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[oota-llvm.git] / lib / Target / Mips / MicroMipsInstrInfo.td
1 def addrimm12 : ComplexPattern<iPTR, 2, "selectIntAddrMM", [frameindex]>;
2
3 def simm12 : Operand<i32> {
4   let DecoderMethod = "DecodeSimm12";
5 }
6
7 def mem_mm_12 : Operand<i32> {
8   let PrintMethod = "printMemOperand";
9   let MIOperandInfo = (ops GPR32, simm12);
10   let EncoderMethod = "getMemEncodingMMImm12";
11   let ParserMatchClass = MipsMemAsmOperand;
12   let OperandType = "OPERAND_MEMORY";
13 }
14
15 def jmptarget_mm : Operand<OtherVT> {
16   let EncoderMethod = "getJumpTargetOpValueMM";
17 }
18
19 def calltarget_mm : Operand<iPTR> {
20   let EncoderMethod = "getJumpTargetOpValueMM";
21 }
22
23 def brtarget_mm : Operand<OtherVT> {
24   let EncoderMethod = "getBranchTargetOpValueMM";
25   let OperandType   = "OPERAND_PCREL";
26   let DecoderMethod = "DecodeBranchTargetMM";
27 }
28
29 let canFoldAsLoad = 1 in
30 class LoadLeftRightMM<string opstr, SDNode OpNode, RegisterOperand RO,
31                       Operand MemOpnd> :
32   InstSE<(outs RO:$rt), (ins MemOpnd:$addr, RO:$src),
33          !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"),
34          [(set RO:$rt, (OpNode addrimm12:$addr, RO:$src))],
35          NoItinerary, FrmI> {
36   let DecoderMethod = "DecodeMemMMImm12";
37   string Constraints = "$src = $rt";
38 }
39
40 class StoreLeftRightMM<string opstr, SDNode OpNode, RegisterOperand RO,
41                        Operand MemOpnd>:
42   InstSE<(outs), (ins RO:$rt, MemOpnd:$addr),
43          !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"),
44          [(OpNode RO:$rt, addrimm12:$addr)], NoItinerary, FrmI> {
45   let DecoderMethod = "DecodeMemMMImm12";
46 }
47
48 class LLBaseMM<string opstr, RegisterOperand RO> :
49   InstSE<(outs RO:$rt), (ins mem_mm_12:$addr),
50          !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"), [], NoItinerary, FrmI> {
51   let DecoderMethod = "DecodeMemMMImm12";
52   let mayLoad = 1;
53 }
54
55 class SCBaseMM<string opstr, RegisterOperand RO> :
56   InstSE<(outs RO:$dst), (ins RO:$rt, mem_mm_12:$addr),
57          !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"), [], NoItinerary, FrmI> {
58   let DecoderMethod = "DecodeMemMMImm12";
59   let mayStore = 1;
60   let Constraints = "$rt = $dst";
61 }
62
63 class LoadMM<string opstr, DAGOperand RO, SDPatternOperator OpNode = null_frag,
64              InstrItinClass Itin = NoItinerary> :
65   InstSE<(outs RO:$rt), (ins mem_mm_12:$addr),
66          !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"),
67          [(set RO:$rt, (OpNode addrimm12:$addr))], Itin, FrmI> {
68   let DecoderMethod = "DecodeMemMMImm12";
69   let canFoldAsLoad = 1;
70   let mayLoad = 1;
71 }
72
73 class MoveFromHILOMM<string opstr, RegisterOperand RO, Register UseReg> :
74       MicroMipsInst16<(outs RO:$rd), (ins), !strconcat(opstr, "\t$rd"),
75   [], II_MFHI_MFLO, FrmR> {
76   let Uses = [UseReg];
77   let hasSideEffects = 0;
78 }
79
80 class MoveMM16<string opstr, RegisterOperand RO, bit isComm = 0,
81                InstrItinClass Itin = NoItinerary> :
82   MicroMipsInst16<(outs RO:$rd), (ins RO:$rs),
83                   !strconcat(opstr, "\t$rd, $rs"), [], Itin, FrmR> {
84   let isCommutable = isComm;
85   let isReMaterializable = 1;
86 }
87
88 // 16-bit Jump and Link (Call)
89 class JumpLinkRegMM16<string opstr, RegisterOperand RO> :
90   MicroMipsInst16<(outs), (ins RO:$rs), !strconcat(opstr, "\t$rs"),
91            [(MipsJmpLink RO:$rs)], IIBranch, FrmR> {
92   let isCall = 1;
93   let hasDelaySlot = 1;
94   let Defs = [RA];
95 }
96
97 def MFHI16_MM : MoveFromHILOMM<"mfhi", GPR32Opnd, AC0>, MFHILO_FM_MM16<0x10>;
98 def MFLO16_MM : MoveFromHILOMM<"mflo", GPR32Opnd, AC0>, MFHILO_FM_MM16<0x12>;
99 def MOVE16_MM : MoveMM16<"move", GPR32Opnd>, MOVE_FM_MM16<0x03>;
100 def JALR16_MM : JumpLinkRegMM16<"jalr", GPR32Opnd>, JALR_FM_MM16<0x0e>;
101
102 class WaitMM<string opstr> :
103   InstSE<(outs), (ins uimm10:$code_), !strconcat(opstr, "\t$code_"), [],
104          NoItinerary, FrmOther, opstr>;
105
106 let DecoderNamespace = "MicroMips", Predicates = [InMicroMips] in {
107   /// Arithmetic Instructions (ALU Immediate)
108   def ADDiu_MM : MMRel, ArithLogicI<"addiu", simm16, GPR32Opnd>,
109                  ADDI_FM_MM<0xc>;
110   def ADDi_MM  : MMRel, ArithLogicI<"addi", simm16, GPR32Opnd>,
111                  ADDI_FM_MM<0x4>;
112   def SLTi_MM  : MMRel, SetCC_I<"slti", setlt, simm16, immSExt16, GPR32Opnd>,
113                  SLTI_FM_MM<0x24>;
114   def SLTiu_MM : MMRel, SetCC_I<"sltiu", setult, simm16, immSExt16, GPR32Opnd>,
115                  SLTI_FM_MM<0x2c>;
116   def ANDi_MM  : MMRel, ArithLogicI<"andi", uimm16, GPR32Opnd>,
117                  ADDI_FM_MM<0x34>;
118   def ORi_MM   : MMRel, ArithLogicI<"ori", uimm16, GPR32Opnd>,
119                  ADDI_FM_MM<0x14>;
120   def XORi_MM  : MMRel, ArithLogicI<"xori", uimm16, GPR32Opnd>,
121                  ADDI_FM_MM<0x1c>;
122   def LUi_MM   : MMRel, LoadUpper<"lui", GPR32Opnd, uimm16>, LUI_FM_MM;
123
124   def LEA_ADDiu_MM : MMRel, EffectiveAddress<"addiu", GPR32Opnd>,
125                      LW_FM_MM<0xc>;
126
127   /// Arithmetic Instructions (3-Operand, R-Type)
128   def ADDu_MM  : MMRel, ArithLogicR<"addu", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x150>;
129   def SUBu_MM  : MMRel, ArithLogicR<"subu", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x1d0>;
130   def MUL_MM   : MMRel, ArithLogicR<"mul", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x210>;
131   def ADD_MM   : MMRel, ArithLogicR<"add", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x110>;
132   def SUB_MM   : MMRel, ArithLogicR<"sub", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x190>;
133   def SLT_MM   : MMRel, SetCC_R<"slt", setlt, GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x350>;
134   def SLTu_MM  : MMRel, SetCC_R<"sltu", setult, GPR32Opnd>,
135                  ADD_FM_MM<0, 0x390>;
136   def AND_MM   : MMRel, ArithLogicR<"and", GPR32Opnd, 1, II_AND, and>,
137                  ADD_FM_MM<0, 0x250>;
138   def OR_MM    : MMRel, ArithLogicR<"or", GPR32Opnd, 1, II_OR, or>,
139                  ADD_FM_MM<0, 0x290>;
140   def XOR_MM   : MMRel, ArithLogicR<"xor", GPR32Opnd, 1, II_XOR, xor>,
141                  ADD_FM_MM<0, 0x310>;
142   def NOR_MM   : MMRel, LogicNOR<"nor", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x2d0>;
143   def MULT_MM  : MMRel, Mult<"mult", II_MULT, GPR32Opnd, [HI0, LO0]>,
144                  MULT_FM_MM<0x22c>;
145   def MULTu_MM : MMRel, Mult<"multu", II_MULTU, GPR32Opnd, [HI0, LO0]>,
146                  MULT_FM_MM<0x26c>;
147   def SDIV_MM  : MMRel, Div<"div", II_DIV, GPR32Opnd, [HI0, LO0]>,
148                  MULT_FM_MM<0x2ac>;
149   def UDIV_MM  : MMRel, Div<"divu", II_DIVU, GPR32Opnd, [HI0, LO0]>,
150                  MULT_FM_MM<0x2ec>;
151
152   /// Shift Instructions
153   def SLL_MM   : MMRel, shift_rotate_imm<"sll", uimm5, GPR32Opnd, II_SLL>,
154                  SRA_FM_MM<0, 0>;
155   def SRL_MM   : MMRel, shift_rotate_imm<"srl", uimm5, GPR32Opnd, II_SRL>,
156                  SRA_FM_MM<0x40, 0>;
157   def SRA_MM   : MMRel, shift_rotate_imm<"sra", uimm5, GPR32Opnd, II_SRA>,
158                  SRA_FM_MM<0x80, 0>;
159   def SLLV_MM  : MMRel, shift_rotate_reg<"sllv", GPR32Opnd, II_SLLV>,
160                  SRLV_FM_MM<0x10, 0>;
161   def SRLV_MM  : MMRel, shift_rotate_reg<"srlv", GPR32Opnd, II_SRLV>,
162                  SRLV_FM_MM<0x50, 0>;
163   def SRAV_MM  : MMRel, shift_rotate_reg<"srav", GPR32Opnd, II_SRAV>,
164                  SRLV_FM_MM<0x90, 0>;
165   def ROTR_MM  : MMRel, shift_rotate_imm<"rotr", uimm5, GPR32Opnd, II_ROTR>,
166                  SRA_FM_MM<0xc0, 0>;
167   def ROTRV_MM : MMRel, shift_rotate_reg<"rotrv", GPR32Opnd, II_ROTRV>,
168                  SRLV_FM_MM<0xd0, 0>;
169
170   /// Load and Store Instructions - aligned
171   let DecoderMethod = "DecodeMemMMImm16" in {
172     def LB_MM  : Load<"lb", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0x7>;
173     def LBu_MM : Load<"lbu", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0x5>;
174     def LH_MM  : Load<"lh", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0xf>;
175     def LHu_MM : Load<"lhu", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0xd>;
176     def LW_MM  : Load<"lw", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0x3f>;
177     def SB_MM  : Store<"sb", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0x6>;
178     def SH_MM  : Store<"sh", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0xe>;
179     def SW_MM  : Store<"sw", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0x3e>;
180   }
181
182   def LWU_MM : LoadMM<"lwu", GPR32Opnd, zextloadi32, II_LWU>, LL_FM_MM<0xe>;
183
184   /// Load and Store Instructions - unaligned
185   def LWL_MM : LoadLeftRightMM<"lwl", MipsLWL, GPR32Opnd, mem_mm_12>,
186                LWL_FM_MM<0x0>;
187   def LWR_MM : LoadLeftRightMM<"lwr", MipsLWR, GPR32Opnd, mem_mm_12>,
188                LWL_FM_MM<0x1>;
189   def SWL_MM : StoreLeftRightMM<"swl", MipsSWL, GPR32Opnd, mem_mm_12>,
190                LWL_FM_MM<0x8>;
191   def SWR_MM : StoreLeftRightMM<"swr", MipsSWR, GPR32Opnd, mem_mm_12>,
192                LWL_FM_MM<0x9>;
193
194   /// Move Conditional
195   def MOVZ_I_MM : MMRel, CMov_I_I_FT<"movz", GPR32Opnd, GPR32Opnd,
196                   NoItinerary>, ADD_FM_MM<0, 0x58>;
197   def MOVN_I_MM : MMRel, CMov_I_I_FT<"movn", GPR32Opnd, GPR32Opnd,
198                   NoItinerary>, ADD_FM_MM<0, 0x18>;
199   def MOVT_I_MM : MMRel, CMov_F_I_FT<"movt", GPR32Opnd, II_MOVT>,
200                   CMov_F_I_FM_MM<0x25>;
201   def MOVF_I_MM : MMRel, CMov_F_I_FT<"movf", GPR32Opnd, II_MOVF>,
202                   CMov_F_I_FM_MM<0x5>;
203
204   /// Move to/from HI/LO
205   def MTHI_MM : MMRel, MoveToLOHI<"mthi", GPR32Opnd, [HI0]>,
206                 MTLO_FM_MM<0x0b5>;
207   def MTLO_MM : MMRel, MoveToLOHI<"mtlo", GPR32Opnd, [LO0]>,
208                 MTLO_FM_MM<0x0f5>;
209   def MFHI_MM : MMRel, MoveFromLOHI<"mfhi", GPR32Opnd, AC0>,
210                 MFLO_FM_MM<0x035>;
211   def MFLO_MM : MMRel, MoveFromLOHI<"mflo", GPR32Opnd, AC0>,
212                 MFLO_FM_MM<0x075>;
213
214   /// Multiply Add/Sub Instructions
215   def MADD_MM  : MMRel, MArithR<"madd", II_MADD, 1>, MULT_FM_MM<0x32c>;
216   def MADDU_MM : MMRel, MArithR<"maddu", II_MADDU, 1>, MULT_FM_MM<0x36c>;
217   def MSUB_MM  : MMRel, MArithR<"msub", II_MSUB>, MULT_FM_MM<0x3ac>;
218   def MSUBU_MM : MMRel, MArithR<"msubu", II_MSUBU>, MULT_FM_MM<0x3ec>;
219
220   /// Count Leading
221   def CLZ_MM : MMRel, CountLeading0<"clz", GPR32Opnd>, CLO_FM_MM<0x16c>,
222                ISA_MIPS32;
223   def CLO_MM : MMRel, CountLeading1<"clo", GPR32Opnd>, CLO_FM_MM<0x12c>,
224                ISA_MIPS32;
225
226   /// Sign Ext In Register Instructions.
227   def SEB_MM : MMRel, SignExtInReg<"seb", i8, GPR32Opnd, II_SEB>,
228                SEB_FM_MM<0x0ac>, ISA_MIPS32R2;
229   def SEH_MM : MMRel, SignExtInReg<"seh", i16, GPR32Opnd, II_SEH>,
230                SEB_FM_MM<0x0ec>, ISA_MIPS32R2;
231
232   /// Word Swap Bytes Within Halfwords
233   def WSBH_MM : MMRel, SubwordSwap<"wsbh", GPR32Opnd>, SEB_FM_MM<0x1ec>,
234                 ISA_MIPS32R2;
235
236   def EXT_MM : MMRel, ExtBase<"ext", GPR32Opnd, uimm5, MipsExt>,
237                EXT_FM_MM<0x2c>;
238   def INS_MM : MMRel, InsBase<"ins", GPR32Opnd, uimm5, MipsIns>,
239                EXT_FM_MM<0x0c>;
240
241   /// Jump Instructions
242   let DecoderMethod = "DecodeJumpTargetMM" in {
243     def J_MM        : MMRel, JumpFJ<jmptarget_mm, "j", br, bb, "j">,
244                       J_FM_MM<0x35>;
245     def JAL_MM      : MMRel, JumpLink<"jal", calltarget_mm>, J_FM_MM<0x3d>;
246   }
247   def JR_MM   : MMRel, IndirectBranch<"jr", GPR32Opnd>, JR_FM_MM<0x3c>;
248   def JALR_MM : JumpLinkReg<"jalr", GPR32Opnd>, JALR_FM_MM<0x03c>;
249   def RET_MM : MMRel, RetBase<"ret", GPR32Opnd>, JR_FM_MM<0x3c>;
250
251   /// Branch Instructions
252   def BEQ_MM  : MMRel, CBranch<"beq", brtarget_mm, seteq, GPR32Opnd>,
253                 BEQ_FM_MM<0x25>;
254   def BNE_MM  : MMRel, CBranch<"bne", brtarget_mm, setne, GPR32Opnd>,
255                 BEQ_FM_MM<0x2d>;
256   def BGEZ_MM : MMRel, CBranchZero<"bgez", brtarget_mm, setge, GPR32Opnd>,
257                 BGEZ_FM_MM<0x2>;
258   def BGTZ_MM : MMRel, CBranchZero<"bgtz", brtarget_mm, setgt, GPR32Opnd>,
259                 BGEZ_FM_MM<0x6>;
260   def BLEZ_MM : MMRel, CBranchZero<"blez", brtarget_mm, setle, GPR32Opnd>,
261                 BGEZ_FM_MM<0x4>;
262   def BLTZ_MM : MMRel, CBranchZero<"bltz", brtarget_mm, setlt, GPR32Opnd>,
263                 BGEZ_FM_MM<0x0>;
264   def BGEZAL_MM : MMRel, BGEZAL_FT<"bgezal", brtarget_mm, GPR32Opnd>,
265                   BGEZAL_FM_MM<0x03>;
266   def BLTZAL_MM : MMRel, BGEZAL_FT<"bltzal", brtarget_mm, GPR32Opnd>,
267                   BGEZAL_FM_MM<0x01>;
268
269   /// Control Instructions
270   def SYNC_MM    : MMRel, SYNC_FT<"sync">, SYNC_FM_MM;
271   def BREAK_MM   : MMRel, BRK_FT<"break">, BRK_FM_MM;
272   def SYSCALL_MM : MMRel, SYS_FT<"syscall">, SYS_FM_MM;
273   def WAIT_MM    : WaitMM<"wait">, WAIT_FM_MM;
274   def ERET_MM    : MMRel, ER_FT<"eret">, ER_FM_MM<0x3cd>;
275   def DERET_MM   : MMRel, ER_FT<"deret">, ER_FM_MM<0x38d>;
276   def EI_MM      : MMRel, DEI_FT<"ei", GPR32Opnd>, EI_FM_MM<0x15d>,
277                    ISA_MIPS32R2;
278   def DI_MM      : MMRel, DEI_FT<"di", GPR32Opnd>, EI_FM_MM<0x11d>,
279                    ISA_MIPS32R2;
280
281   /// Trap Instructions
282   def TEQ_MM  : MMRel, TEQ_FT<"teq", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x0>;
283   def TGE_MM  : MMRel, TEQ_FT<"tge", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x08>;
284   def TGEU_MM : MMRel, TEQ_FT<"tgeu", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x10>;
285   def TLT_MM  : MMRel, TEQ_FT<"tlt", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x20>;
286   def TLTU_MM : MMRel, TEQ_FT<"tltu", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x28>;
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288
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295
296   /// Load-linked, Store-conditional
297   def LL_MM : LLBaseMM<"ll", GPR32Opnd>, LL_FM_MM<0x3>;
298   def SC_MM : SCBaseMM<"sc", GPR32Opnd>, LL_FM_MM<0xb>;
299 }
300
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302 // MicroMips instruction aliases
303 //===----------------------------------------------------------------------===//
304
305 let Predicates = [InMicroMips] in {
306   def : MipsInstAlias<"wait", (WAIT_MM 0x0), 1>;
307 }