Implementation of microMIPS 16-bit instructions MOVE and JALR.
[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:$addr))], Itin, FrmI> {
68   let DecoderMethod = "DecodeMemMMImm12";
69   let canFoldAsLoad = 1;
70   let mayLoad = 1;
71 }
72
73 class MoveMM16<string opstr, RegisterOperand RO, bit isComm = 0,
74                InstrItinClass Itin = NoItinerary> :
75   MicroMipsInst16<(outs RO:$rd), (ins RO:$rs),
76                   !strconcat(opstr, "\t$rd, $rs"), [], Itin, FrmR> {
77   let isCommutable = isComm;
78   let isReMaterializable = 1;
79 }
80
81 // MicroMIPS Call
82 def MicroMipsJmpLink : SDNode<"MipsISD::JmpLinkMM",SDT_MipsJmpLink,
83                               [SDNPHasChain, SDNPOutGlue, SDNPOptInGlue,
84                               SDNPVariadic]>;
85
86 // 16-bit Jump and Link (Call)
87 class JumpLinkRegMM16<string opstr, RegisterOperand RO> :
88   MicroMipsInst16<(outs), (ins RO:$rs), !strconcat(opstr, "\t$rs"),
89            [(MicroMipsJmpLink RO:$rs)], IIBranch, FrmR> {
90   let isCall = 1;
91   let hasDelaySlot = 1;
92   let Defs = [RA];
93 }
94
95 def MOVE16_MM : MoveMM16<"move", GPR32Opnd>, MOVE_FM_MM16<0x03>;
96 def JALR16_MM : JumpLinkRegMM16<"jalr", GPR32Opnd>, JALR_FM_MM16<0x0e>;
97
98 let DecoderNamespace = "MicroMips", Predicates = [InMicroMips] in {
99   /// Arithmetic Instructions (ALU Immediate)
100   def ADDiu_MM : MMRel, ArithLogicI<"addiu", simm16, GPR32Opnd>,
101                  ADDI_FM_MM<0xc>;
102   def ADDi_MM  : MMRel, ArithLogicI<"addi", simm16, GPR32Opnd>,
103                  ADDI_FM_MM<0x4>;
104   def SLTi_MM  : MMRel, SetCC_I<"slti", setlt, simm16, immSExt16, GPR32Opnd>,
105                  SLTI_FM_MM<0x24>;
106   def SLTiu_MM : MMRel, SetCC_I<"sltiu", setult, simm16, immSExt16, GPR32Opnd>,
107                  SLTI_FM_MM<0x2c>;
108   def ANDi_MM  : MMRel, ArithLogicI<"andi", uimm16, GPR32Opnd>,
109                  ADDI_FM_MM<0x34>;
110   def ORi_MM   : MMRel, ArithLogicI<"ori", uimm16, GPR32Opnd>,
111                  ADDI_FM_MM<0x14>;
112   def XORi_MM  : MMRel, ArithLogicI<"xori", uimm16, GPR32Opnd>,
113                  ADDI_FM_MM<0x1c>;
114   def LUi_MM   : MMRel, LoadUpper<"lui", GPR32Opnd, uimm16>, LUI_FM_MM;
115
116   def LEA_ADDiu_MM : MMRel, EffectiveAddress<"addiu", GPR32Opnd>,
117                      LW_FM_MM<0xc>;
118
119   /// Arithmetic Instructions (3-Operand, R-Type)
120   def ADDu_MM  : MMRel, ArithLogicR<"addu", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x150>;
121   def SUBu_MM  : MMRel, ArithLogicR<"subu", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x1d0>;
122   def MUL_MM   : MMRel, ArithLogicR<"mul", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x210>;
123   def ADD_MM   : MMRel, ArithLogicR<"add", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x110>;
124   def SUB_MM   : MMRel, ArithLogicR<"sub", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x190>;
125   def SLT_MM   : MMRel, SetCC_R<"slt", setlt, GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x350>;
126   def SLTu_MM  : MMRel, SetCC_R<"sltu", setult, GPR32Opnd>,
127                  ADD_FM_MM<0, 0x390>;
128   def AND_MM   : MMRel, ArithLogicR<"and", GPR32Opnd, 1, II_AND, and>,
129                  ADD_FM_MM<0, 0x250>;
130   def OR_MM    : MMRel, ArithLogicR<"or", GPR32Opnd, 1, II_OR, or>,
131                  ADD_FM_MM<0, 0x290>;
132   def XOR_MM   : MMRel, ArithLogicR<"xor", GPR32Opnd, 1, II_XOR, xor>,
133                  ADD_FM_MM<0, 0x310>;
134   def NOR_MM   : MMRel, LogicNOR<"nor", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x2d0>;
135   def MULT_MM  : MMRel, Mult<"mult", II_MULT, GPR32Opnd, [HI0, LO0]>,
136                  MULT_FM_MM<0x22c>;
137   def MULTu_MM : MMRel, Mult<"multu", II_MULTU, GPR32Opnd, [HI0, LO0]>,
138                  MULT_FM_MM<0x26c>;
139   def SDIV_MM  : MMRel, Div<"div", II_DIV, GPR32Opnd, [HI0, LO0]>,
140                  MULT_FM_MM<0x2ac>;
141   def UDIV_MM  : MMRel, Div<"divu", II_DIVU, GPR32Opnd, [HI0, LO0]>,
142                  MULT_FM_MM<0x2ec>;
143
144   /// Shift Instructions
145   def SLL_MM   : MMRel, shift_rotate_imm<"sll", uimm5, GPR32Opnd, II_SLL>,
146                  SRA_FM_MM<0, 0>;
147   def SRL_MM   : MMRel, shift_rotate_imm<"srl", uimm5, GPR32Opnd, II_SRL>,
148                  SRA_FM_MM<0x40, 0>;
149   def SRA_MM   : MMRel, shift_rotate_imm<"sra", uimm5, GPR32Opnd, II_SRA>,
150                  SRA_FM_MM<0x80, 0>;
151   def SLLV_MM  : MMRel, shift_rotate_reg<"sllv", GPR32Opnd, II_SLLV>,
152                  SRLV_FM_MM<0x10, 0>;
153   def SRLV_MM  : MMRel, shift_rotate_reg<"srlv", GPR32Opnd, II_SRLV>,
154                  SRLV_FM_MM<0x50, 0>;
155   def SRAV_MM  : MMRel, shift_rotate_reg<"srav", GPR32Opnd, II_SRAV>,
156                  SRLV_FM_MM<0x90, 0>;
157   def ROTR_MM  : MMRel, shift_rotate_imm<"rotr", uimm5, GPR32Opnd, II_ROTR>,
158                  SRA_FM_MM<0xc0, 0>;
159   def ROTRV_MM : MMRel, shift_rotate_reg<"rotrv", GPR32Opnd, II_ROTRV>,
160                  SRLV_FM_MM<0xd0, 0>;
161
162   /// Load and Store Instructions - aligned
163   let DecoderMethod = "DecodeMemMMImm16" in {
164     def LB_MM  : Load<"lb", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0x7>;
165     def LBu_MM : Load<"lbu", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0x5>;
166     def LH_MM  : Load<"lh", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0xf>;
167     def LHu_MM : Load<"lhu", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0xd>;
168     def LW_MM  : Load<"lw", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0x3f>;
169     def SB_MM  : Store<"sb", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0x6>;
170     def SH_MM  : Store<"sh", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0xe>;
171     def SW_MM  : Store<"sw", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0x3e>;
172   }
173
174   def LWU_MM : LoadMM<"lwu", GPR32Opnd, zextloadi32, II_LWU>, LL_FM_MM<0xe>;
175
176   /// Load and Store Instructions - unaligned
177   def LWL_MM : LoadLeftRightMM<"lwl", MipsLWL, GPR32Opnd, mem_mm_12>,
178                LWL_FM_MM<0x0>;
179   def LWR_MM : LoadLeftRightMM<"lwr", MipsLWR, GPR32Opnd, mem_mm_12>,
180                LWL_FM_MM<0x1>;
181   def SWL_MM : StoreLeftRightMM<"swl", MipsSWL, GPR32Opnd, mem_mm_12>,
182                LWL_FM_MM<0x8>;
183   def SWR_MM : StoreLeftRightMM<"swr", MipsSWR, GPR32Opnd, mem_mm_12>,
184                LWL_FM_MM<0x9>;
185
186   /// Move Conditional
187   def MOVZ_I_MM : MMRel, CMov_I_I_FT<"movz", GPR32Opnd, GPR32Opnd,
188                   NoItinerary>, ADD_FM_MM<0, 0x58>;
189   def MOVN_I_MM : MMRel, CMov_I_I_FT<"movn", GPR32Opnd, GPR32Opnd,
190                   NoItinerary>, ADD_FM_MM<0, 0x18>;
191   def MOVT_I_MM : MMRel, CMov_F_I_FT<"movt", GPR32Opnd, II_MOVT>,
192                   CMov_F_I_FM_MM<0x25>;
193   def MOVF_I_MM : MMRel, CMov_F_I_FT<"movf", GPR32Opnd, II_MOVF>,
194                   CMov_F_I_FM_MM<0x5>;
195
196   /// Move to/from HI/LO
197   def MTHI_MM : MMRel, MoveToLOHI<"mthi", GPR32Opnd, [HI0]>,
198                 MTLO_FM_MM<0x0b5>;
199   def MTLO_MM : MMRel, MoveToLOHI<"mtlo", GPR32Opnd, [LO0]>,
200                 MTLO_FM_MM<0x0f5>;
201   def MFHI_MM : MMRel, MoveFromLOHI<"mfhi", GPR32Opnd, AC0>,
202                 MFLO_FM_MM<0x035>;
203   def MFLO_MM : MMRel, MoveFromLOHI<"mflo", GPR32Opnd, AC0>,
204                 MFLO_FM_MM<0x075>;
205
206   /// Multiply Add/Sub Instructions
207   def MADD_MM  : MMRel, MArithR<"madd", II_MADD, 1>, MULT_FM_MM<0x32c>;
208   def MADDU_MM : MMRel, MArithR<"maddu", II_MADDU, 1>, MULT_FM_MM<0x36c>;
209   def MSUB_MM  : MMRel, MArithR<"msub", II_MSUB>, MULT_FM_MM<0x3ac>;
210   def MSUBU_MM : MMRel, MArithR<"msubu", II_MSUBU>, MULT_FM_MM<0x3ec>;
211
212   /// Count Leading
213   def CLZ_MM : MMRel, CountLeading0<"clz", GPR32Opnd>, CLO_FM_MM<0x16c>;
214   def CLO_MM : MMRel, CountLeading1<"clo", GPR32Opnd>, CLO_FM_MM<0x12c>;
215
216   /// Sign Ext In Register Instructions.
217   def SEB_MM : MMRel, SignExtInReg<"seb", i8, GPR32Opnd, II_SEB>, SEB_FM_MM<0x0ac>;
218   def SEH_MM : MMRel, SignExtInReg<"seh", i16, GPR32Opnd, II_SEH>, SEB_FM_MM<0x0ec>;
219
220   /// Word Swap Bytes Within Halfwords
221   def WSBH_MM : MMRel, SubwordSwap<"wsbh", GPR32Opnd>, SEB_FM_MM<0x1ec>;
222
223   def EXT_MM : MMRel, ExtBase<"ext", GPR32Opnd, uimm5, MipsExt>,
224                EXT_FM_MM<0x2c>;
225   def INS_MM : MMRel, InsBase<"ins", GPR32Opnd, uimm5, MipsIns>,
226                EXT_FM_MM<0x0c>;
227
228   /// Jump Instructions
229   let DecoderMethod = "DecodeJumpTargetMM" in {
230     def J_MM        : MMRel, JumpFJ<jmptarget_mm, "j", br, bb, "j">,
231                       J_FM_MM<0x35>;
232     def JAL_MM      : MMRel, JumpLink<"jal", calltarget_mm>, J_FM_MM<0x3d>;
233   }
234   def JR_MM   : MMRel, IndirectBranch<"jr", GPR32Opnd>, JR_FM_MM<0x3c>;
235   def JALR_MM : JumpLinkReg<"jalr", GPR32Opnd>, JALR_FM_MM<0x03c>;
236   def RET_MM : MMRel, RetBase<"ret", GPR32Opnd>, JR_FM_MM<0x3c>;
237
238   /// Branch Instructions
239   def BEQ_MM  : MMRel, CBranch<"beq", brtarget_mm, seteq, GPR32Opnd>,
240                 BEQ_FM_MM<0x25>;
241   def BNE_MM  : MMRel, CBranch<"bne", brtarget_mm, setne, GPR32Opnd>,
242                 BEQ_FM_MM<0x2d>;
243   def BGEZ_MM : MMRel, CBranchZero<"bgez", brtarget_mm, setge, GPR32Opnd>,
244                 BGEZ_FM_MM<0x2>;
245   def BGTZ_MM : MMRel, CBranchZero<"bgtz", brtarget_mm, setgt, GPR32Opnd>,
246                 BGEZ_FM_MM<0x6>;
247   def BLEZ_MM : MMRel, CBranchZero<"blez", brtarget_mm, setle, GPR32Opnd>,
248                 BGEZ_FM_MM<0x4>;
249   def BLTZ_MM : MMRel, CBranchZero<"bltz", brtarget_mm, setlt, GPR32Opnd>,
250                 BGEZ_FM_MM<0x0>;
251   def BGEZAL_MM : MMRel, BGEZAL_FT<"bgezal", brtarget_mm, GPR32Opnd>,
252                   BGEZAL_FM_MM<0x03>;
253   def BLTZAL_MM : MMRel, BGEZAL_FT<"bltzal", brtarget_mm, GPR32Opnd>,
254                   BGEZAL_FM_MM<0x01>;
255
256   /// Control Instructions
257   def SYNC_MM    : MMRel, SYNC_FT<"sync">, SYNC_FM_MM;
258   def BREAK_MM   : MMRel, BRK_FT<"break">, BRK_FM_MM;
259   def SYSCALL_MM : MMRel, SYS_FT<"syscall">, SYS_FM_MM;
260   def WAIT_MM    : MMRel, WAIT_FT<"wait">, WAIT_FM_MM;
261   def ERET_MM    : MMRel, ER_FT<"eret">, ER_FM_MM<0x3cd>;
262   def DERET_MM   : MMRel, ER_FT<"deret">, ER_FM_MM<0x38d>;
263   def EI_MM      : MMRel, DEI_FT<"ei", GPR32Opnd>, EI_FM_MM<0x15d>;
264   def DI_MM      : MMRel, DEI_FT<"di", GPR32Opnd>, EI_FM_MM<0x11d>;
265
266   /// Trap Instructions
267   def TEQ_MM  : MMRel, TEQ_FT<"teq", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x0>;
268   def TGE_MM  : MMRel, TEQ_FT<"tge", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x08>;
269   def TGEU_MM : MMRel, TEQ_FT<"tgeu", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x10>;
270   def TLT_MM  : MMRel, TEQ_FT<"tlt", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x20>;
271   def TLTU_MM : MMRel, TEQ_FT<"tltu", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x28>;
272   def TNE_MM  : MMRel, TEQ_FT<"tne", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x30>;
273
274   def TEQI_MM  : MMRel, TEQI_FT<"teqi", GPR32Opnd>, TEQI_FM_MM<0x0e>;
275   def TGEI_MM  : MMRel, TEQI_FT<"tgei", GPR32Opnd>, TEQI_FM_MM<0x09>;
276   def TGEIU_MM : MMRel, TEQI_FT<"tgeiu", GPR32Opnd>, TEQI_FM_MM<0x0b>;
277   def TLTI_MM  : MMRel, TEQI_FT<"tlti", GPR32Opnd>, TEQI_FM_MM<0x08>;
278   def TLTIU_MM : MMRel, TEQI_FT<"tltiu", GPR32Opnd>, TEQI_FM_MM<0x0a>;
279   def TNEI_MM  : MMRel, TEQI_FT<"tnei", GPR32Opnd>, TEQI_FM_MM<0x0c>;
280
281   /// Load-linked, Store-conditional
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