm, dag Result, bit Emit = 0b1> {
818   string AsmString = Asm;      // The .s format to match the instruction with.
819   dag ResultInst = Result;     // The MCInst to generate.
820   bit EmitAlias = Emit;        // Emit the alias instead of what's aliased.
821
822   // Predicates - Predicates that must be true for this to match.
823   list<Predicate> Predicates = [];
824 }
825
826 //===----------------------------------------------------------------------===//
827 // AsmWriter - This class can be implemented by targets that need to customize
828 // the format of the .s file writer.
829 //
830 // Subtargets can have multiple different asmwriters (e.g. AT&T vs Intel syntax
831 // on X86 for example).
832 //
833 class AsmWriter {
834   // AsmWriterClassName - This specifies the suffix to use for the asmwriter
835   // class.  Generated AsmWriter classes are always prefixed with the target
836   // name.
837   string AsmWriterClassName  = "AsmPrinter";
838
839   // Variant - AsmWriters can be of multiple different variants.  Variants are
840   // used to support targets that need to emit assembly code in ways that are
841   // mostly the same for different targets, but have minor differences in
842   // syntax.  If the asmstring contains {|} characters in them, this integer
843   // will specify which alternative to use.  For example "{x|y|z}" with Variant
844   // == 1, will expand to "y".
845   int Variant = 0;
846
847
848   // FirstOperandColumn/OperandSpacing - If the assembler syntax uses a columnar
849   // layout, the asmwriter can actually generate output in this columns (in
850   // verbose-asm mode).  These two values indicate the width of the first column
851   // (the "opcode" area) and the width to reserve for subsequent operands.  When
852   // verbose asm mode is enabled, operands will be indented to respect this.
853   int FirstOperandColumn = -1;
854
855   // OperandSpacing - Space between operand columns.
856   int OperandSpacing = -1;
857
858   // isMCAsmWriter - Is this assembly writer for an MC emitter? This controls
859   // generation of the printInstruction() method. For MC printers, it takes
860   // an MCInstr* operand, otherwise it takes a MachineInstr*.
861   bit isMCAsmWriter = 0;
862 }
863 def DefaultAsmWriter : AsmWriter;
864
865
866 //===----------------------------------------------------------------------===//
867 // Target - This class contains the "global" target information
868 //
869 class Target {
870   // InstructionSet - Instruction set description for this target.
871   InstrInfo InstructionSet;
872
873   // AssemblyParsers - The AsmParser instances available for this target.
874   list<AsmParser> AssemblyParsers = [DefaultAsmParser];
875
876   /// AssemblyParserVariants - The AsmParserVariant instances available for 
877   /// this target.
878   list<AsmParserVariant> AssemblyParserVariants = [DefaultAsmParserVariant];
879
880   // AssemblyWriters - The AsmWriter instances available for this target.
881   list<AsmWriter> AssemblyWriters = [DefaultAsmWriter];
882 }
883
884 //===----------------------------------------------------------------------===//
885 // SubtargetFeature - A characteristic of the chip set.
886 //
887 class SubtargetFeature<string n, string a,  string v, string d,
888                        list<SubtargetFeature> i = []> {
889   // Name - Feature name.  Used by command line (-mattr=) to determine the
890   // appropriate target chip.
891   //
892   string Name = n;
893
894   // Attribute - Attribute to be set by feature.
895   //
896   string Attribute = a;
897
898   // Value - Value the attribute to be set to by feature.
899   //
900   string Value = v;
901
902   // Desc - Feature description.  Used by command line (-mattr=) to display help
903   // information.
904   //
905   string Desc = d;
906
907   // Implies - Features that this feature implies are present. If one of those
908   // features isn't set, then this one shouldn't be set either.
909   //
910   list<SubtargetFeature> Implies = i;
911 }
912
913 //===----------------------------------------------------------------------===//
914 // Processor chip sets - These values represent each of the chip sets supported
915 // by the scheduler.  Each Processor definition requires corresponding
916 // instruction itineraries.
917 //
918 class Processor<string n, ProcessorItineraries pi, list<SubtargetFeature> f> {
919   // Name - Chip set name.  Used by command line (-mcpu=) to determine the
920   // appropriate target chip.
921   //
922   string Name = n;
923
924   // ProcItin - The scheduling information for the target processor.
925   //
926   ProcessorItineraries ProcItin = pi;
927
928   // Features - list of
929   list<SubtargetFeature> Features = f;
930 }
931
932 //===----------------------------------------------------------------------===//
933 // Pull in the common support for calling conventions.
934 //
935 include "llvm/Target/TargetCallingConv.td"
936
937 //===----------------------------------------------------------------------===//
938 // Pull in the common support for DAG isel generation.
939 //
940 include "llvm/Target/TargetSelectionDAG.td"