lib/Target/AMDGPU/SIRegisterInfo.td

   1 //===-- SIRegisterInfo.td - SI Register defs ---------------*- 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 //===----------------------------------------------------------------------===//
  11 //  Declarations that describe the SI registers
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13 class SIReg <string n, bits<16> regIdx = 0> : Register<n>,
  14   DwarfRegNum<[!cast<int>(HWEncoding)]> {
  15   let Namespace = "AMDGPU";
  16
  17   // This is the not yet the complete register encoding. An additional
  18   // bit is set for VGPRs.
  19   let HWEncoding = regIdx;
  20 }
  21
  22 // Special Registers
  23 def VCC_LO : SIReg<"vcc_lo", 106>;
  24 def VCC_HI : SIReg<"vcc_hi", 107>;
  25
  26 // VCC for 64-bit instructions
  27 def VCC : RegisterWithSubRegs<"vcc", [VCC_LO, VCC_HI]>,
  28           DwarfRegAlias<VCC_LO> {
  29   let Namespace = "AMDGPU";
  30   let SubRegIndices = [sub0, sub1];
  31   let HWEncoding = 106;
  32 }
  33
  34 def EXEC_LO : SIReg<"exec_lo", 126>;
  35 def EXEC_HI : SIReg<"exec_hi", 127>;
  36
  37 def EXEC : RegisterWithSubRegs<"EXEC", [EXEC_LO, EXEC_HI]>,
  38            DwarfRegAlias<EXEC_LO> {
  39   let Namespace = "AMDGPU";
  40   let SubRegIndices = [sub0, sub1];
  41   let HWEncoding = 126;
  42 }
  43
  44 def SCC : SIReg<"scc", 253>;
  45 def M0 : SIReg <"m0", 124>;
  46
  47 def FLAT_SCR_LO : SIReg<"flat_scr_lo", 104>; // Offset in units of 256-bytes.
  48 def FLAT_SCR_HI : SIReg<"flat_scr_hi", 105>; // Size is the per-thread scratch size, in bytes.
  49
  50 // Pair to indicate location of scratch space for flat accesses.
  51 def FLAT_SCR : RegisterWithSubRegs <"flat_scr", [FLAT_SCR_LO, FLAT_SCR_HI]>,
  52                DwarfRegAlias<FLAT_SCR_LO> {
  53   let Namespace = "AMDGPU";
  54   let SubRegIndices = [sub0, sub1];
  55   let HWEncoding = 104;
  56 }
  57
  58 // SGPR registers
  59 foreach Index = 0-103 in {
  60   def SGPR#Index : SIReg <"SGPR"#Index, Index>;
  61 }
  62
  63 // VGPR registers
  64 foreach Index = 0-255 in {
  65   def VGPR#Index : SIReg <"VGPR"#Index, Index> {
  66     let HWEncoding{8} = 1;
  67   }
  68 }
  69
  70 //===----------------------------------------------------------------------===//
  71 //  Groupings using register classes and tuples
  72 //===----------------------------------------------------------------------===//
  73
  74 // TODO: Do we need to set DwarfRegAlias on register tuples?
  75
  76 // SGPR 32-bit registers
  77 def SGPR_32 : RegisterClass<"AMDGPU", [i32, f32], 32,
  78                             (add (sequence "SGPR%u", 0, 103))>;
  79
  80 // SGPR 64-bit registers
  81 def SGPR_64Regs : RegisterTuples<[sub0, sub1],
  82                              [(add (decimate SGPR_32, 2)),
  83                               (add (decimate (shl SGPR_32, 1), 2))]>;
  84
  85 // SGPR 128-bit registers
  86 def SGPR_128 : RegisterTuples<[sub0, sub1, sub2, sub3],
  87                               [(add (decimate SGPR_32, 4)),
  88                                (add (decimate (shl SGPR_32, 1), 4)),
  89                                (add (decimate (shl SGPR_32, 2), 4)),
  90                                (add (decimate (shl SGPR_32, 3), 4))]>;
  91
  92 // SGPR 256-bit registers
  93 def SGPR_256 : RegisterTuples<[sub0, sub1, sub2, sub3, sub4, sub5, sub6, sub7],
  94                               [(add (decimate SGPR_32, 4)),
  95                                (add (decimate (shl SGPR_32, 1), 4)),
  96                                (add (decimate (shl SGPR_32, 2), 4)),
  97                                (add (decimate (shl SGPR_32, 3), 4)),
  98                                (add (decimate (shl SGPR_32, 4), 4)),
  99                                (add (decimate (shl SGPR_32, 5), 4)),
 100                                (add (decimate (shl SGPR_32, 6), 4)),
 101                                (add (decimate (shl SGPR_32, 7), 4))]>;
 102
 103 // SGPR 512-bit registers
 104 def SGPR_512 : RegisterTuples<[sub0, sub1, sub2, sub3, sub4, sub5, sub6, sub7,
 105                                sub8, sub9, sub10, sub11, sub12, sub13, sub14, sub15],
 106                               [(add (decimate SGPR_32, 4)),
 107                                (add (decimate (shl SGPR_32, 1), 4)),
 108                                (add (decimate (shl SGPR_32, 2), 4)),
 109                                (add (decimate (shl SGPR_32, 3), 4)),
 110                                (add (decimate (shl SGPR_32, 4), 4)),
 111                                (add (decimate (shl SGPR_32, 5), 4)),
 112                                (add (decimate (shl SGPR_32, 6), 4)),
 113                                (add (decimate (shl SGPR_32, 7), 4)),
 114                                (add (decimate (shl SGPR_32, 8), 4)),
 115                                (add (decimate (shl SGPR_32, 9), 4)),
 116                                (add (decimate (shl SGPR_32, 10), 4)),
 117                                (add (decimate (shl SGPR_32, 11), 4)),
 118                                (add (decimate (shl SGPR_32, 12), 4)),
 119                                (add (decimate (shl SGPR_32, 13), 4)),
 120                                (add (decimate (shl SGPR_32, 14), 4)),
 121                                (add (decimate (shl SGPR_32, 15), 4))]>;
 122
 123 // VGPR 32-bit registers
 124 def VGPR_32 : RegisterClass<"AMDGPU", [i32, f32], 32,
 125                             (add (sequence "VGPR%u", 0, 255))>;
 126
 127 // VGPR 64-bit registers
 128 def VGPR_64 : RegisterTuples<[sub0, sub1],
 129                              [(add (trunc VGPR_32, 255)),
 130                               (add (shl VGPR_32, 1))]>;
 131
 132 // VGPR 96-bit registers
 133 def VGPR_96 : RegisterTuples<[sub0, sub1, sub2],
 134                              [(add (trunc VGPR_32, 254)),
 135                               (add (shl VGPR_32, 1)),
 136                               (add (shl VGPR_32, 2))]>;
 137
 138 // VGPR 128-bit registers
 139 def VGPR_128 : RegisterTuples<[sub0, sub1, sub2, sub3],
 140                               [(add (trunc VGPR_32, 253)),
 141                                (add (shl VGPR_32, 1)),
 142                                (add (shl VGPR_32, 2)),
 143                                (add (shl VGPR_32, 3))]>;
 144
 145 // VGPR 256-bit registers
 146 def VGPR_256 : RegisterTuples<[sub0, sub1, sub2, sub3, sub4, sub5, sub6, sub7],
 147                               [(add (trunc VGPR_32, 249)),
 148                                (add (shl VGPR_32, 1)),
 149                                (add (shl VGPR_32, 2)),
 150                                (add (shl VGPR_32, 3)),
 151                                (add (shl VGPR_32, 4)),
 152                                (add (shl VGPR_32, 5)),
 153                                (add (shl VGPR_32, 6)),
 154                                (add (shl VGPR_32, 7))]>;
 155
 156 // VGPR 512-bit registers
 157 def VGPR_512 : RegisterTuples<[sub0, sub1, sub2, sub3, sub4, sub5, sub6, sub7,
 158                                sub8, sub9, sub10, sub11, sub12, sub13, sub14, sub15],
 159                               [(add (trunc VGPR_32, 241)),
 160                                (add (shl VGPR_32, 1)),
 161                                (add (shl VGPR_32, 2)),
 162                                (add (shl VGPR_32, 3)),
 163                                (add (shl VGPR_32, 4)),
 164                                (add (shl VGPR_32, 5)),
 165                                (add (shl VGPR_32, 6)),
 166                                (add (shl VGPR_32, 7)),
 167                                (add (shl VGPR_32, 8)),
 168                                (add (shl VGPR_32, 9)),
 169                                (add (shl VGPR_32, 10)),
 170                                (add (shl VGPR_32, 11)),
 171                                (add (shl VGPR_32, 12)),
 172                                (add (shl VGPR_32, 13)),
 173                                (add (shl VGPR_32, 14)),
 174                                (add (shl VGPR_32, 15))]>;
 175
 176 //===----------------------------------------------------------------------===//
 177 //  Register classes used as source and destination
 178 //===----------------------------------------------------------------------===//
 179
 180 class RegImmMatcher<string name> : AsmOperandClass {
 181   let Name = name;
 182   let RenderMethod = "addRegOrImmOperands";
 183 }
 184
 185 // Register class for all scalar registers (SGPRs + Special Registers)
 186 def SReg_32 : RegisterClass<"AMDGPU", [i32, f32], 32,
 187   (add SGPR_32, M0, VCC_LO, VCC_HI, EXEC_LO, EXEC_HI, FLAT_SCR_LO, FLAT_SCR_HI)
 188 >;
 189
 190 def SGPR_64 : RegisterClass<"AMDGPU", [v2i32, i64, f64], 32, (add SGPR_64Regs)>;
 191
 192 def SReg_64 : RegisterClass<"AMDGPU", [v2i32, i64, f64, i1], 32,
 193   (add SGPR_64, VCC, EXEC, FLAT_SCR)
 194 >;
 195
 196 def SReg_128 : RegisterClass<"AMDGPU", [v4i32, v16i8], 32, (add SGPR_128)> {
 197   // Requires 2 s_mov_b64 to copy
 198   let CopyCost = 2;
 199 }
 200
 201 def SReg_256 : RegisterClass<"AMDGPU", [v32i8, v8i32, v8f32], 32, (add SGPR_256)> {
 202   // Requires 4 s_mov_b64 to copy
 203   let CopyCost = 4;
 204 }
 205
 206 def SReg_512 : RegisterClass<"AMDGPU", [v64i8, v16i32], 32, (add SGPR_512)> {
 207   // Requires 8 s_mov_b64 to copy
 208   let CopyCost = 8;
 209 }
 210
 211 // Register class for all vector registers (VGPRs + Interploation Registers)
 212 def VReg_64 : RegisterClass<"AMDGPU", [i64, f64, v2i32, v2f32], 32, (add VGPR_64)> {
 213   // Requires 2 v_mov_b32 to copy
 214   let CopyCost = 2;
 215 }
 216
 217 def VReg_96 : RegisterClass<"AMDGPU", [untyped], 32, (add VGPR_96)> {
 218   let Size = 96;
 219
 220   // Requires 3 v_mov_b32 to copy
 221   let CopyCost = 3;
 222 }
 223
 224 def VReg_128 : RegisterClass<"AMDGPU", [v4i32, v4f32], 32, (add VGPR_128)> {
 225   // Requires 4 v_mov_b32 to copy
 226   let CopyCost = 4;
 227 }
 228
 229 def VReg_256 : RegisterClass<"AMDGPU", [v32i8, v8i32, v8f32], 32, (add VGPR_256)> {
 230   let CopyCost = 8;
 231 }
 232
 233 def VReg_512 : RegisterClass<"AMDGPU", [v16i32, v16f32], 32, (add VGPR_512)> {
 234   let CopyCost = 16;
 235 }
 236
 237 def VReg_1 : RegisterClass<"AMDGPU", [i1], 32, (add VGPR_32)> {
 238   let Size = 32;
 239 }
 240
 241 class RegImmOperand <RegisterClass rc> : RegisterOperand<rc> {
 242   let OperandNamespace = "AMDGPU";
 243   let OperandType = "OPERAND_REG_IMM32";
 244 }
 245
 246 class RegInlineOperand <RegisterClass rc> : RegisterOperand<rc> {
 247   let OperandNamespace = "AMDGPU";
 248   let OperandType = "OPERAND_REG_INLINE_C";
 249 }
 250
 251 //===----------------------------------------------------------------------===//
 252 //  SSrc_* Operands with an SGPR or a 32-bit immediate
 253 //===----------------------------------------------------------------------===//
 254
 255 def SSrc_32 : RegImmOperand<SReg_32> {
 256   let ParserMatchClass = RegImmMatcher<"SSrc32">;
 257 }
 258
 259 def SSrc_64 : RegImmOperand<SReg_64> {
 260   let ParserMatchClass = RegImmMatcher<"SSrc64">;
 261 }
 262
 263 //===----------------------------------------------------------------------===//
 264 //  SCSrc_* Operands with an SGPR or a inline constant
 265 //===----------------------------------------------------------------------===//
 266
 267 def SCSrc_32 : RegInlineOperand<SReg_32> {
 268   let ParserMatchClass = RegImmMatcher<"SCSrc32">;
 269 }
 270
 271 //===----------------------------------------------------------------------===//
 272 //  VSrc_* Operands with an SGPR, VGPR or a 32-bit immediate
 273 //===----------------------------------------------------------------------===//
 274
 275 def VS_32 : RegisterClass<"AMDGPU", [i32, f32], 32, (add VGPR_32, SReg_32)>;
 276
 277 def VS_64 : RegisterClass<"AMDGPU", [i64, f64], 32, (add VReg_64, SReg_64)> {
 278   let CopyCost = 2;
 279 }
 280
 281 def VSrc_32 : RegisterOperand<VS_32> {
 282   let OperandNamespace = "AMDGPU";
 283   let OperandType = "OPERAND_REG_IMM32";
 284   let ParserMatchClass = RegImmMatcher<"VSrc32">;
 285 }
 286
 287 def VSrc_64 : RegisterOperand<VS_64> {
 288   let OperandNamespace = "AMDGPU";
 289   let OperandType = "OPERAND_REG_IMM32";
 290   let ParserMatchClass = RegImmMatcher<"VSrc64">;
 291 }
 292
 293 //===----------------------------------------------------------------------===//
 294 //  VCSrc_* Operands with an SGPR, VGPR or an inline constant
 295 //===----------------------------------------------------------------------===//
 296
 297 def VCSrc_32 : RegisterOperand<VS_32> {
 298   let OperandNamespace = "AMDGPU";
 299   let OperandType = "OPERAND_REG_INLINE_C";
 300   let ParserMatchClass = RegImmMatcher<"VCSrc32">;
 301 }
 302
 303 def VCSrc_64 : RegisterOperand<VS_64> {
 304   let OperandNamespace = "AMDGPU";
 305   let OperandType = "OPERAND_REG_INLINE_C";
 306   let ParserMatchClass = RegImmMatcher<"VCSrc64">;
 307 }
 308
 309 //===----------------------------------------------------------------------===//
 310 //  SCSrc_* Operands with an SGPR or an inline constant
 311 //===----------------------------------------------------------------------===//
 312
 313 def SCSrc_64 : RegisterOperand<SReg_64> {
 314   let OperandNamespace = "AMDGPU";
 315   let OperandType = "OPERAND_REG_INLINE_C";
 316   let ParserMatchClass = RegImmMatcher<"SCSrc64">;
 317 }