lib/Target/AMDGPU/CIInstructions.td

   1 //===-- CIInstructions.td - CI Instruction Defintions ---------------------===//
   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 // Instruction definitions for CI and newer.
  10 //===----------------------------------------------------------------------===//
  11 // Remaining instructions:
  12 // S_CBRANCH_CDBGUSER
  13 // S_CBRANCH_CDBGSYS
  14 // S_CBRANCH_CDBGSYS_OR_USER
  15 // S_CBRANCH_CDBGSYS_AND_USER
  16 // DS_NOP
  17 // DS_GWS_SEMA_RELEASE_ALL
  18 // DS_WRAP_RTN_B32
  19 // DS_CNDXCHG32_RTN_B64
  20 // DS_WRITE_B96
  21 // DS_WRITE_B128
  22 // DS_CONDXCHG32_RTN_B128
  23 // DS_READ_B96
  24 // DS_READ_B128
  25 // BUFFER_LOAD_DWORDX3
  26 // BUFFER_STORE_DWORDX3
  27
  28
  29 def isCIVI : Predicate <
  30   "Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::SEA_ISLANDS || "
  31   "Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS"
  32 >, AssemblerPredicate<"FeatureCIInsts">;
  33
  34 def HasFlatAddressSpace : Predicate<"Subtarget->hasFlatAddressSpace()">;
  35
  36 //===----------------------------------------------------------------------===//
  37 // VOP1 Instructions
  38 //===----------------------------------------------------------------------===//
  39
  40 let SubtargetPredicate = isCIVI in {
  41
  42 let SchedRW = [WriteDoubleAdd] in {
  43 defm V_TRUNC_F64 : VOP1Inst <vop1<0x17>, "v_trunc_f64",
  44   VOP_F64_F64, ftrunc
  45 >;
  46 defm V_CEIL_F64 : VOP1Inst <vop1<0x18>, "v_ceil_f64",
  47   VOP_F64_F64, fceil
  48 >;
  49 defm V_FLOOR_F64 : VOP1Inst <vop1<0x1A>, "v_floor_f64",
  50   VOP_F64_F64, ffloor
  51 >;
  52 defm V_RNDNE_F64 : VOP1Inst <vop1<0x19>, "v_rndne_f64",
  53   VOP_F64_F64, frint
  54 >;
  55 } // End SchedRW = [WriteDoubleAdd]
  56
  57 let SchedRW = [WriteQuarterRate32] in {
  58 defm V_LOG_LEGACY_F32 : VOP1Inst <vop1<0x45, 0x4c>, "v_log_legacy_f32",
  59   VOP_F32_F32
  60 >;
  61 defm V_EXP_LEGACY_F32 : VOP1Inst <vop1<0x46, 0x4b>, "v_exp_legacy_f32",
  62   VOP_F32_F32
  63 >;
  64 } // End SchedRW = [WriteQuarterRate32]
  65
  66 //===----------------------------------------------------------------------===//
  67 // VOP3 Instructions
  68 //===----------------------------------------------------------------------===//
  69
  70 defm V_QSAD_PK_U16_U8 : VOP3Inst <vop3<0x173>, "v_qsad_pk_u16_u8",
  71   VOP_I32_I32_I32
  72 >;
  73 defm V_MQSAD_U16_U8 : VOP3Inst <vop3<0x172>, "v_mqsad_u16_u8",
  74   VOP_I32_I32_I32
  75 >;
  76 defm V_MQSAD_U32_U8 : VOP3Inst <vop3<0x175>, "v_mqsad_u32_u8",
  77   VOP_I32_I32_I32
  78 >;
  79
  80 let isCommutable = 1 in {
  81 defm V_MAD_U64_U32 : VOP3Inst <vop3<0x176>, "v_mad_u64_u32",
  82   VOP_I64_I32_I32_I64
  83 >;
  84
  85 // XXX - Does this set VCC?
  86 defm V_MAD_I64_I32 : VOP3Inst <vop3<0x177>, "v_mad_i64_i32",
  87   VOP_I64_I32_I32_I64
  88 >;
  89 } // End isCommutable = 1
  90
  91
  92 //===----------------------------------------------------------------------===//
  93 // DS Instructions
  94 //===----------------------------------------------------------------------===//
  95 defm DS_WRAP_RTN_F32 : DS_1A1D_RET <0x34, "ds_wrap_rtn_f32", VGPR_32, "ds_wrap_f32">;
  96
  97 // DS_CONDXCHG32_RTN_B64
  98 // DS_CONDXCHG32_RTN_B128
  99
 100 //===----------------------------------------------------------------------===//
 101 // SMRD Instructions
 102 //===----------------------------------------------------------------------===//
 103
 104 defm S_DCACHE_INV_VOL : SMRD_Inval <smrd<0x1d, 0x22>,
 105   "s_dcache_inv_vol", int_amdgcn_s_dcache_inv_vol>;
 106
 107 //===----------------------------------------------------------------------===//
 108 // MUBUF Instructions
 109 //===----------------------------------------------------------------------===//
 110
 111 defm BUFFER_WBINVL1_VOL : MUBUF_Invalidate <mubuf<0x70, 0x3f>,
 112   "buffer_wbinvl1_vol", int_amdgcn_buffer_wbinvl1_vol
 113 >;
 114
 115 //===----------------------------------------------------------------------===//
 116 // Flat Instructions
 117 //===----------------------------------------------------------------------===//
 118
 119 def FLAT_LOAD_UBYTE : FLAT_Load_Helper <0x8, "flat_load_ubyte", VGPR_32>;
 120 def FLAT_LOAD_SBYTE : FLAT_Load_Helper <0x9, "flat_load_sbyte", VGPR_32>;
 121 def FLAT_LOAD_USHORT : FLAT_Load_Helper <0xa, "flat_load_ushort", VGPR_32>;
 122 def FLAT_LOAD_SSHORT : FLAT_Load_Helper <0xb, "flat_load_sshort", VGPR_32>;
 123 def FLAT_LOAD_DWORD : FLAT_Load_Helper <0xc, "flat_load_dword", VGPR_32>;
 124 def FLAT_LOAD_DWORDX2 : FLAT_Load_Helper <0xd, "flat_load_dwordx2", VReg_64>;
 125 def FLAT_LOAD_DWORDX4 : FLAT_Load_Helper <0xe, "flat_load_dwordx4", VReg_128>;
 126 def FLAT_LOAD_DWORDX3 : FLAT_Load_Helper <0xf, "flat_load_dwordx3", VReg_96>;
 127 def FLAT_STORE_BYTE : FLAT_Store_Helper <0x18, "flat_store_byte", VGPR_32>;
 128 def FLAT_STORE_SHORT : FLAT_Store_Helper <0x1a, "flat_store_short", VGPR_32>;
 129 def FLAT_STORE_DWORD : FLAT_Store_Helper <0x1c, "flat_store_dword", VGPR_32>;
 130 def FLAT_STORE_DWORDX2 : FLAT_Store_Helper <
 131   0x1d, "flat_store_dwordx2", VReg_64
 132 >;
 133 def FLAT_STORE_DWORDX4 : FLAT_Store_Helper <
 134   0x1e, "flat_store_dwordx4", VReg_128
 135 >;
 136 def FLAT_STORE_DWORDX3 : FLAT_Store_Helper <
 137   0x1f, "flat_store_dwordx3", VReg_96
 138 >;
 139 defm FLAT_ATOMIC_SWAP : FLAT_ATOMIC <0x30, "flat_atomic_swap", VGPR_32>;
 140 defm FLAT_ATOMIC_CMPSWAP : FLAT_ATOMIC <
 141   0x31, "flat_atomic_cmpswap", VGPR_32, VReg_64
 142 >;
 143 defm FLAT_ATOMIC_ADD : FLAT_ATOMIC <0x32, "flat_atomic_add", VGPR_32>;
 144 defm FLAT_ATOMIC_SUB : FLAT_ATOMIC <0x33, "flat_atomic_sub", VGPR_32>;
 145 defm FLAT_ATOMIC_SMIN : FLAT_ATOMIC <0x35, "flat_atomic_smin", VGPR_32>;
 146 defm FLAT_ATOMIC_UMIN : FLAT_ATOMIC <0x36, "flat_atomic_umin", VGPR_32>;
 147 defm FLAT_ATOMIC_SMAX : FLAT_ATOMIC <0x37, "flat_atomic_smax", VGPR_32>;
 148 defm FLAT_ATOMIC_UMAX : FLAT_ATOMIC <0x38, "flat_atomic_umax", VGPR_32>;
 149 defm FLAT_ATOMIC_AND : FLAT_ATOMIC <0x39, "flat_atomic_and", VGPR_32>;
 150 defm FLAT_ATOMIC_OR : FLAT_ATOMIC <0x3a, "flat_atomic_or", VGPR_32>;
 151 defm FLAT_ATOMIC_XOR : FLAT_ATOMIC <0x3b, "flat_atomic_xor", VGPR_32>;
 152 defm FLAT_ATOMIC_INC : FLAT_ATOMIC <0x3c, "flat_atomic_inc", VGPR_32>;
 153 defm FLAT_ATOMIC_DEC : FLAT_ATOMIC <0x3d, "flat_atomic_dec", VGPR_32>;
 154 defm FLAT_ATOMIC_FCMPSWAP : FLAT_ATOMIC <
 155   0x3e, "flat_atomic_fcmpswap", VGPR_32, VReg_64
 156 >;
 157 defm FLAT_ATOMIC_FMIN : FLAT_ATOMIC <0x3f, "flat_atomic_fmin", VGPR_32>;
 158 defm FLAT_ATOMIC_FMAX : FLAT_ATOMIC <0x40, "flat_atomic_fmax", VGPR_32>;
 159 defm FLAT_ATOMIC_SWAP_X2 : FLAT_ATOMIC <0x50, "flat_atomic_swap_x2", VReg_64>;
 160 defm FLAT_ATOMIC_CMPSWAP_X2 : FLAT_ATOMIC <
 161   0x51, "flat_atomic_cmpswap_x2", VReg_64, VReg_128
 162 >;
 163 defm FLAT_ATOMIC_ADD_X2 : FLAT_ATOMIC <0x52, "flat_atomic_add_x2", VReg_64>;
 164 defm FLAT_ATOMIC_SUB_X2 : FLAT_ATOMIC <0x53, "flat_atomic_sub_x2", VReg_64>;
 165 defm FLAT_ATOMIC_SMIN_X2 : FLAT_ATOMIC <0x55, "flat_atomic_smin_x2", VReg_64>;
 166 defm FLAT_ATOMIC_UMIN_X2 : FLAT_ATOMIC <0x56, "flat_atomic_umin_x2", VReg_64>;
 167 defm FLAT_ATOMIC_SMAX_X2 : FLAT_ATOMIC <0x57, "flat_atomic_smax_x2", VReg_64>;
 168 defm FLAT_ATOMIC_UMAX_X2 : FLAT_ATOMIC <0x58, "flat_atomic_umax_x2", VReg_64>;
 169 defm FLAT_ATOMIC_AND_X2 : FLAT_ATOMIC <0x59, "flat_atomic_and_x2", VReg_64>;
 170 defm FLAT_ATOMIC_OR_X2 : FLAT_ATOMIC <0x5a, "flat_atomic_or_x2", VReg_64>;
 171 defm FLAT_ATOMIC_XOR_X2 : FLAT_ATOMIC <0x5b, "flat_atomic_xor_x2", VReg_64>;
 172 defm FLAT_ATOMIC_INC_X2 : FLAT_ATOMIC <0x5c, "flat_atomic_inc_x2", VReg_64>;
 173 defm FLAT_ATOMIC_DEC_X2 : FLAT_ATOMIC <0x5d, "flat_atomic_dec_x2", VReg_64>;
 174 defm FLAT_ATOMIC_FCMPSWAP_X2 : FLAT_ATOMIC <
 175   0x5e, "flat_atomic_fcmpswap_x2", VReg_64, VReg_128
 176 >;
 177 defm FLAT_ATOMIC_FMIN_X2 : FLAT_ATOMIC <0x5f, "flat_atomic_fmin_x2", VReg_64>;
 178 defm FLAT_ATOMIC_FMAX_X2 : FLAT_ATOMIC <0x60, "flat_atomic_fmax_x2", VReg_64>;
 179
 180 } // End SubtargetPredicate = isCIVI
 181
 182 //===----------------------------------------------------------------------===//
 183 // Flat Patterns
 184 //===----------------------------------------------------------------------===//
 185
 186 let Predicates = [HasFlatAddressSpace] in {
 187
 188 class FLATLoad_Pattern <FLAT Instr_ADDR64, ValueType vt,
 189                              PatFrag flat_ld> :
 190   Pat <(vt (flat_ld i64:$ptr)),
 191        (Instr_ADDR64 $ptr, 0, 0, 0)
 192 >;
 193
 194 def : FLATLoad_Pattern <FLAT_LOAD_SBYTE, i32, sextloadi8_flat>;
 195 def : FLATLoad_Pattern <FLAT_LOAD_UBYTE, i32, az_extloadi8_flat>;
 196 def : FLATLoad_Pattern <FLAT_LOAD_SSHORT, i32, sextloadi16_flat>;
 197 def : FLATLoad_Pattern <FLAT_LOAD_USHORT, i32, az_extloadi16_flat>;
 198 def : FLATLoad_Pattern <FLAT_LOAD_DWORD, i32, flat_load>;
 199 def : FLATLoad_Pattern <FLAT_LOAD_DWORDX2, i64, flat_load>;
 200 def : FLATLoad_Pattern <FLAT_LOAD_DWORDX2, i64, az_extloadi32_flat>;
 201 def : FLATLoad_Pattern <FLAT_LOAD_DWORDX2, v2i32, flat_load>;
 202 def : FLATLoad_Pattern <FLAT_LOAD_DWORDX4, v4i32, flat_load>;
 203
 204 class FLATStore_Pattern <FLAT Instr, ValueType vt, PatFrag st> :
 205   Pat <(st vt:$value, i64:$ptr),
 206         (Instr $value, $ptr, 0, 0, 0)
 207   >;
 208
 209 def : FLATStore_Pattern <FLAT_STORE_BYTE, i32, truncstorei8_flat>;
 210 def : FLATStore_Pattern <FLAT_STORE_SHORT, i32, truncstorei16_flat>;
 211 def : FLATStore_Pattern <FLAT_STORE_DWORD, i32, flat_store>;
 212 def : FLATStore_Pattern <FLAT_STORE_DWORDX2, i64, flat_store>;
 213 def : FLATStore_Pattern <FLAT_STORE_DWORDX2, v2i32, flat_store>;
 214 def : FLATStore_Pattern <FLAT_STORE_DWORDX4, v4i32, flat_store>;
 215
 216 } // End HasFlatAddressSpace predicate
 217
 218 let Predicates = [isCI] in {
 219
 220 // Convert (x - floor(x)) to fract(x)
 221 def : Pat <
 222   (f32 (fsub (f32 (VOP3Mods f32:$x, i32:$mods)),
 223              (f32 (ffloor (f32 (VOP3Mods f32:$x, i32:$mods)))))),
 224   (V_FRACT_F32_e64 $mods, $x, DSTCLAMP.NONE, DSTOMOD.NONE)
 225 >;
 226
 227 // Convert (x + (-floor(x))) to fract(x)
 228 def : Pat <
 229   (f64 (fadd (f64 (VOP3Mods f64:$x, i32:$mods)),
 230              (f64 (fneg (f64 (ffloor (f64 (VOP3Mods f64:$x, i32:$mods)))))))),
 231   (V_FRACT_F64_e64 $mods, $x, DSTCLAMP.NONE, DSTOMOD.NONE)
 232 >;
 233
 234 } // End Predicates = [isCI]
 235
 236
 237 //===----------------------------------------------------------------------===//
 238 // Patterns to generate flat for global
 239 //===----------------------------------------------------------------------===//
 240
 241 def useFlatForGlobal : Predicate <
 242   "Subtarget->useFlatForGlobal() || "
 243   "Subtarget->getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS">;
 244
 245 let Predicates = [useFlatForGlobal] in {
 246
 247 // 1. Offset as 20bit DWORD immediate
 248 def : Pat <
 249   (SIload_constant v4i32:$sbase, IMM20bit:$offset),
 250   (S_BUFFER_LOAD_DWORD_IMM $sbase, (as_i32imm $offset))
 251 >;
 252
 253 // Patterns for global loads with no offset
 254 class FlatLoadPat <FLAT inst, SDPatternOperator node, ValueType vt> : Pat <
 255   (vt (node i64:$addr)),
 256   (inst $addr, 0, 0, 0)
 257 >;
 258
 259 def : FlatLoadPat <FLAT_LOAD_UBYTE, az_extloadi8_global, i32>;
 260 def : FlatLoadPat <FLAT_LOAD_SBYTE, sextloadi8_global, i32>;
 261 def : FlatLoadPat <FLAT_LOAD_USHORT, az_extloadi16_global, i32>;
 262 def : FlatLoadPat <FLAT_LOAD_SSHORT, sextloadi16_global, i32>;
 263 def : FlatLoadPat <FLAT_LOAD_DWORD, global_load, i32>;
 264 def : FlatLoadPat <FLAT_LOAD_DWORDX2, global_load, v2i32>;
 265 def : FlatLoadPat <FLAT_LOAD_DWORDX4, global_load, v4i32>;
 266
 267 class FlatStorePat <FLAT inst, SDPatternOperator node, ValueType vt> : Pat <
 268   (node vt:$data, i64:$addr),
 269   (inst $data, $addr, 0, 0, 0)
 270 >;
 271
 272 def : FlatStorePat <FLAT_STORE_BYTE, truncstorei8_global, i32>;
 273 def : FlatStorePat <FLAT_STORE_SHORT, truncstorei16_global, i32>;
 274 def : FlatStorePat <FLAT_STORE_DWORD, global_store, i32>;
 275 def : FlatStorePat <FLAT_STORE_DWORDX2, global_store, v2i32>;
 276 def : FlatStorePat <FLAT_STORE_DWORDX4, global_store, v4i32>;
 277
 278 class FlatAtomicPat <FLAT inst, SDPatternOperator node, ValueType vt> : Pat <
 279   (vt (node i64:$addr, vt:$data)),
 280   (inst $addr, $data, 0, 0)
 281 >;
 282
 283 def : FlatAtomicPat <FLAT_ATOMIC_ADD_RTN, atomic_add_global, i32>;
 284 def : FlatAtomicPat <FLAT_ATOMIC_AND_RTN, atomic_and_global, i32>;
 285 def : FlatAtomicPat <FLAT_ATOMIC_SUB_RTN, atomic_sub_global, i32>;
 286 def : FlatAtomicPat <FLAT_ATOMIC_SMAX_RTN, atomic_max_global, i32>;
 287 def : FlatAtomicPat <FLAT_ATOMIC_UMAX_RTN, atomic_umax_global, i32>;
 288 def : FlatAtomicPat <FLAT_ATOMIC_SMIN_RTN, atomic_min_global, i32>;
 289 def : FlatAtomicPat <FLAT_ATOMIC_UMIN_RTN, atomic_umin_global, i32>;
 290 def : FlatAtomicPat <FLAT_ATOMIC_OR_RTN, atomic_or_global, i32>;
 291 def : FlatAtomicPat <FLAT_ATOMIC_SWAP_RTN, atomic_swap_global, i32>;
 292 def : FlatAtomicPat <FLAT_ATOMIC_XOR_RTN, atomic_xor_global, i32>;
 293
 294 } // End Predicates = [useFlatForGlobal]