81229f4779097ca06cc3ec7566f7ed75b796dc8f
[oota-llvm.git] / lib / Target / ARM / ARMInstrFormats.td
1 //===- ARMInstrFormats.td - ARM Instruction Formats ----------*- 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 //
12 // ARM Instruction Format Definitions.
13 //
14
15 // Format specifies the encoding used by the instruction.  This is part of the
16 // ad-hoc solution used to emit machine instruction encodings by our machine
17 // code emitter.
18 class Format<bits<6> val> {
19   bits<6> Value = val;
20 }
21
22 def Pseudo        : Format<0>;
23 def MulFrm        : Format<1>;
24 def BrFrm         : Format<2>;
25 def BrMiscFrm     : Format<3>;
26
27 def DPFrm         : Format<4>;
28 def DPSoRegRegFrm    : Format<5>;
29
30 def LdFrm         : Format<6>;
31 def StFrm         : Format<7>;
32 def LdMiscFrm     : Format<8>;
33 def StMiscFrm     : Format<9>;
34 def LdStMulFrm    : Format<10>;
35
36 def LdStExFrm     : Format<11>;
37
38 def ArithMiscFrm  : Format<12>;
39 def SatFrm        : Format<13>;
40 def ExtFrm        : Format<14>;
41
42 def VFPUnaryFrm   : Format<15>;
43 def VFPBinaryFrm  : Format<16>;
44 def VFPConv1Frm   : Format<17>;
45 def VFPConv2Frm   : Format<18>;
46 def VFPConv3Frm   : Format<19>;
47 def VFPConv4Frm   : Format<20>;
48 def VFPConv5Frm   : Format<21>;
49 def VFPLdStFrm    : Format<22>;
50 def VFPLdStMulFrm : Format<23>;
51 def VFPMiscFrm    : Format<24>;
52
53 def ThumbFrm      : Format<25>;
54 def MiscFrm       : Format<26>;
55
56 def NGetLnFrm     : Format<27>;
57 def NSetLnFrm     : Format<28>;
58 def NDupFrm       : Format<29>;
59 def NLdStFrm      : Format<30>;
60 def N1RegModImmFrm: Format<31>;
61 def N2RegFrm      : Format<32>;
62 def NVCVTFrm      : Format<33>;
63 def NVDupLnFrm    : Format<34>;
64 def N2RegVShLFrm  : Format<35>;
65 def N2RegVShRFrm  : Format<36>;
66 def N3RegFrm      : Format<37>;
67 def N3RegVShFrm   : Format<38>;
68 def NVExtFrm      : Format<39>;
69 def NVMulSLFrm    : Format<40>;
70 def NVTBLFrm      : Format<41>;
71 def DPSoRegImmFrm  : Format<42>;
72
73 // Misc flags.
74
75 // The instruction has an Rn register operand.
76 // UnaryDP - Indicates this is a unary data processing instruction, i.e.
77 // it doesn't have a Rn operand.
78 class UnaryDP    { bit isUnaryDataProc = 1; }
79
80 // Xform16Bit - Indicates this Thumb2 instruction may be transformed into
81 // a 16-bit Thumb instruction if certain conditions are met.
82 class Xform16Bit { bit canXformTo16Bit = 1; }
83
84 //===----------------------------------------------------------------------===//
85 // ARM Instruction flags.  These need to match ARMBaseInstrInfo.h.
86 //
87
88 // FIXME: Once the JIT is MC-ized, these can go away.
89 // Addressing mode.
90 class AddrMode<bits<5> val> {
91   bits<5> Value = val;
92 }
93 def AddrModeNone    : AddrMode<0>;
94 def AddrMode1       : AddrMode<1>;
95 def AddrMode2       : AddrMode<2>;
96 def AddrMode3       : AddrMode<3>;
97 def AddrMode4       : AddrMode<4>;
98 def AddrMode5       : AddrMode<5>;
99 def AddrMode6       : AddrMode<6>;
100 def AddrModeT1_1    : AddrMode<7>;
101 def AddrModeT1_2    : AddrMode<8>;
102 def AddrModeT1_4    : AddrMode<9>;
103 def AddrModeT1_s    : AddrMode<10>;
104 def AddrModeT2_i12  : AddrMode<11>;
105 def AddrModeT2_i8   : AddrMode<12>;
106 def AddrModeT2_so   : AddrMode<13>;
107 def AddrModeT2_pc   : AddrMode<14>;
108 def AddrModeT2_i8s4 : AddrMode<15>;
109 def AddrMode_i12    : AddrMode<16>;
110
111 // Load / store index mode.
112 class IndexMode<bits<2> val> {
113   bits<2> Value = val;
114 }
115 def IndexModeNone : IndexMode<0>;
116 def IndexModePre  : IndexMode<1>;
117 def IndexModePost : IndexMode<2>;
118 def IndexModeUpd  : IndexMode<3>;
119
120 // Instruction execution domain.
121 class Domain<bits<3> val> {
122   bits<3> Value = val;
123 }
124 def GenericDomain : Domain<0>;
125 def VFPDomain     : Domain<1>; // Instructions in VFP domain only
126 def NeonDomain    : Domain<2>; // Instructions in Neon domain only
127 def VFPNeonDomain : Domain<3>; // Instructions in both VFP & Neon domains
128 def VFPNeonA8Domain : Domain<5>; // Instructions in VFP & Neon under A8
129
130 //===----------------------------------------------------------------------===//
131 // ARM special operands.
132 //
133
134 // ARM imod and iflag operands, used only by the CPS instruction.
135 def imod_op : Operand<i32> {
136   let PrintMethod = "printCPSIMod";
137 }
138
139 def ProcIFlagsOperand : AsmOperandClass {
140   let Name = "ProcIFlags";
141   let ParserMethod = "parseProcIFlagsOperand";
142 }
143 def iflags_op : Operand<i32> {
144   let PrintMethod = "printCPSIFlag";
145   let ParserMatchClass = ProcIFlagsOperand;
146 }
147
148 // ARM Predicate operand. Default to 14 = always (AL). Second part is CC
149 // register whose default is 0 (no register).
150 def CondCodeOperand : AsmOperandClass { let Name = "CondCode"; }
151 def pred : PredicateOperand<OtherVT, (ops i32imm, i32imm),
152                                      (ops (i32 14), (i32 zero_reg))> {
153   let PrintMethod = "printPredicateOperand";
154   let ParserMatchClass = CondCodeOperand;
155   let DecoderMethod = "DecodePredicateOperand";
156 }
157
158 // Conditional code result for instructions whose 's' bit is set, e.g. subs.
159 def CCOutOperand : AsmOperandClass { let Name = "CCOut"; }
160 def cc_out : OptionalDefOperand<OtherVT, (ops CCR), (ops (i32 zero_reg))> {
161   let EncoderMethod = "getCCOutOpValue";
162   let PrintMethod = "printSBitModifierOperand";
163   let ParserMatchClass = CCOutOperand;
164   let DecoderMethod = "DecodeCCOutOperand";
165 }
166
167 // Same as cc_out except it defaults to setting CPSR.
168 def s_cc_out : OptionalDefOperand<OtherVT, (ops CCR), (ops (i32 CPSR))> {
169   let EncoderMethod = "getCCOutOpValue";
170   let PrintMethod = "printSBitModifierOperand";
171   let ParserMatchClass = CCOutOperand;
172   let DecoderMethod = "DecodeCCOutOperand";
173 }
174
175 // ARM special operands for disassembly only.
176 //
177 def SetEndAsmOperand : ImmAsmOperand {
178   let Name = "SetEndImm";
179   let ParserMethod = "parseSetEndImm";
180 }
181 def setend_op : Operand<i32> {
182   let PrintMethod = "printSetendOperand";
183   let ParserMatchClass = SetEndAsmOperand;
184 }
185
186 def MSRMaskOperand : AsmOperandClass {
187   let Name = "MSRMask";
188   let ParserMethod = "parseMSRMaskOperand";
189 }
190 def msr_mask : Operand<i32> {
191   let PrintMethod = "printMSRMaskOperand";
192   let DecoderMethod = "DecodeMSRMask";
193   let ParserMatchClass = MSRMaskOperand;
194 }
195
196 // Shift Right Immediate - A shift right immediate is encoded differently from
197 // other shift immediates. The imm6 field is encoded like so:
198 //
199 //    Offset    Encoding
200 //     8        imm6<5:3> = '001', 8 - <imm> is encoded in imm6<2:0>
201 //     16       imm6<5:4> = '01', 16 - <imm> is encoded in imm6<3:0>
202 //     32       imm6<5> = '1', 32 - <imm> is encoded in imm6<4:0>
203 //     64       64 - <imm> is encoded in imm6<5:0>
204 def shr_imm8_asm_operand : ImmAsmOperand { let Name = "ShrImm8"; }
205 def shr_imm8  : Operand<i32> {
206   let EncoderMethod = "getShiftRight8Imm";
207   let DecoderMethod = "DecodeShiftRight8Imm";
208   let ParserMatchClass = shr_imm8_asm_operand;
209 }
210 def shr_imm16_asm_operand : ImmAsmOperand { let Name = "ShrImm16"; }
211 def shr_imm16 : Operand<i32> {
212   let EncoderMethod = "getShiftRight16Imm";
213   let DecoderMethod = "DecodeShiftRight16Imm";
214   let ParserMatchClass = shr_imm16_asm_operand;
215 }
216 def shr_imm32_asm_operand : ImmAsmOperand { let Name = "ShrImm32"; }
217 def shr_imm32 : Operand<i32> {
218   let EncoderMethod = "getShiftRight32Imm";
219   let DecoderMethod = "DecodeShiftRight32Imm";
220   let ParserMatchClass = shr_imm32_asm_operand;
221 }
222 def shr_imm64_asm_operand : ImmAsmOperand { let Name = "ShrImm64"; }
223 def shr_imm64 : Operand<i32> {
224   let EncoderMethod = "getShiftRight64Imm";
225   let DecoderMethod = "DecodeShiftRight64Imm";
226   let ParserMatchClass = shr_imm64_asm_operand;
227 }
228
229 //===----------------------------------------------------------------------===//
230 // ARM Assembler alias templates.
231 //
232 class ARMInstAlias<string Asm, dag Result, bit Emit = 0b1>
233       : InstAlias<Asm, Result, Emit>, Requires<[IsARM]>;
234 class  tInstAlias<string Asm, dag Result, bit Emit = 0b1>
235       : InstAlias<Asm, Result, Emit>, Requires<[IsThumb]>;
236 class t2InstAlias<string Asm, dag Result, bit Emit = 0b1>
237       : InstAlias<Asm, Result, Emit>, Requires<[IsThumb2]>;
238 class VFP2InstAlias<string Asm, dag Result, bit Emit = 0b1>
239       : InstAlias<Asm, Result, Emit>, Requires<[HasVFP2]>;
240 class VFP3InstAlias<string Asm, dag Result, bit Emit = 0b1>
241       : InstAlias<Asm, Result, Emit>, Requires<[HasVFP3]>;
242 class NEONInstAlias<string Asm, dag Result, bit Emit = 0b1>
243       : InstAlias<Asm, Result, Emit>, Requires<[HasNEON]>;
244
245
246 class VFP2MnemonicAlias<string src, string dst> : MnemonicAlias<src, dst>,
247           Requires<[HasVFP2]>;
248 class NEONMnemonicAlias<string src, string dst> : MnemonicAlias<src, dst>,
249           Requires<[HasNEON]>;
250
251 //===----------------------------------------------------------------------===//
252 // ARM Instruction templates.
253 //
254
255
256 class InstTemplate<AddrMode am, int sz, IndexMode im,
257                    Format f, Domain d, string cstr, InstrItinClass itin>
258   : Instruction {
259   let Namespace = "ARM";
260
261   AddrMode AM = am;
262   int Size = sz;
263   IndexMode IM = im;
264   bits<2> IndexModeBits = IM.Value;
265   Format F = f;
266   bits<6> Form = F.Value;
267   Domain D = d;
268   bit isUnaryDataProc = 0;
269   bit canXformTo16Bit = 0;
270   // The instruction is a 16-bit flag setting Thumb instruction. Used
271   // by the parser to determine whether to require the 'S' suffix on the
272   // mnemonic (when not in an IT block) or preclude it (when in an IT block).
273   bit thumbArithFlagSetting = 0;
274
275   // If this is a pseudo instruction, mark it isCodeGenOnly.
276   let isCodeGenOnly = !eq(!cast<string>(f), "Pseudo");
277
278   // The layout of TSFlags should be kept in sync with ARMBaseInfo.h.
279   let TSFlags{4-0}   = AM.Value;
280   let TSFlags{6-5}   = IndexModeBits;
281   let TSFlags{12-7} = Form;
282   let TSFlags{13}    = isUnaryDataProc;
283   let TSFlags{14}    = canXformTo16Bit;
284   let TSFlags{17-15} = D.Value;
285   let TSFlags{18}    = thumbArithFlagSetting;
286
287   let Constraints = cstr;
288   let Itinerary = itin;
289 }
290
291 class Encoding {
292   field bits<32> Inst;
293   // Mask of bits that cause an encoding to be UNPREDICTABLE.
294   // If a bit is set, then if the corresponding bit in the
295   // target encoding differs from its value in the "Inst" field,
296   // the instruction is UNPREDICTABLE (SoftFail in abstract parlance).
297   field bits<32> Unpredictable = 0;
298   // SoftFail is the generic name for this field, but we alias it so
299   // as to make it more obvious what it means in ARM-land.
300   field bits<32> SoftFail = Unpredictable;
301 }
302
303 class InstARM<AddrMode am, int sz, IndexMode im,
304               Format f, Domain d, string cstr, InstrItinClass itin>
305   : InstTemplate<am, sz, im, f, d, cstr, itin>, Encoding {
306   let DecoderNamespace = "ARM";
307 }
308
309 // This Encoding-less class is used by Thumb1 to specify the encoding bits later
310 // on by adding flavors to specific instructions.
311 class InstThumb<AddrMode am, int sz, IndexMode im,
312                 Format f, Domain d, string cstr, InstrItinClass itin>
313   : InstTemplate<am, sz, im, f, d, cstr, itin> {
314   let DecoderNamespace = "Thumb";
315 }
316
317 // Pseudo-instructions for alternate assembly syntax (never used by codegen).
318 // These are aliases that require C++ handling to convert to the target
319 // instruction, while InstAliases can be handled directly by tblgen.
320 class AsmPseudoInst<string asm, dag iops>
321   : InstTemplate<AddrModeNone, 0, IndexModeNone, Pseudo, GenericDomain,
322                  "", NoItinerary> {
323   let OutOperandList = (outs);
324   let InOperandList = iops;
325   let Pattern = [];
326   let isCodeGenOnly = 0; // So we get asm matcher for it.
327   let AsmString = asm;
328   let isPseudo = 1;
329 }
330
331 class ARMAsmPseudo<string asm, dag iops> : AsmPseudoInst<asm, iops>,
332         Requires<[IsARM]>;
333 class tAsmPseudo<string asm, dag iops> : AsmPseudoInst<asm, iops>,
334         Requires<[IsThumb]>;
335 class t2AsmPseudo<string asm, dag iops> : AsmPseudoInst<asm, iops>,
336         Requires<[IsThumb2]>;
337 class VFP2AsmPseudo<string asm, dag iops> : AsmPseudoInst<asm, iops>,
338         Requires<[HasVFP2]>;
339 class NEONAsmPseudo<string asm, dag iops> : AsmPseudoInst<asm, iops>,
340         Requires<[HasNEON]>;
341
342 // Pseudo instructions for the code generator.
343 class PseudoInst<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, list<dag> pattern>
344   : InstTemplate<AddrModeNone, 0, IndexModeNone, Pseudo,
345                  GenericDomain, "", itin> {
346   let OutOperandList = oops;
347   let InOperandList = iops;
348   let Pattern = pattern;
349   let isCodeGenOnly = 1;
350   let isPseudo = 1;
351 }
352
353 // PseudoInst that's ARM-mode only.
354 class ARMPseudoInst<dag oops, dag iops, int sz, InstrItinClass itin,
355                     list<dag> pattern>
356   : PseudoInst<oops, iops, itin, pattern> {
357   let Size = sz;
358   list<Predicate> Predicates = [IsARM];
359 }
360
361 // PseudoInst that's Thumb-mode only.
362 class tPseudoInst<dag oops, dag iops, int sz, InstrItinClass itin,
363                     list<dag> pattern>
364   : PseudoInst<oops, iops, itin, pattern> {
365   let Size = sz;
366   list<Predicate> Predicates = [IsThumb];
367 }
368
369 // PseudoInst that's Thumb2-mode only.
370 class t2PseudoInst<dag oops, dag iops, int sz, InstrItinClass itin,
371                     list<dag> pattern>
372   : PseudoInst<oops, iops, itin, pattern> {
373   let Size = sz;
374   list<Predicate> Predicates = [IsThumb2];
375 }
376
377 class ARMPseudoExpand<dag oops, dag iops, int sz,
378                       InstrItinClass itin, list<dag> pattern,
379                       dag Result>
380   : ARMPseudoInst<oops, iops, sz, itin, pattern>,
381     PseudoInstExpansion<Result>;
382
383 class tPseudoExpand<dag oops, dag iops, int sz,
384                     InstrItinClass itin, list<dag> pattern,
385                     dag Result>
386   : tPseudoInst<oops, iops, sz, itin, pattern>,
387     PseudoInstExpansion<Result>;
388
389 class t2PseudoExpand<dag oops, dag iops, int sz,
390                     InstrItinClass itin, list<dag> pattern,
391                     dag Result>
392   : t2PseudoInst<oops, iops, sz, itin, pattern>,
393     PseudoInstExpansion<Result>;
394
395 // Almost all ARM instructions are predicable.
396 class I<dag oops, dag iops, AddrMode am, int sz,
397         IndexMode im, Format f, InstrItinClass itin,
398         string opc, string asm, string cstr,
399         list<dag> pattern>
400   : InstARM<am, sz, im, f, GenericDomain, cstr, itin> {
401   bits<4> p;
402   let Inst{31-28} = p;
403   let OutOperandList = oops;
404   let InOperandList = !con(iops, (ins pred:$p));
405   let AsmString = !strconcat(opc, "${p}", asm);
406   let Pattern = pattern;
407   list<Predicate> Predicates = [IsARM];
408 }
409
410 // A few are not predicable
411 class InoP<dag oops, dag iops, AddrMode am, int sz,
412            IndexMode im, Format f, InstrItinClass itin,
413            string opc, string asm, string cstr,
414            list<dag> pattern>
415   : InstARM<am, sz, im, f, GenericDomain, cstr, itin> {
416   let OutOperandList = oops;
417   let InOperandList = iops;
418   let AsmString = !strconcat(opc, asm);
419   let Pattern = pattern;
420   let isPredicable = 0;
421   list<Predicate> Predicates = [IsARM];
422 }
423
424 // Same as I except it can optionally modify CPSR. Note it's modeled as an input
425 // operand since by default it's a zero register. It will become an implicit def
426 // once it's "flipped".
427 class sI<dag oops, dag iops, AddrMode am, int sz,
428          IndexMode im, Format f, InstrItinClass itin,
429          string opc, string asm, string cstr,
430          list<dag> pattern>
431   : InstARM<am, sz, im, f, GenericDomain, cstr, itin> {
432   bits<4> p; // Predicate operand
433   bits<1> s; // condition-code set flag ('1' if the insn should set the flags)
434   let Inst{31-28} = p;
435   let Inst{20} = s;
436
437   let OutOperandList = oops;
438   let InOperandList = !con(iops, (ins pred:$p, cc_out:$s));
439   let AsmString = !strconcat(opc, "${s}${p}", asm);
440   let Pattern = pattern;
441   list<Predicate> Predicates = [IsARM];
442 }
443
444 // Special cases
445 class XI<dag oops, dag iops, AddrMode am, int sz,
446          IndexMode im, Format f, InstrItinClass itin,
447          string asm, string cstr, list<dag> pattern>
448   : InstARM<am, sz, im, f, GenericDomain, cstr, itin> {
449   let OutOperandList = oops;
450   let InOperandList = iops;
451   let AsmString = asm;
452   let Pattern = pattern;
453   list<Predicate> Predicates = [IsARM];
454 }
455
456 class AI<dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
457          string opc, string asm, list<dag> pattern>
458   : I<oops, iops, AddrModeNone, 4, IndexModeNone, f, itin,
459       opc, asm, "", pattern>;
460 class AsI<dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
461           string opc, string asm, list<dag> pattern>
462   : sI<oops, iops, AddrModeNone, 4, IndexModeNone, f, itin,
463        opc, asm, "", pattern>;
464 class AXI<dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
465           string asm, list<dag> pattern>
466   : XI<oops, iops, AddrModeNone, 4, IndexModeNone, f, itin,
467        asm, "", pattern>;
468 class AInoP<dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
469             string opc, string asm, list<dag> pattern>
470   : InoP<oops, iops, AddrModeNone, 4, IndexModeNone, f, itin,
471          opc, asm, "", pattern>;
472
473 // Ctrl flow instructions
474 class ABI<bits<4> opcod, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
475           string opc, string asm, list<dag> pattern>
476   : I<oops, iops, AddrModeNone, 4, IndexModeNone, BrFrm, itin,
477       opc, asm, "", pattern> {
478   let Inst{27-24} = opcod;
479 }
480 class ABXI<bits<4> opcod, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
481            string asm, list<dag> pattern>
482   : XI<oops, iops, AddrModeNone, 4, IndexModeNone, BrFrm, itin,
483        asm, "", pattern> {
484   let Inst{27-24} = opcod;
485 }
486
487 // BR_JT instructions
488 class JTI<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
489           string asm, list<dag> pattern>
490   : XI<oops, iops, AddrModeNone, 0, IndexModeNone, BrMiscFrm, itin,
491        asm, "", pattern>;
492
493 // Atomic load/store instructions
494 class AIldrex<bits<2> opcod, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
495               string opc, string asm, list<dag> pattern>
496   : I<oops, iops, AddrModeNone, 4, IndexModeNone, LdStExFrm, itin,
497       opc, asm, "", pattern> {
498   bits<4> Rt;
499   bits<4> addr;
500   let Inst{27-23} = 0b00011;
501   let Inst{22-21} = opcod;
502   let Inst{20}    = 1;
503   let Inst{19-16} = addr;
504   let Inst{15-12} = Rt;
505   let Inst{11-0}  = 0b111110011111;
506 }
507 class AIstrex<bits<2> opcod, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
508               string opc, string asm, list<dag> pattern>
509   : I<oops, iops, AddrModeNone, 4, IndexModeNone, LdStExFrm, itin,
510       opc, asm, "", pattern> {
511   bits<4> Rd;
512   bits<4> Rt;
513   bits<4> addr;
514   let Inst{27-23} = 0b00011;
515   let Inst{22-21} = opcod;
516   let Inst{20}    = 0;
517   let Inst{19-16} = addr;
518   let Inst{15-12} = Rd;
519   let Inst{11-4}  = 0b11111001;
520   let Inst{3-0}   = Rt;
521 }
522 class AIswp<bit b, dag oops, dag iops, string opc, list<dag> pattern>
523   : AI<oops, iops, MiscFrm, NoItinerary, opc, "\t$Rt, $Rt2, $addr", pattern> {
524   bits<4> Rt;
525   bits<4> Rt2;
526   bits<4> addr;
527   let Inst{27-23} = 0b00010;
528   let Inst{22} = b;
529   let Inst{21-20} = 0b00;
530   let Inst{19-16} = addr;
531   let Inst{15-12} = Rt;
532   let Inst{11-4} = 0b00001001;
533   let Inst{3-0} = Rt2;
534
535   let DecoderMethod = "DecodeSwap";
536 }
537
538 // addrmode1 instructions
539 class AI1<bits<4> opcod, dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
540           string opc, string asm, list<dag> pattern>
541   : I<oops, iops, AddrMode1, 4, IndexModeNone, f, itin,
542       opc, asm, "", pattern> {
543   let Inst{24-21} = opcod;
544   let Inst{27-26} = 0b00;
545 }
546 class AsI1<bits<4> opcod, dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
547            string opc, string asm, list<dag> pattern>
548   : sI<oops, iops, AddrMode1, 4, IndexModeNone, f, itin,
549        opc, asm, "", pattern> {
550   let Inst{24-21} = opcod;
551   let Inst{27-26} = 0b00;
552 }
553 class AXI1<bits<4> opcod, dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
554            string asm, list<dag> pattern>
555   : XI<oops, iops, AddrMode1, 4, IndexModeNone, f, itin,
556        asm, "", pattern> {
557   let Inst{24-21} = opcod;
558   let Inst{27-26} = 0b00;
559 }
560
561 // loads
562
563 // LDR/LDRB/STR/STRB/...
564 class AI2ldst<bits<3> op, bit isLd, bit isByte, dag oops, dag iops, AddrMode am,
565              Format f, InstrItinClass itin, string opc, string asm,
566              list<dag> pattern>
567   : I<oops, iops, am, 4, IndexModeNone, f, itin, opc, asm,
568       "", pattern> {
569   let Inst{27-25} = op;
570   let Inst{24} = 1;  // 24 == P
571   // 23 == U
572   let Inst{22} = isByte;
573   let Inst{21} = 0;  // 21 == W
574   let Inst{20} = isLd;
575 }
576 // Indexed load/stores
577 class AI2ldstidx<bit isLd, bit isByte, bit isPre, dag oops, dag iops,
578                 IndexMode im, Format f, InstrItinClass itin, string opc,
579                 string asm, string cstr, list<dag> pattern>
580   : I<oops, iops, AddrMode2, 4, im, f, itin,
581       opc, asm, cstr, pattern> {
582   bits<4> Rt;
583   let Inst{27-26} = 0b01;
584   let Inst{24}    = isPre; // P bit
585   let Inst{22}    = isByte; // B bit
586   let Inst{21}    = isPre; // W bit
587   let Inst{20}    = isLd; // L bit
588   let Inst{15-12} = Rt;
589 }
590 class AI2stridx_reg<bit isByte, bit isPre, dag oops, dag iops,
591                 IndexMode im, Format f, InstrItinClass itin, string opc,
592                 string asm, string cstr, list<dag> pattern>
593   : AI2ldstidx<0, isByte, isPre, oops, iops, im, f, itin, opc, asm, cstr,
594                pattern> {
595   // AM2 store w/ two operands: (GPR, am2offset)
596   // {12}     isAdd
597   // {11-0}   imm12/Rm
598   bits<14> offset;
599   bits<4> Rn;
600   let Inst{25} = 1;
601   let Inst{23} = offset{12};
602   let Inst{19-16} = Rn;
603   let Inst{11-5} = offset{11-5};
604   let Inst{4} = 0;
605   let Inst{3-0} = offset{3-0};
606 }
607
608 class AI2stridx_imm<bit isByte, bit isPre, dag oops, dag iops,
609                 IndexMode im, Format f, InstrItinClass itin, string opc,
610                 string asm, string cstr, list<dag> pattern>
611   : AI2ldstidx<0, isByte, isPre, oops, iops, im, f, itin, opc, asm, cstr,
612                pattern> {
613   // AM2 store w/ two operands: (GPR, am2offset)
614   // {12}     isAdd
615   // {11-0}   imm12/Rm
616   bits<14> offset;
617   bits<4> Rn;
618   let Inst{25} = 0;
619   let Inst{23} = offset{12};
620   let Inst{19-16} = Rn;
621   let Inst{11-0} = offset{11-0};
622 }
623
624
625 // FIXME: Merge with the above class when addrmode2 gets used for STR, STRB
626 // but for now use this class for STRT and STRBT.
627 class AI2stridxT<bit isByte, bit isPre, dag oops, dag iops,
628                 IndexMode im, Format f, InstrItinClass itin, string opc,
629                 string asm, string cstr, list<dag> pattern>
630   : AI2ldstidx<0, isByte, isPre, oops, iops, im, f, itin, opc, asm, cstr,
631                pattern> {
632   // AM2 store w/ two operands: (GPR, am2offset)
633   // {17-14}  Rn
634   // {13}     1 == Rm, 0 == imm12
635   // {12}     isAdd
636   // {11-0}   imm12/Rm
637   bits<18> addr;
638   let Inst{25} = addr{13};
639   let Inst{23} = addr{12};
640   let Inst{19-16} = addr{17-14};
641   let Inst{11-0} = addr{11-0};
642 }
643
644 // addrmode3 instructions
645 class AI3ld<bits<4> op, bit op20, dag oops, dag iops, Format f,
646             InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
647   : I<oops, iops, AddrMode3, 4, IndexModeNone, f, itin,
648       opc, asm, "", pattern> {
649   bits<14> addr;
650   bits<4> Rt;
651   let Inst{27-25} = 0b000;
652   let Inst{24}    = 1;            // P bit
653   let Inst{23}    = addr{8};      // U bit
654   let Inst{22}    = addr{13};     // 1 == imm8, 0 == Rm
655   let Inst{21}    = 0;            // W bit
656   let Inst{20}    = op20;         // L bit
657   let Inst{19-16} = addr{12-9};   // Rn
658   let Inst{15-12} = Rt;           // Rt
659   let Inst{11-8}  = addr{7-4};    // imm7_4/zero
660   let Inst{7-4}   = op;
661   let Inst{3-0}   = addr{3-0};    // imm3_0/Rm
662
663   let DecoderMethod = "DecodeAddrMode3Instruction";
664 }
665
666 class AI3ldstidx<bits<4> op, bit op20, bit isPre, dag oops, dag iops,
667                 IndexMode im, Format f, InstrItinClass itin, string opc,
668                 string asm, string cstr, list<dag> pattern>
669   : I<oops, iops, AddrMode3, 4, im, f, itin,
670       opc, asm, cstr, pattern> {
671   bits<4> Rt;
672   let Inst{27-25} = 0b000;
673   let Inst{24}    = isPre;        // P bit
674   let Inst{21}    = isPre;        // W bit
675   let Inst{20}    = op20;         // L bit
676   let Inst{15-12} = Rt;           // Rt
677   let Inst{7-4}   = op;
678 }
679
680 // FIXME: Merge with the above class when addrmode2 gets used for LDR, LDRB
681 // but for now use this class for LDRSBT, LDRHT, LDSHT.
682 class AI3ldstidxT<bits<4> op, bit isLoad, dag oops, dag iops,
683                   IndexMode im, Format f, InstrItinClass itin, string opc,
684                   string asm, string cstr, list<dag> pattern>
685   : I<oops, iops, AddrMode3, 4, im, f, itin, opc, asm, cstr, pattern> {
686   // {13}     1 == imm8, 0 == Rm
687   // {12-9}   Rn
688   // {8}      isAdd
689   // {7-4}    imm7_4/zero
690   // {3-0}    imm3_0/Rm
691   bits<4> addr;
692   bits<4> Rt;
693   let Inst{27-25} = 0b000;
694   let Inst{24}    = 0;            // P bit
695   let Inst{21}    = 1;
696   let Inst{20}    = isLoad;       // L bit
697   let Inst{19-16} = addr;         // Rn
698   let Inst{15-12} = Rt;           // Rt
699   let Inst{7-4}   = op;
700 }
701
702 // stores
703 class AI3str<bits<4> op, dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
704              string opc, string asm, list<dag> pattern>
705   : I<oops, iops, AddrMode3, 4, IndexModeNone, f, itin,
706       opc, asm, "", pattern> {
707   bits<14> addr;
708   bits<4> Rt;
709   let Inst{27-25} = 0b000;
710   let Inst{24}    = 1;            // P bit
711   let Inst{23}    = addr{8};      // U bit
712   let Inst{22}    = addr{13};     // 1 == imm8, 0 == Rm
713   let Inst{21}    = 0;            // W bit
714   let Inst{20}    = 0;            // L bit
715   let Inst{19-16} = addr{12-9};   // Rn
716   let Inst{15-12} = Rt;           // Rt
717   let Inst{11-8}  = addr{7-4};    // imm7_4/zero
718   let Inst{7-4}   = op;
719   let Inst{3-0}   = addr{3-0};    // imm3_0/Rm
720   let DecoderMethod = "DecodeAddrMode3Instruction";
721 }
722
723 // addrmode4 instructions
724 class AXI4<dag oops, dag iops, IndexMode im, Format f, InstrItinClass itin,
725            string asm, string cstr, list<dag> pattern>
726   : XI<oops, iops, AddrMode4, 4, im, f, itin, asm, cstr, pattern> {
727   bits<4>  p;
728   bits<16> regs;
729   bits<4>  Rn;
730   let Inst{31-28} = p;
731   let Inst{27-25} = 0b100;
732   let Inst{22}    = 0; // S bit
733   let Inst{19-16} = Rn;
734   let Inst{15-0}  = regs;
735 }
736
737 // Unsigned multiply, multiply-accumulate instructions.
738 class AMul1I<bits<7> opcod, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
739              string opc, string asm, list<dag> pattern>
740   : I<oops, iops, AddrModeNone, 4, IndexModeNone, MulFrm, itin,
741       opc, asm, "", pattern> {
742   let Inst{7-4}   = 0b1001;
743   let Inst{20}    = 0; // S bit
744   let Inst{27-21} = opcod;
745 }
746 class AsMul1I<bits<7> opcod, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
747               string opc, string asm, list<dag> pattern>
748   : sI<oops, iops, AddrModeNone, 4, IndexModeNone, MulFrm, itin,
749        opc, asm, "", pattern> {
750   let Inst{7-4}   = 0b1001;
751   let Inst{27-21} = opcod;
752 }
753
754 // Most significant word multiply
755 class AMul2I<bits<7> opcod, bits<4> opc7_4, dag oops, dag iops,
756              InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
757   : I<oops, iops, AddrModeNone, 4, IndexModeNone, MulFrm, itin,
758       opc, asm, "", pattern> {
759   bits<4> Rd;
760   bits<4> Rn;
761   bits<4> Rm;
762   let Inst{7-4}   = opc7_4;
763   let Inst{20}    = 1;
764   let Inst{27-21} = opcod;
765   let Inst{19-16} = Rd;
766   let Inst{11-8}  = Rm;
767   let Inst{3-0}   = Rn;
768 }
769 // MSW multiple w/ Ra operand
770 class AMul2Ia<bits<7> opcod, bits<4> opc7_4, dag oops, dag iops,
771               InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
772   : AMul2I<opcod, opc7_4, oops, iops, itin, opc, asm, pattern> {
773   bits<4> Ra;
774   let Inst{15-12} = Ra;
775 }
776
777 // SMUL<x><y> / SMULW<y> / SMLA<x><y> / SMLAW<x><y>
778 class AMulxyIbase<bits<7> opcod, bits<2> bit6_5, dag oops, dag iops,
779               InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
780   : I<oops, iops, AddrModeNone, 4, IndexModeNone, MulFrm, itin,
781       opc, asm, "", pattern> {
782   bits<4> Rn;
783   bits<4> Rm;
784   let Inst{4}     = 0;
785   let Inst{7}     = 1;
786   let Inst{20}    = 0;
787   let Inst{27-21} = opcod;
788   let Inst{6-5}   = bit6_5;
789   let Inst{11-8}  = Rm;
790   let Inst{3-0}   = Rn;
791 }
792 class AMulxyI<bits<7> opcod, bits<2> bit6_5, dag oops, dag iops,
793               InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
794   : AMulxyIbase<opcod, bit6_5, oops, iops, itin, opc, asm, pattern> {
795   bits<4> Rd;
796   let Inst{19-16} = Rd;
797 }
798
799 // AMulxyI with Ra operand
800 class AMulxyIa<bits<7> opcod, bits<2> bit6_5, dag oops, dag iops,
801               InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
802   : AMulxyI<opcod, bit6_5, oops, iops, itin, opc, asm, pattern> {
803   bits<4> Ra;
804   let Inst{15-12} = Ra;
805 }
806 // SMLAL*
807 class AMulxyI64<bits<7> opcod, bits<2> bit6_5, dag oops, dag iops,
808               InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
809   : AMulxyIbase<opcod, bit6_5, oops, iops, itin, opc, asm, pattern> {
810   bits<4> RdLo;
811   bits<4> RdHi;
812   let Inst{19-16} = RdHi;
813   let Inst{15-12} = RdLo;
814 }
815
816 // Extend instructions.
817 class AExtI<bits<8> opcod, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
818             string opc, string asm, list<dag> pattern>
819   : I<oops, iops, AddrModeNone, 4, IndexModeNone, ExtFrm, itin,
820       opc, asm, "", pattern> {
821   // All AExtI instructions have Rd and Rm register operands.
822   bits<4> Rd;
823   bits<4> Rm;
824   let Inst{15-12} = Rd;
825   let Inst{3-0}   = Rm;
826   let Inst{7-4}   = 0b0111;
827   let Inst{9-8}   = 0b00;
828   let Inst{27-20} = opcod;
829 }
830
831 // Misc Arithmetic instructions.
832 class AMiscA1I<bits<8> opcod, bits<4> opc7_4, dag oops, dag iops,
833                InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
834   : I<oops, iops, AddrModeNone, 4, IndexModeNone, ArithMiscFrm, itin,
835       opc, asm, "", pattern> {
836   bits<4> Rd;
837   bits<4> Rm;
838   let Inst{27-20} = opcod;
839   let Inst{19-16} = 0b1111;
840   let Inst{15-12} = Rd;
841   let Inst{11-8}  = 0b1111;
842   let Inst{7-4}   = opc7_4;
843   let Inst{3-0}   = Rm;
844 }
845
846 // PKH instructions
847 def PKHLSLAsmOperand : ImmAsmOperand {
848   let Name = "PKHLSLImm";
849   let ParserMethod = "parsePKHLSLImm";
850 }
851 def pkh_lsl_amt: Operand<i32>, ImmLeaf<i32, [{ return Imm >= 0 && Imm < 32; }]>{
852   let PrintMethod = "printPKHLSLShiftImm";
853   let ParserMatchClass = PKHLSLAsmOperand;
854 }
855 def PKHASRAsmOperand : AsmOperandClass {
856   let Name = "PKHASRImm";
857   let ParserMethod = "parsePKHASRImm";
858 }
859 def pkh_asr_amt: Operand<i32>, ImmLeaf<i32, [{ return Imm > 0 && Imm <= 32; }]>{
860   let PrintMethod = "printPKHASRShiftImm";
861   let ParserMatchClass = PKHASRAsmOperand;
862 }
863
864 class APKHI<bits<8> opcod, bit tb, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
865             string opc, string asm, list<dag> pattern>
866   : I<oops, iops, AddrModeNone, 4, IndexModeNone, ArithMiscFrm, itin,
867       opc, asm, "", pattern> {
868   bits<4> Rd;
869   bits<4> Rn;
870   bits<4> Rm;
871   bits<5> sh;
872   let Inst{27-20} = opcod;
873   let Inst{19-16} = Rn;
874   let Inst{15-12} = Rd;
875   let Inst{11-7}  = sh;
876   let Inst{6}     = tb;
877   let Inst{5-4}   = 0b01;
878   let Inst{3-0}   = Rm;
879 }
880
881 //===----------------------------------------------------------------------===//
882
883 // ARMPat - Same as Pat<>, but requires that the compiler be in ARM mode.
884 class ARMPat<dag pattern, dag result> : Pat<pattern, result> {
885   list<Predicate> Predicates = [IsARM];
886 }
887 class ARMV5TPat<dag pattern, dag result> : Pat<pattern, result> {
888   list<Predicate> Predicates = [IsARM, HasV5T];
889 }
890 class ARMV5TEPat<dag pattern, dag result> : Pat<pattern, result> {
891   list<Predicate> Predicates = [IsARM, HasV5TE];
892 }
893 class ARMV6Pat<dag pattern, dag result> : Pat<pattern, result> {
894   list<Predicate> Predicates = [IsARM, HasV6];
895 }
896
897 //===----------------------------------------------------------------------===//
898 // Thumb Instruction Format Definitions.
899 //
900
901 class ThumbI<dag oops, dag iops, AddrMode am, int sz,
902              InstrItinClass itin, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
903   : InstThumb<am, sz, IndexModeNone, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
904   let OutOperandList = oops;
905   let InOperandList = iops;
906   let AsmString = asm;
907   let Pattern = pattern;
908   list<Predicate> Predicates = [IsThumb];
909 }
910
911 // TI - Thumb instruction.
912 class TI<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string asm, list<dag> pattern>
913   : ThumbI<oops, iops, AddrModeNone, 2, itin, asm, "", pattern>;
914
915 // Two-address instructions
916 class TIt<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string asm,
917           list<dag> pattern>
918   : ThumbI<oops, iops, AddrModeNone, 2, itin, asm, "$lhs = $dst",
919            pattern>;
920
921 // tBL, tBX 32-bit instructions
922 class TIx2<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bit opcod3,
923            dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string asm,
924            list<dag> pattern>
925     : ThumbI<oops, iops, AddrModeNone, 4, itin, asm, "", pattern>,
926       Encoding {
927   let Inst{31-27} = opcod1;
928   let Inst{15-14} = opcod2;
929   let Inst{12}    = opcod3;
930 }
931
932 // BR_JT instructions
933 class TJTI<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string asm,
934            list<dag> pattern>
935   : ThumbI<oops, iops, AddrModeNone, 0, itin, asm, "", pattern>;
936
937 // Thumb1 only
938 class Thumb1I<dag oops, dag iops, AddrMode am, int sz,
939               InstrItinClass itin, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
940   : InstThumb<am, sz, IndexModeNone, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
941   let OutOperandList = oops;
942   let InOperandList = iops;
943   let AsmString = asm;
944   let Pattern = pattern;
945   list<Predicate> Predicates = [IsThumb, IsThumb1Only];
946 }
947
948 class T1I<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
949           string asm, list<dag> pattern>
950   : Thumb1I<oops, iops, AddrModeNone, 2, itin, asm, "", pattern>;
951 class T1Ix2<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
952             string asm, list<dag> pattern>
953   : Thumb1I<oops, iops, AddrModeNone, 4, itin, asm, "", pattern>;
954
955 // Two-address instructions
956 class T1It<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
957            string asm, string cstr, list<dag> pattern>
958   : Thumb1I<oops, iops, AddrModeNone, 2, itin,
959             asm, cstr, pattern>;
960
961 // Thumb1 instruction that can either be predicated or set CPSR.
962 class Thumb1sI<dag oops, dag iops, AddrMode am, int sz,
963                InstrItinClass itin,
964                string opc, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
965   : InstThumb<am, sz, IndexModeNone, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
966   let OutOperandList = !con(oops, (outs s_cc_out:$s));
967   let InOperandList = !con(iops, (ins pred:$p));
968   let AsmString = !strconcat(opc, "${s}${p}", asm);
969   let Pattern = pattern;
970   let thumbArithFlagSetting = 1;
971   list<Predicate> Predicates = [IsThumb, IsThumb1Only];
972   let DecoderNamespace = "ThumbSBit";
973 }
974
975 class T1sI<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
976            string opc, string asm, list<dag> pattern>
977   : Thumb1sI<oops, iops, AddrModeNone, 2, itin, opc, asm, "", pattern>;
978
979 // Two-address instructions
980 class T1sIt<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
981             string opc, string asm, list<dag> pattern>
982   : Thumb1sI<oops, iops, AddrModeNone, 2, itin, opc, asm,
983              "$Rn = $Rdn", pattern>;
984
985 // Thumb1 instruction that can be predicated.
986 class Thumb1pI<dag oops, dag iops, AddrMode am, int sz,
987                InstrItinClass itin,
988                string opc, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
989   : InstThumb<am, sz, IndexModeNone, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
990   let OutOperandList = oops;
991   let InOperandList = !con(iops, (ins pred:$p));
992   let AsmString = !strconcat(opc, "${p}", asm);
993   let Pattern = pattern;
994   list<Predicate> Predicates = [IsThumb, IsThumb1Only];
995 }
996
997 class T1pI<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
998            string opc, string asm, list<dag> pattern>
999   : Thumb1pI<oops, iops, AddrModeNone, 2, itin, opc, asm, "", pattern>;
1000
1001 // Two-address instructions
1002 class T1pIt<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1003             string opc, string asm, list<dag> pattern>
1004   : Thumb1pI<oops, iops, AddrModeNone, 2, itin, opc, asm,
1005              "$Rn = $Rdn", pattern>;
1006
1007 class T1pIs<dag oops, dag iops,
1008             InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
1009   : Thumb1pI<oops, iops, AddrModeT1_s, 2, itin, opc, asm, "", pattern>;
1010
1011 class Encoding16 : Encoding {
1012   let Inst{31-16} = 0x0000;
1013 }
1014
1015 // A6.2 16-bit Thumb instruction encoding
1016 class T1Encoding<bits<6> opcode> : Encoding16 {
1017   let Inst{15-10} = opcode;
1018 }
1019
1020 // A6.2.1 Shift (immediate), add, subtract, move, and compare encoding.
1021 class T1General<bits<5> opcode> : Encoding16 {
1022   let Inst{15-14} = 0b00;
1023   let Inst{13-9} = opcode;
1024 }
1025
1026 // A6.2.2 Data-processing encoding.
1027 class T1DataProcessing<bits<4> opcode> : Encoding16 {
1028   let Inst{15-10} = 0b010000;
1029   let Inst{9-6} = opcode;
1030 }
1031
1032 // A6.2.3 Special data instructions and branch and exchange encoding.
1033 class T1Special<bits<4> opcode> : Encoding16 {
1034   let Inst{15-10} = 0b010001;
1035   let Inst{9-6}   = opcode;
1036 }
1037
1038 // A6.2.4 Load/store single data item encoding.
1039 class T1LoadStore<bits<4> opA, bits<3> opB> : Encoding16 {
1040   let Inst{15-12} = opA;
1041   let Inst{11-9}  = opB;
1042 }
1043 class T1LdStSP<bits<3> opB>   : T1LoadStore<0b1001, opB>; // SP relative
1044
1045 class T1BranchCond<bits<4> opcode> : Encoding16 {
1046   let Inst{15-12} = opcode;
1047 }
1048
1049 // Helper classes to encode Thumb1 loads and stores. For immediates, the
1050 // following bits are used for "opA" (see A6.2.4):
1051 //
1052 //   0b0110 => Immediate, 4 bytes
1053 //   0b1000 => Immediate, 2 bytes
1054 //   0b0111 => Immediate, 1 byte
1055 class T1pILdStEncode<bits<3> opcode, dag oops, dag iops, AddrMode am,
1056                      InstrItinClass itin, string opc, string asm,
1057                      list<dag> pattern>
1058   : Thumb1pI<oops, iops, am, 2, itin, opc, asm, "", pattern>,
1059     T1LoadStore<0b0101, opcode> {
1060   bits<3> Rt;
1061   bits<8> addr;
1062   let Inst{8-6} = addr{5-3};    // Rm
1063   let Inst{5-3} = addr{2-0};    // Rn
1064   let Inst{2-0} = Rt;
1065 }
1066 class T1pILdStEncodeImm<bits<4> opA, bit opB, dag oops, dag iops, AddrMode am,
1067                         InstrItinClass itin, string opc, string asm,
1068                         list<dag> pattern>
1069   : Thumb1pI<oops, iops, am, 2, itin, opc, asm, "", pattern>,
1070     T1LoadStore<opA, {opB,?,?}> {
1071   bits<3> Rt;
1072   bits<8> addr;
1073   let Inst{10-6} = addr{7-3};   // imm5
1074   let Inst{5-3}  = addr{2-0};   // Rn
1075   let Inst{2-0}  = Rt;
1076 }
1077
1078 // A6.2.5 Miscellaneous 16-bit instructions encoding.
1079 class T1Misc<bits<7> opcode> : Encoding16 {
1080   let Inst{15-12} = 0b1011;
1081   let Inst{11-5} = opcode;
1082 }
1083
1084 // Thumb2I - Thumb2 instruction. Almost all Thumb2 instructions are predicable.
1085 class Thumb2I<dag oops, dag iops, AddrMode am, int sz,
1086               InstrItinClass itin,
1087               string opc, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1088   : InstARM<am, sz, IndexModeNone, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
1089   let OutOperandList = oops;
1090   let InOperandList = !con(iops, (ins pred:$p));
1091   let AsmString = !strconcat(opc, "${p}", asm);
1092   let Pattern = pattern;
1093   list<Predicate> Predicates = [IsThumb2];
1094   let DecoderNamespace = "Thumb2";
1095 }
1096
1097 // Same as Thumb2I except it can optionally modify CPSR. Note it's modeled as an
1098 // input operand since by default it's a zero register. It will become an
1099 // implicit def once it's "flipped".
1100 //
1101 // FIXME: This uses unified syntax so {s} comes before {p}. We should make it
1102 // more consistent.
1103 class Thumb2sI<dag oops, dag iops, AddrMode am, int sz,
1104                InstrItinClass itin,
1105                string opc, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1106   : InstARM<am, sz, IndexModeNone, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
1107   bits<1> s; // condition-code set flag ('1' if the insn should set the flags)
1108   let Inst{20} = s;
1109
1110   let OutOperandList = oops;
1111   let InOperandList = !con(iops, (ins pred:$p, cc_out:$s));
1112   let AsmString = !strconcat(opc, "${s}${p}", asm);
1113   let Pattern = pattern;
1114   list<Predicate> Predicates = [IsThumb2];
1115   let DecoderNamespace = "Thumb2";
1116 }
1117
1118 // Special cases
1119 class Thumb2XI<dag oops, dag iops, AddrMode am, int sz,
1120                InstrItinClass itin,
1121                string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1122   : InstARM<am, sz, IndexModeNone, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
1123   let OutOperandList = oops;
1124   let InOperandList = iops;
1125   let AsmString = asm;
1126   let Pattern = pattern;
1127   list<Predicate> Predicates = [IsThumb2];
1128   let DecoderNamespace = "Thumb2";
1129 }
1130
1131 class ThumbXI<dag oops, dag iops, AddrMode am, int sz,
1132               InstrItinClass itin,
1133               string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1134   : InstARM<am, sz, IndexModeNone, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
1135   let OutOperandList = oops;
1136   let InOperandList = iops;
1137   let AsmString = asm;
1138   let Pattern = pattern;
1139   list<Predicate> Predicates = [IsThumb, IsThumb1Only];
1140   let DecoderNamespace = "Thumb";
1141 }
1142
1143 class T2I<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1144           string opc, string asm, list<dag> pattern>
1145   : Thumb2I<oops, iops, AddrModeNone, 4, itin, opc, asm, "", pattern>;
1146 class T2Ii12<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1147              string opc, string asm, list<dag> pattern>
1148   : Thumb2I<oops, iops, AddrModeT2_i12, 4, itin, opc, asm, "",pattern>;
1149 class T2Ii8<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1150             string opc, string asm, list<dag> pattern>
1151   : Thumb2I<oops, iops, AddrModeT2_i8, 4, itin, opc, asm, "", pattern>;
1152 class T2Iso<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1153             string opc, string asm, list<dag> pattern>
1154   : Thumb2I<oops, iops, AddrModeT2_so, 4, itin, opc, asm, "", pattern>;
1155 class T2Ipc<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1156             string opc, string asm, list<dag> pattern>
1157   : Thumb2I<oops, iops, AddrModeT2_pc, 4, itin, opc, asm, "", pattern>;
1158 class T2Ii8s4<bit P, bit W, bit isLoad, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1159               string opc, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1160   : Thumb2I<oops, iops, AddrModeT2_i8s4, 4, itin, opc, asm, cstr,
1161             pattern> {
1162   bits<4> Rt;
1163   bits<4> Rt2;
1164   bits<13> addr;
1165   let Inst{31-25} = 0b1110100;
1166   let Inst{24}    = P;
1167   let Inst{23}    = addr{8};
1168   let Inst{22}    = 1;
1169   let Inst{21}    = W;
1170   let Inst{20}    = isLoad;
1171   let Inst{19-16} = addr{12-9};
1172   let Inst{15-12} = Rt{3-0};
1173   let Inst{11-8}  = Rt2{3-0};
1174   let Inst{7-0}   = addr{7-0};
1175 }
1176 class T2Ii8s4post<bit P, bit W, bit isLoad, dag oops, dag iops,
1177                   InstrItinClass itin, string opc, string asm, string cstr,
1178                   list<dag> pattern>
1179   : Thumb2I<oops, iops, AddrModeT2_i8s4, 4, itin, opc, asm, cstr,
1180             pattern> {
1181   bits<4> Rt;
1182   bits<4> Rt2;
1183   bits<4> addr;
1184   bits<9> imm;
1185   let Inst{31-25} = 0b1110100;
1186   let Inst{24}    = P;
1187   let Inst{23}    = imm{8};
1188   let Inst{22}    = 1;
1189   let Inst{21}    = W;
1190   let Inst{20}    = isLoad;
1191   let Inst{19-16} = addr;
1192   let Inst{15-12} = Rt{3-0};
1193   let Inst{11-8}  = Rt2{3-0};
1194   let Inst{7-0}   = imm{7-0};
1195 }
1196
1197 class T2sI<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1198            string opc, string asm, list<dag> pattern>
1199   : Thumb2sI<oops, iops, AddrModeNone, 4, itin, opc, asm, "", pattern>;
1200
1201 class T2XI<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1202            string asm, list<dag> pattern>
1203   : Thumb2XI<oops, iops, AddrModeNone, 4, itin, asm, "", pattern>;
1204 class T2JTI<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1205             string asm, list<dag> pattern>
1206   : Thumb2XI<oops, iops, AddrModeNone, 0, itin, asm, "", pattern>;
1207
1208 // Move to/from coprocessor instructions
1209 class T2Cop<bits<4> opc, dag oops, dag iops, string asm, list<dag> pattern>
1210   : T2XI <oops, iops, NoItinerary, asm, pattern>, Requires<[IsThumb2]> {
1211   let Inst{31-28} = opc;
1212 }
1213
1214 // Two-address instructions
1215 class T2XIt<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1216             string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1217   : Thumb2XI<oops, iops, AddrModeNone, 4, itin, asm, cstr, pattern>;
1218
1219 // T2Ipreldst - Thumb2 pre-indexed load / store instructions.
1220 class T2Ipreldst<bit signed, bits<2> opcod, bit load, bit pre,
1221                  dag oops, dag iops,
1222                  AddrMode am, IndexMode im, InstrItinClass itin,
1223                  string opc, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1224   : InstARM<am, 4, im, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
1225   let OutOperandList = oops;
1226   let InOperandList = !con(iops, (ins pred:$p));
1227   let AsmString = !strconcat(opc, "${p}", asm);
1228   let Pattern = pattern;
1229   list<Predicate> Predicates = [IsThumb2];
1230   let DecoderNamespace = "Thumb2";
1231
1232   bits<4> Rt;
1233   bits<13> addr;
1234   let Inst{31-27} = 0b11111;
1235   let Inst{26-25} = 0b00;
1236   let Inst{24}    = signed;
1237   let Inst{23}    = 0;
1238   let Inst{22-21} = opcod;
1239   let Inst{20}    = load;
1240   let Inst{19-16} = addr{12-9};
1241   let Inst{15-12} = Rt{3-0};
1242   let Inst{11}    = 1;
1243   // (P, W) = (1, 1) Pre-indexed or (0, 1) Post-indexed
1244   let Inst{10}    = pre; // The P bit.
1245   let Inst{9}     = addr{8}; // Sign bit
1246   let Inst{8}     = 1; // The W bit.
1247   let Inst{7-0}   = addr{7-0};
1248
1249   let DecoderMethod = "DecodeT2LdStPre";
1250 }
1251
1252 // T2Ipostldst - Thumb2 post-indexed load / store instructions.
1253 class T2Ipostldst<bit signed, bits<2> opcod, bit load, bit pre,
1254                  dag oops, dag iops,
1255                  AddrMode am, IndexMode im, InstrItinClass itin,
1256                  string opc, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1257   : InstARM<am, 4, im, ThumbFrm, GenericDomain, cstr, itin> {
1258   let OutOperandList = oops;
1259   let InOperandList = !con(iops, (ins pred:$p));
1260   let AsmString = !strconcat(opc, "${p}", asm);
1261   let Pattern = pattern;
1262   list<Predicate> Predicates = [IsThumb2];
1263   let DecoderNamespace = "Thumb2";
1264
1265   bits<4> Rt;
1266   bits<4> Rn;
1267   bits<9> offset;
1268   let Inst{31-27} = 0b11111;
1269   let Inst{26-25} = 0b00;
1270   let Inst{24}    = signed;
1271   let Inst{23}    = 0;
1272   let Inst{22-21} = opcod;
1273   let Inst{20}    = load;
1274   let Inst{19-16} = Rn;
1275   let Inst{15-12} = Rt{3-0};
1276   let Inst{11}    = 1;
1277   // (P, W) = (1, 1) Pre-indexed or (0, 1) Post-indexed
1278   let Inst{10}    = pre; // The P bit.
1279   let Inst{9}     = offset{8}; // Sign bit
1280   let Inst{8}     = 1; // The W bit.
1281   let Inst{7-0}   = offset{7-0};
1282
1283   let DecoderMethod = "DecodeT2LdStPre";
1284 }
1285
1286 // Tv5Pat - Same as Pat<>, but requires V5T Thumb mode.
1287 class Tv5Pat<dag pattern, dag result> : Pat<pattern, result> {
1288   list<Predicate> Predicates = [IsThumb, IsThumb1Only, HasV5T];
1289 }
1290
1291 // T1Pat - Same as Pat<>, but requires that the compiler be in Thumb1 mode.
1292 class T1Pat<dag pattern, dag result> : Pat<pattern, result> {
1293   list<Predicate> Predicates = [IsThumb, IsThumb1Only];
1294 }
1295
1296 // T2v6Pat - Same as Pat<>, but requires V6T2 Thumb2 mode.
1297 class T2v6Pat<dag pattern, dag result> : Pat<pattern, result> {
1298   list<Predicate> Predicates = [IsThumb2, HasV6T2];
1299 }
1300
1301 // T2Pat - Same as Pat<>, but requires that the compiler be in Thumb2 mode.
1302 class T2Pat<dag pattern, dag result> : Pat<pattern, result> {
1303   list<Predicate> Predicates = [IsThumb2];
1304 }
1305
1306 //===----------------------------------------------------------------------===//
1307
1308 //===----------------------------------------------------------------------===//
1309 // ARM VFP Instruction templates.
1310 //
1311
1312 // Almost all VFP instructions are predicable.
1313 class VFPI<dag oops, dag iops, AddrMode am, int sz,
1314            IndexMode im, Format f, InstrItinClass itin,
1315            string opc, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1316   : InstARM<am, sz, im, f, VFPDomain, cstr, itin> {
1317   bits<4> p;
1318   let Inst{31-28} = p;
1319   let OutOperandList = oops;
1320   let InOperandList = !con(iops, (ins pred:$p));
1321   let AsmString = !strconcat(opc, "${p}", asm);
1322   let Pattern = pattern;
1323   let PostEncoderMethod = "VFPThumb2PostEncoder";
1324   let DecoderNamespace = "VFP";
1325   list<Predicate> Predicates = [HasVFP2];
1326 }
1327
1328 // Special cases
1329 class VFPXI<dag oops, dag iops, AddrMode am, int sz,
1330             IndexMode im, Format f, InstrItinClass itin,
1331             string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1332   : InstARM<am, sz, im, f, VFPDomain, cstr, itin> {
1333   bits<4> p;
1334   let Inst{31-28} = p;
1335   let OutOperandList = oops;
1336   let InOperandList = iops;
1337   let AsmString = asm;
1338   let Pattern = pattern;
1339   let PostEncoderMethod = "VFPThumb2PostEncoder";
1340   let DecoderNamespace = "VFP";
1341   list<Predicate> Predicates = [HasVFP2];
1342 }
1343
1344 class VFPAI<dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
1345             string opc, string asm, list<dag> pattern>
1346   : VFPI<oops, iops, AddrModeNone, 4, IndexModeNone, f, itin,
1347          opc, asm, "", pattern> {
1348   let PostEncoderMethod = "VFPThumb2PostEncoder";
1349 }
1350
1351 // ARM VFP addrmode5 loads and stores
1352 class ADI5<bits<4> opcod1, bits<2> opcod2, dag oops, dag iops,
1353            InstrItinClass itin,
1354            string opc, string asm, list<dag> pattern>
1355   : VFPI<oops, iops, AddrMode5, 4, IndexModeNone,
1356          VFPLdStFrm, itin, opc, asm, "", pattern> {
1357   // Instruction operands.
1358   bits<5>  Dd;
1359   bits<13> addr;
1360
1361   // Encode instruction operands.
1362   let Inst{23}    = addr{8};      // U (add = (U == '1'))
1363   let Inst{22}    = Dd{4};
1364   let Inst{19-16} = addr{12-9};   // Rn
1365   let Inst{15-12} = Dd{3-0};
1366   let Inst{7-0}   = addr{7-0};    // imm8
1367
1368   // TODO: Mark the instructions with the appropriate subtarget info.
1369   let Inst{27-24} = opcod1;
1370   let Inst{21-20} = opcod2;
1371   let Inst{11-9}  = 0b101;
1372   let Inst{8}     = 1;          // Double precision
1373
1374   // Loads & stores operate on both NEON and VFP pipelines.
1375   let D = VFPNeonDomain;
1376 }
1377
1378 class ASI5<bits<4> opcod1, bits<2> opcod2, dag oops, dag iops,
1379            InstrItinClass itin,
1380            string opc, string asm, list<dag> pattern>
1381   : VFPI<oops, iops, AddrMode5, 4, IndexModeNone,
1382          VFPLdStFrm, itin, opc, asm, "", pattern> {
1383   // Instruction operands.
1384   bits<5>  Sd;
1385   bits<13> addr;
1386
1387   // Encode instruction operands.
1388   let Inst{23}    = addr{8};      // U (add = (U == '1'))
1389   let Inst{22}    = Sd{0};
1390   let Inst{19-16} = addr{12-9};   // Rn
1391   let Inst{15-12} = Sd{4-1};
1392   let Inst{7-0}   = addr{7-0};    // imm8
1393
1394   // TODO: Mark the instructions with the appropriate subtarget info.
1395   let Inst{27-24} = opcod1;
1396   let Inst{21-20} = opcod2;
1397   let Inst{11-9}  = 0b101;
1398   let Inst{8}     = 0;          // Single precision
1399
1400   // Loads & stores operate on both NEON and VFP pipelines.
1401   let D = VFPNeonDomain;
1402 }
1403
1404 // VFP Load / store multiple pseudo instructions.
1405 class PseudoVFPLdStM<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string cstr,
1406                      list<dag> pattern>
1407   : InstARM<AddrMode4, 4, IndexModeNone, Pseudo, VFPNeonDomain,
1408             cstr, itin> {
1409   let OutOperandList = oops;
1410   let InOperandList = !con(iops, (ins pred:$p));
1411   let Pattern = pattern;
1412   list<Predicate> Predicates = [HasVFP2];
1413 }
1414
1415 // Load / store multiple
1416 class AXDI4<dag oops, dag iops, IndexMode im, InstrItinClass itin,
1417             string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1418   : VFPXI<oops, iops, AddrMode4, 4, im,
1419           VFPLdStMulFrm, itin, asm, cstr, pattern> {
1420   // Instruction operands.
1421   bits<4>  Rn;
1422   bits<13> regs;
1423
1424   // Encode instruction operands.
1425   let Inst{19-16} = Rn;
1426   let Inst{22}    = regs{12};
1427   let Inst{15-12} = regs{11-8};
1428   let Inst{7-0}   = regs{7-0};
1429
1430   // TODO: Mark the instructions with the appropriate subtarget info.
1431   let Inst{27-25} = 0b110;
1432   let Inst{11-9}  = 0b101;
1433   let Inst{8}     = 1;          // Double precision
1434 }
1435
1436 class AXSI4<dag oops, dag iops, IndexMode im, InstrItinClass itin,
1437             string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1438   : VFPXI<oops, iops, AddrMode4, 4, im,
1439           VFPLdStMulFrm, itin, asm, cstr, pattern> {
1440   // Instruction operands.
1441   bits<4> Rn;
1442   bits<13> regs;
1443
1444   // Encode instruction operands.
1445   let Inst{19-16} = Rn;
1446   let Inst{22}    = regs{8};
1447   let Inst{15-12} = regs{12-9};
1448   let Inst{7-0}   = regs{7-0};
1449
1450   // TODO: Mark the instructions with the appropriate subtarget info.
1451   let Inst{27-25} = 0b110;
1452   let Inst{11-9}  = 0b101;
1453   let Inst{8}     = 0;          // Single precision
1454 }
1455
1456 // Double precision, unary
1457 class ADuI<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bits<4> opcod3, bits<2> opcod4,
1458            bit opcod5, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string opc,
1459            string asm, list<dag> pattern>
1460   : VFPAI<oops, iops, VFPUnaryFrm, itin, opc, asm, pattern> {
1461   // Instruction operands.
1462   bits<5> Dd;
1463   bits<5> Dm;
1464
1465   // Encode instruction operands.
1466   let Inst{3-0}   = Dm{3-0};
1467   let Inst{5}     = Dm{4};
1468   let Inst{15-12} = Dd{3-0};
1469   let Inst{22}    = Dd{4};
1470
1471   let Inst{27-23} = opcod1;
1472   let Inst{21-20} = opcod2;
1473   let Inst{19-16} = opcod3;
1474   let Inst{11-9}  = 0b101;
1475   let Inst{8}     = 1;          // Double precision
1476   let Inst{7-6}   = opcod4;
1477   let Inst{4}     = opcod5;
1478 }
1479
1480 // Double precision, binary
1481 class ADbI<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bit op6, bit op4, dag oops,
1482            dag iops, InstrItinClass itin, string opc, string asm,
1483            list<dag> pattern>
1484   : VFPAI<oops, iops, VFPBinaryFrm, itin, opc, asm, pattern> {
1485   // Instruction operands.
1486   bits<5> Dd;
1487   bits<5> Dn;
1488   bits<5> Dm;
1489
1490   // Encode instruction operands.
1491   let Inst{3-0}   = Dm{3-0};
1492   let Inst{5}     = Dm{4};
1493   let Inst{19-16} = Dn{3-0};
1494   let Inst{7}     = Dn{4};
1495   let Inst{15-12} = Dd{3-0};
1496   let Inst{22}    = Dd{4};
1497
1498   let Inst{27-23} = opcod1;
1499   let Inst{21-20} = opcod2;
1500   let Inst{11-9}  = 0b101;
1501   let Inst{8}     = 1;          // Double precision
1502   let Inst{6}     = op6;
1503   let Inst{4}     = op4;
1504 }
1505
1506 // Single precision, unary
1507 class ASuI<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bits<4> opcod3, bits<2> opcod4,
1508            bit opcod5, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string opc,
1509            string asm, list<dag> pattern>
1510   : VFPAI<oops, iops, VFPUnaryFrm, itin, opc, asm, pattern> {
1511   // Instruction operands.
1512   bits<5> Sd;
1513   bits<5> Sm;
1514
1515   // Encode instruction operands.
1516   let Inst{3-0}   = Sm{4-1};
1517   let Inst{5}     = Sm{0};
1518   let Inst{15-12} = Sd{4-1};
1519   let Inst{22}    = Sd{0};
1520
1521   let Inst{27-23} = opcod1;
1522   let Inst{21-20} = opcod2;
1523   let Inst{19-16} = opcod3;
1524   let Inst{11-9}  = 0b101;
1525   let Inst{8}     = 0;          // Single precision
1526   let Inst{7-6}   = opcod4;
1527   let Inst{4}     = opcod5;
1528 }
1529
1530 // Single precision unary, if no NEON. Same as ASuI except not available if
1531 // NEON is enabled.
1532 class ASuIn<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bits<4> opcod3, bits<2> opcod4,
1533             bit opcod5, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string opc,
1534             string asm, list<dag> pattern>
1535   : ASuI<opcod1, opcod2, opcod3, opcod4, opcod5, oops, iops, itin, opc, asm,
1536          pattern> {
1537   list<Predicate> Predicates = [HasVFP2,DontUseNEONForFP];
1538 }
1539
1540 // Single precision, binary
1541 class ASbI<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bit op6, bit op4, dag oops, dag iops,
1542            InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
1543   : VFPAI<oops, iops, VFPBinaryFrm, itin, opc, asm, pattern> {
1544   // Instruction operands.
1545   bits<5> Sd;
1546   bits<5> Sn;
1547   bits<5> Sm;
1548
1549   // Encode instruction operands.
1550   let Inst{3-0}   = Sm{4-1};
1551   let Inst{5}     = Sm{0};
1552   let Inst{19-16} = Sn{4-1};
1553   let Inst{7}     = Sn{0};
1554   let Inst{15-12} = Sd{4-1};
1555   let Inst{22}    = Sd{0};
1556
1557   let Inst{27-23} = opcod1;
1558   let Inst{21-20} = opcod2;
1559   let Inst{11-9}  = 0b101;
1560   let Inst{8}     = 0;          // Single precision
1561   let Inst{6}     = op6;
1562   let Inst{4}     = op4;
1563 }
1564
1565 // Single precision binary, if no NEON. Same as ASbI except not available if
1566 // NEON is enabled.
1567 class ASbIn<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bit op6, bit op4, dag oops,
1568             dag iops, InstrItinClass itin, string opc, string asm,
1569             list<dag> pattern>
1570   : ASbI<opcod1, opcod2, op6, op4, oops, iops, itin, opc, asm, pattern> {
1571   list<Predicate> Predicates = [HasVFP2,DontUseNEONForFP];
1572
1573   // Instruction operands.
1574   bits<5> Sd;
1575   bits<5> Sn;
1576   bits<5> Sm;
1577
1578   // Encode instruction operands.
1579   let Inst{3-0}   = Sm{4-1};
1580   let Inst{5}     = Sm{0};
1581   let Inst{19-16} = Sn{4-1};
1582   let Inst{7}     = Sn{0};
1583   let Inst{15-12} = Sd{4-1};
1584   let Inst{22}    = Sd{0};
1585 }
1586
1587 // VFP conversion instructions
1588 class AVConv1I<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bits<4> opcod3, bits<4> opcod4,
1589                dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string opc, string asm,
1590                list<dag> pattern>
1591   : VFPAI<oops, iops, VFPConv1Frm, itin, opc, asm, pattern> {
1592   let Inst{27-23} = opcod1;
1593   let Inst{21-20} = opcod2;
1594   let Inst{19-16} = opcod3;
1595   let Inst{11-8}  = opcod4;
1596   let Inst{6}     = 1;
1597   let Inst{4}     = 0;
1598 }
1599
1600 // VFP conversion between floating-point and fixed-point
1601 class AVConv1XI<bits<5> op1, bits<2> op2, bits<4> op3, bits<4> op4, bit op5,
1602                 dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string opc, string asm,
1603                 list<dag> pattern>
1604   : AVConv1I<op1, op2, op3, op4, oops, iops, itin, opc, asm, pattern> {
1605   bits<5> fbits;
1606   // size (fixed-point number): sx == 0 ? 16 : 32
1607   let Inst{7} = op5; // sx
1608   let Inst{5} = fbits{0};
1609   let Inst{3-0} = fbits{4-1};
1610 }
1611
1612 // VFP conversion instructions, if no NEON
1613 class AVConv1In<bits<5> opcod1, bits<2> opcod2, bits<4> opcod3, bits<4> opcod4,
1614                 dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1615                 string opc, string asm, list<dag> pattern>
1616   : AVConv1I<opcod1, opcod2, opcod3, opcod4, oops, iops, itin, opc, asm,
1617              pattern> {
1618   list<Predicate> Predicates = [HasVFP2,DontUseNEONForFP];
1619 }
1620
1621 class AVConvXI<bits<8> opcod1, bits<4> opcod2, dag oops, dag iops, Format f,
1622                InstrItinClass itin,
1623                string opc, string asm, list<dag> pattern>
1624   : VFPAI<oops, iops, f, itin, opc, asm, pattern> {
1625   let Inst{27-20} = opcod1;
1626   let Inst{11-8}  = opcod2;
1627   let Inst{4}     = 1;
1628 }
1629
1630 class AVConv2I<bits<8> opcod1, bits<4> opcod2, dag oops, dag iops,
1631                InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
1632   : AVConvXI<opcod1, opcod2, oops, iops, VFPConv2Frm, itin, opc, asm, pattern>;
1633
1634 class AVConv3I<bits<8> opcod1, bits<4> opcod2, dag oops, dag iops,
1635                InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
1636   : AVConvXI<opcod1, opcod2, oops, iops, VFPConv3Frm, itin, opc, asm, pattern>;
1637
1638 class AVConv4I<bits<8> opcod1, bits<4> opcod2, dag oops, dag iops,
1639                InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
1640   : AVConvXI<opcod1, opcod2, oops, iops, VFPConv4Frm, itin, opc, asm, pattern>;
1641
1642 class AVConv5I<bits<8> opcod1, bits<4> opcod2, dag oops, dag iops,
1643                InstrItinClass itin, string opc, string asm, list<dag> pattern>
1644   : AVConvXI<opcod1, opcod2, oops, iops, VFPConv5Frm, itin, opc, asm, pattern>;
1645
1646 //===----------------------------------------------------------------------===//
1647
1648 //===----------------------------------------------------------------------===//
1649 // ARM NEON Instruction templates.
1650 //
1651
1652 class NeonI<dag oops, dag iops, AddrMode am, IndexMode im, Format f,
1653             InstrItinClass itin, string opc, string dt, string asm, string cstr,
1654             list<dag> pattern>
1655   : InstARM<am, 4, im, f, NeonDomain, cstr, itin> {
1656   let OutOperandList = oops;
1657   let InOperandList = !con(iops, (ins pred:$p));
1658   let AsmString = !strconcat(opc, "${p}", ".", dt, "\t", asm);
1659   let Pattern = pattern;
1660   list<Predicate> Predicates = [HasNEON];
1661   let DecoderNamespace = "NEON";
1662 }
1663
1664 // Same as NeonI except it does not have a "data type" specifier.
1665 class NeonXI<dag oops, dag iops, AddrMode am, IndexMode im, Format f,
1666              InstrItinClass itin, string opc, string asm, string cstr,
1667              list<dag> pattern>
1668   : InstARM<am, 4, im, f, NeonDomain, cstr, itin> {
1669   let OutOperandList = oops;
1670   let InOperandList = !con(iops, (ins pred:$p));
1671   let AsmString = !strconcat(opc, "${p}", "\t", asm);
1672   let Pattern = pattern;
1673   list<Predicate> Predicates = [HasNEON];
1674   let DecoderNamespace = "NEON";
1675 }
1676
1677 class NLdSt<bit op23, bits<2> op21_20, bits<4> op11_8, bits<4> op7_4,
1678             dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1679             string opc, string dt, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1680   : NeonI<oops, iops, AddrMode6, IndexModeNone, NLdStFrm, itin, opc, dt, asm,
1681           cstr, pattern> {
1682   let Inst{31-24} = 0b11110100;
1683   let Inst{23}    = op23;
1684   let Inst{21-20} = op21_20;
1685   let Inst{11-8}  = op11_8;
1686   let Inst{7-4}   = op7_4;
1687
1688   let PostEncoderMethod = "NEONThumb2LoadStorePostEncoder";
1689   let DecoderNamespace = "NEONLoadStore";
1690
1691   bits<5> Vd;
1692   bits<6> Rn;
1693   bits<4> Rm;
1694
1695   let Inst{22}    = Vd{4};
1696   let Inst{15-12} = Vd{3-0};
1697   let Inst{19-16} = Rn{3-0};
1698   let Inst{3-0}   = Rm{3-0};
1699 }
1700
1701 class NLdStLn<bit op23, bits<2> op21_20, bits<4> op11_8, bits<4> op7_4,
1702             dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1703             string opc, string dt, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1704   : NLdSt<op23, op21_20, op11_8, op7_4, oops, iops, itin, opc,
1705           dt, asm, cstr, pattern> {
1706   bits<3> lane;
1707 }
1708
1709 class PseudoNLdSt<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string cstr>
1710   : InstARM<AddrMode6, 4, IndexModeNone, Pseudo, NeonDomain, cstr,
1711             itin> {
1712   let OutOperandList = oops;
1713   let InOperandList = !con(iops, (ins pred:$p));
1714   list<Predicate> Predicates = [HasNEON];
1715 }
1716
1717 class PseudoNeonI<dag oops, dag iops, InstrItinClass itin, string cstr,
1718                   list<dag> pattern>
1719   : InstARM<AddrModeNone, 4, IndexModeNone, Pseudo, NeonDomain, cstr,
1720             itin> {
1721   let OutOperandList = oops;
1722   let InOperandList = !con(iops, (ins pred:$p));
1723   let Pattern = pattern;
1724   list<Predicate> Predicates = [HasNEON];
1725 }
1726
1727 class NDataI<dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
1728              string opc, string dt, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1729   : NeonI<oops, iops, AddrModeNone, IndexModeNone, f, itin, opc, dt, asm, cstr,
1730           pattern> {
1731   let Inst{31-25} = 0b1111001;
1732   let PostEncoderMethod = "NEONThumb2DataIPostEncoder";
1733   let DecoderNamespace = "NEONData";
1734 }
1735
1736 class NDataXI<dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
1737               string opc, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1738   : NeonXI<oops, iops, AddrModeNone, IndexModeNone, f, itin, opc, asm,
1739            cstr, pattern> {
1740   let Inst{31-25} = 0b1111001;
1741   let PostEncoderMethod = "NEONThumb2DataIPostEncoder";
1742   let DecoderNamespace = "NEONData";
1743 }
1744
1745 // NEON "one register and a modified immediate" format.
1746 class N1ModImm<bit op23, bits<3> op21_19, bits<4> op11_8, bit op7, bit op6,
1747                bit op5, bit op4,
1748                dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1749                string opc, string dt, string asm, string cstr,
1750                list<dag> pattern>
1751   : NDataI<oops, iops, N1RegModImmFrm, itin, opc, dt, asm, cstr, pattern> {
1752   let Inst{23}    = op23;
1753   let Inst{21-19} = op21_19;
1754   let Inst{11-8}  = op11_8;
1755   let Inst{7}     = op7;
1756   let Inst{6}     = op6;
1757   let Inst{5}     = op5;
1758   let Inst{4}     = op4;
1759
1760   // Instruction operands.
1761   bits<5> Vd;
1762   bits<13> SIMM;
1763
1764   let Inst{15-12} = Vd{3-0};
1765   let Inst{22}    = Vd{4};
1766   let Inst{24}    = SIMM{7};
1767   let Inst{18-16} = SIMM{6-4};
1768   let Inst{3-0}   = SIMM{3-0};
1769   let DecoderMethod = "DecodeNEONModImmInstruction";
1770 }
1771
1772 // NEON 2 vector register format.
1773 class N2V<bits<2> op24_23, bits<2> op21_20, bits<2> op19_18, bits<2> op17_16,
1774           bits<5> op11_7, bit op6, bit op4,
1775           dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1776           string opc, string dt, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1777   : NDataI<oops, iops, N2RegFrm, itin, opc, dt, asm, cstr, pattern> {
1778   let Inst{24-23} = op24_23;
1779   let Inst{21-20} = op21_20;
1780   let Inst{19-18} = op19_18;
1781   let Inst{17-16} = op17_16;
1782   let Inst{11-7}  = op11_7;
1783   let Inst{6}     = op6;
1784   let Inst{4}     = op4;
1785
1786   // Instruction operands.
1787   bits<5> Vd;
1788   bits<5> Vm;
1789
1790   let Inst{15-12} = Vd{3-0};
1791   let Inst{22}    = Vd{4};
1792   let Inst{3-0}   = Vm{3-0};
1793   let Inst{5}     = Vm{4};
1794 }
1795
1796 // Same as N2V except it doesn't have a datatype suffix.
1797 class N2VX<bits<2> op24_23, bits<2> op21_20, bits<2> op19_18, bits<2> op17_16,
1798            bits<5> op11_7, bit op6, bit op4,
1799            dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1800            string opc, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1801   : NDataXI<oops, iops, N2RegFrm, itin, opc, asm, cstr, pattern> {
1802   let Inst{24-23} = op24_23;
1803   let Inst{21-20} = op21_20;
1804   let Inst{19-18} = op19_18;
1805   let Inst{17-16} = op17_16;
1806   let Inst{11-7}  = op11_7;
1807   let Inst{6}     = op6;
1808   let Inst{4}     = op4;
1809
1810   // Instruction operands.
1811   bits<5> Vd;
1812   bits<5> Vm;
1813
1814   let Inst{15-12} = Vd{3-0};
1815   let Inst{22}    = Vd{4};
1816   let Inst{3-0}   = Vm{3-0};
1817   let Inst{5}     = Vm{4};
1818 }
1819
1820 // NEON 2 vector register with immediate.
1821 class N2VImm<bit op24, bit op23, bits<4> op11_8, bit op7, bit op6, bit op4,
1822              dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
1823              string opc, string dt, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1824   : NDataI<oops, iops, f, itin, opc, dt, asm, cstr, pattern> {
1825   let Inst{24}   = op24;
1826   let Inst{23}   = op23;
1827   let Inst{11-8} = op11_8;
1828   let Inst{7}    = op7;
1829   let Inst{6}    = op6;
1830   let Inst{4}    = op4;
1831
1832   // Instruction operands.
1833   bits<5> Vd;
1834   bits<5> Vm;
1835   bits<6> SIMM;
1836
1837   let Inst{15-12} = Vd{3-0};
1838   let Inst{22}    = Vd{4};
1839   let Inst{3-0}   = Vm{3-0};
1840   let Inst{5}     = Vm{4};
1841   let Inst{21-16} = SIMM{5-0};
1842 }
1843
1844 // NEON 3 vector register format.
1845
1846 class N3VCommon<bit op24, bit op23, bits<2> op21_20, bits<4> op11_8, bit op6,
1847                 bit op4, dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
1848                 string opc, string dt, string asm, string cstr,
1849                 list<dag> pattern>
1850   : NDataI<oops, iops, f, itin, opc, dt, asm, cstr, pattern> {
1851   let Inst{24}    = op24;
1852   let Inst{23}    = op23;
1853   let Inst{21-20} = op21_20;
1854   let Inst{11-8}  = op11_8;
1855   let Inst{6}     = op6;
1856   let Inst{4}     = op4;
1857 }
1858
1859 class N3V<bit op24, bit op23, bits<2> op21_20, bits<4> op11_8, bit op6, bit op4,
1860           dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
1861           string opc, string dt, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1862   : N3VCommon<op24, op23, op21_20, op11_8, op6, op4,
1863               oops, iops, f, itin, opc, dt, asm, cstr, pattern> {
1864
1865   // Instruction operands.
1866   bits<5> Vd;
1867   bits<5> Vn;
1868   bits<5> Vm;
1869
1870   let Inst{15-12} = Vd{3-0};
1871   let Inst{22}    = Vd{4};
1872   let Inst{19-16} = Vn{3-0};
1873   let Inst{7}     = Vn{4};
1874   let Inst{3-0}   = Vm{3-0};
1875   let Inst{5}     = Vm{4};
1876 }
1877
1878 class N3VLane32<bit op24, bit op23, bits<2> op21_20, bits<4> op11_8, bit op6,
1879                 bit op4, dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
1880                 string opc, string dt, string asm, string cstr,
1881                 list<dag> pattern>
1882   : N3VCommon<op24, op23, op21_20, op11_8, op6, op4,
1883               oops, iops, f, itin, opc, dt, asm, cstr, pattern> {
1884
1885   // Instruction operands.
1886   bits<5> Vd;
1887   bits<5> Vn;
1888   bits<5> Vm;
1889   bit lane;
1890
1891   let Inst{15-12} = Vd{3-0};
1892   let Inst{22}    = Vd{4};
1893   let Inst{19-16} = Vn{3-0};
1894   let Inst{7}     = Vn{4};
1895   let Inst{3-0}   = Vm{3-0};
1896   let Inst{5}     = lane;
1897 }
1898
1899 class N3VLane16<bit op24, bit op23, bits<2> op21_20, bits<4> op11_8, bit op6,
1900                 bit op4, dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
1901                 string opc, string dt, string asm, string cstr,
1902                 list<dag> pattern>
1903   : N3VCommon<op24, op23, op21_20, op11_8, op6, op4,
1904               oops, iops, f, itin, opc, dt, asm, cstr, pattern> {
1905
1906   // Instruction operands.
1907   bits<5> Vd;
1908   bits<5> Vn;
1909   bits<5> Vm;
1910   bits<2> lane;
1911
1912   let Inst{15-12} = Vd{3-0};
1913   let Inst{22}    = Vd{4};
1914   let Inst{19-16} = Vn{3-0};
1915   let Inst{7}     = Vn{4};
1916   let Inst{2-0}   = Vm{2-0};
1917   let Inst{5}     = lane{1};
1918   let Inst{3}     = lane{0};
1919 }
1920
1921 // Same as N3V except it doesn't have a data type suffix.
1922 class N3VX<bit op24, bit op23, bits<2> op21_20, bits<4> op11_8, bit op6,
1923            bit op4,
1924            dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
1925            string opc, string asm, string cstr, list<dag> pattern>
1926   : NDataXI<oops, iops, f, itin, opc, asm, cstr, pattern> {
1927   let Inst{24}    = op24;
1928   let Inst{23}    = op23;
1929   let Inst{21-20} = op21_20;
1930   let Inst{11-8}  = op11_8;
1931   let Inst{6}     = op6;
1932   let Inst{4}     = op4;
1933
1934   // Instruction operands.
1935   bits<5> Vd;
1936   bits<5> Vn;
1937   bits<5> Vm;
1938
1939   let Inst{15-12} = Vd{3-0};
1940   let Inst{22}    = Vd{4};
1941   let Inst{19-16} = Vn{3-0};
1942   let Inst{7}     = Vn{4};
1943   let Inst{3-0}   = Vm{3-0};
1944   let Inst{5}     = Vm{4};
1945 }
1946
1947 // NEON VMOVs between scalar and core registers.
1948 class NVLaneOp<bits<8> opcod1, bits<4> opcod2, bits<2> opcod3,
1949                dag oops, dag iops, Format f, InstrItinClass itin,
1950                string opc, string dt, string asm, list<dag> pattern>
1951   : InstARM<AddrModeNone, 4, IndexModeNone, f, NeonDomain,
1952             "", itin> {
1953   let Inst{27-20} = opcod1;
1954   let Inst{11-8}  = opcod2;
1955   let Inst{6-5}   = opcod3;
1956   let Inst{4}     = 1;
1957   // A8.6.303, A8.6.328, A8.6.329
1958   let Inst{3-0}   = 0b0000;
1959
1960   let OutOperandList = oops;
1961   let InOperandList = !con(iops, (ins pred:$p));
1962   let AsmString = !strconcat(opc, "${p}", ".", dt, "\t", asm);
1963   let Pattern = pattern;
1964   list<Predicate> Predicates = [HasNEON];
1965
1966   let PostEncoderMethod = "NEONThumb2DupPostEncoder";
1967   let DecoderNamespace = "NEONDup";
1968
1969   bits<5> V;
1970   bits<4> R;
1971   bits<4> p;
1972   bits<4> lane;
1973
1974   let Inst{31-28} = p{3-0};
1975   let Inst{7}     = V{4};
1976   let Inst{19-16} = V{3-0};
1977   let Inst{15-12} = R{3-0};
1978 }
1979 class NVGetLane<bits<8> opcod1, bits<4> opcod2, bits<2> opcod3,
1980                 dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1981                 string opc, string dt, string asm, list<dag> pattern>
1982   : NVLaneOp<opcod1, opcod2, opcod3, oops, iops, NGetLnFrm, itin,
1983              opc, dt, asm, pattern>;
1984 class NVSetLane<bits<8> opcod1, bits<4> opcod2, bits<2> opcod3,
1985                 dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1986                 string opc, string dt, string asm, list<dag> pattern>
1987   : NVLaneOp<opcod1, opcod2, opcod3, oops, iops, NSetLnFrm, itin,
1988              opc, dt, asm, pattern>;
1989 class NVDup<bits<8> opcod1, bits<4> opcod2, bits<2> opcod3,
1990             dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
1991             string opc, string dt, string asm, list<dag> pattern>
1992   : NVLaneOp<opcod1, opcod2, opcod3, oops, iops, NDupFrm, itin,
1993              opc, dt, asm, pattern>;
1994
1995 // Vector Duplicate Lane (from scalar to all elements)
1996 class NVDupLane<bits<4> op19_16, bit op6, dag oops, dag iops,
1997                 InstrItinClass itin, string opc, string dt, string asm,
1998                 list<dag> pattern>
1999   : NDataI<oops, iops, NVDupLnFrm, itin, opc, dt, asm, "", pattern> {
2000   let Inst{24-23} = 0b11;
2001   let Inst{21-20} = 0b11;
2002   let Inst{19-16} = op19_16;
2003   let Inst{11-7}  = 0b11000;
2004   let Inst{6}     = op6;
2005   let Inst{4}     = 0;
2006
2007   bits<5> Vd;
2008   bits<5> Vm;
2009
2010   let Inst{22}     = Vd{4};
2011   let Inst{15-12} = Vd{3-0};
2012   let Inst{5}     = Vm{4};
2013   let Inst{3-0} = Vm{3-0};
2014 }
2015
2016 // NEONFPPat - Same as Pat<>, but requires that the compiler be using NEON
2017 // for single-precision FP.
2018 class NEONFPPat<dag pattern, dag result> : Pat<pattern, result> {
2019   list<Predicate> Predicates = [HasNEON,UseNEONForFP];
2020 }
2021
2022 // VFP/NEON Instruction aliases for type suffices.
2023 class VFPDataTypeInstAlias<string opc, string dt, string asm, dag Result> :
2024   InstAlias<!strconcat(opc, dt, "\t", asm), Result>, Requires<[HasVFP2]>;
2025
2026 multiclass VFPDTAnyInstAlias<string opc, string asm, dag Result> {
2027   def : VFPDataTypeInstAlias<opc, ".8", asm, Result>;
2028   def : VFPDataTypeInstAlias<opc, ".16", asm, Result>;
2029   def : VFPDataTypeInstAlias<opc, ".32", asm, Result>;
2030   def : VFPDataTypeInstAlias<opc, ".64", asm, Result>;
2031 }
2032
2033 multiclass NEONDTAnyInstAlias<string opc, string asm, dag Result> {
2034   let Predicates = [HasNEON] in {
2035   def : VFPDataTypeInstAlias<opc, ".8", asm, Result>;
2036   def : VFPDataTypeInstAlias<opc, ".16", asm, Result>;
2037   def : VFPDataTypeInstAlias<opc, ".32", asm, Result>;
2038   def : VFPDataTypeInstAlias<opc, ".64", asm, Result>;
2039 }
2040 }
2041
2042 // The same alias classes using AsmPseudo instead, for the more complex
2043 // stuff in NEON that InstAlias can't quite handle.
2044 // Note that we can't use anonymous defm references here like we can
2045 // above, as we care about the ultimate instruction enum names generated, unlike
2046 // for instalias defs.
2047 class NEONDataTypeAsmPseudoInst<string opc, string dt, string asm, dag iops> :
2048   AsmPseudoInst<!strconcat(opc, dt, "\t", asm), iops>, Requires<[HasNEON]>;
2049
2050 // Data type suffix token aliases. Implements Table A7-3 in the ARM ARM.
2051 def : TokenAlias<".s8", ".i8">;
2052 def : TokenAlias<".u8", ".i8">;
2053 def : TokenAlias<".s16", ".i16">;
2054 def : TokenAlias<".u16", ".i16">;
2055 def : TokenAlias<".s32", ".i32">;
2056 def : TokenAlias<".u32", ".i32">;
2057 def : TokenAlias<".s64", ".i64">;
2058 def : TokenAlias<".u64", ".i64">;
2059
2060 def : TokenAlias<".i8", ".8">;
2061 def : TokenAlias<".i16", ".16">;
2062 def : TokenAlias<".i32", ".32">;
2063 def : TokenAlias<".i64", ".64">;
2064
2065 def : TokenAlias<".p8", ".8">;
2066 def : TokenAlias<".p16", ".16">;
2067
2068 def : TokenAlias<".f32", ".32">;
2069 def : TokenAlias<".f64", ".64">;
2070 def : TokenAlias<".f", ".f32">;
2071 def : TokenAlias<".d", ".f64">;