Support for microMIPS control instructions.
[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, $addr"), [], NoItinerary, FrmI> {
51   let DecoderMethod = "DecodeMem";
52   let mayLoad = 1;
53 }
54
55 class SCBaseMM<string opstr, RegisterOperand RO> :
56   InstSE<(outs RO:$dst), (ins RO:$rt, mem_mm_12:$addr),
57          !strconcat(opstr, "\t$rt, $addr"), [], NoItinerary, FrmI> {
58   let DecoderMethod = "DecodeMem";
59   let mayStore = 1;
60   let Constraints = "$rt = $dst";
61 }
62
63 let DecoderNamespace = "MicroMips", Predicates = [InMicroMips] in {
64   /// Arithmetic Instructions (ALU Immediate)
65   def ADDiu_MM : MMRel, ArithLogicI<"addiu", simm16, GPR32Opnd>,
66                  ADDI_FM_MM<0xc>;
67   def ADDi_MM  : MMRel, ArithLogicI<"addi", simm16, GPR32Opnd>,
68                  ADDI_FM_MM<0x4>;
69   def SLTi_MM  : MMRel, SetCC_I<"slti", setlt, simm16, immSExt16, GPR32Opnd>,
70                  SLTI_FM_MM<0x24>;
71   def SLTiu_MM : MMRel, SetCC_I<"sltiu", setult, simm16, immSExt16, GPR32Opnd>,
72                  SLTI_FM_MM<0x2c>;
73   def ANDi_MM  : MMRel, ArithLogicI<"andi", uimm16, GPR32Opnd>,
74                  ADDI_FM_MM<0x34>;
75   def ORi_MM   : MMRel, ArithLogicI<"ori", uimm16, GPR32Opnd>,
76                  ADDI_FM_MM<0x14>;
77   def XORi_MM  : MMRel, ArithLogicI<"xori", uimm16, GPR32Opnd>,
78                  ADDI_FM_MM<0x1c>;
79   def LUi_MM   : MMRel, LoadUpper<"lui", GPR32Opnd, uimm16>, LUI_FM_MM;
80
81   /// Arithmetic Instructions (3-Operand, R-Type)
82   def ADDu_MM  : MMRel, ArithLogicR<"addu", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x150>;
83   def SUBu_MM  : MMRel, ArithLogicR<"subu", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x1d0>;
84   def MUL_MM   : MMRel, ArithLogicR<"mul", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x210>;
85   def ADD_MM   : MMRel, ArithLogicR<"add", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x110>;
86   def SUB_MM   : MMRel, ArithLogicR<"sub", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x190>;
87   def SLT_MM   : MMRel, SetCC_R<"slt", setlt, GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x350>;
88   def SLTu_MM  : MMRel, SetCC_R<"sltu", setult, GPR32Opnd>,
89                  ADD_FM_MM<0, 0x390>;
90   def AND_MM   : MMRel, ArithLogicR<"and", GPR32Opnd, 1, IIAlu, and>,
91                  ADD_FM_MM<0, 0x250>;
92   def OR_MM    : MMRel, ArithLogicR<"or", GPR32Opnd, 1, IIAlu, or>,
93                  ADD_FM_MM<0, 0x290>;
94   def XOR_MM   : MMRel, ArithLogicR<"xor", GPR32Opnd, 1, IIAlu, xor>,
95                  ADD_FM_MM<0, 0x310>;
96   def NOR_MM   : MMRel, LogicNOR<"nor", GPR32Opnd>, ADD_FM_MM<0, 0x2d0>;
97   def MULT_MM  : MMRel, Mult<"mult", IIImul, GPR32Opnd, [HI0, LO0]>,
98                  MULT_FM_MM<0x22c>;
99   def MULTu_MM : MMRel, Mult<"multu", IIImul, GPR32Opnd, [HI0, LO0]>,
100                  MULT_FM_MM<0x26c>;
101   def SDIV_MM  : MMRel, Div<"div", IIIdiv, GPR32Opnd, [HI0, LO0]>,
102                  MULT_FM_MM<0x2ac>;
103   def UDIV_MM  : MMRel, Div<"divu", IIIdiv, GPR32Opnd, [HI0, LO0]>,
104                  MULT_FM_MM<0x2ec>;
105
106   /// Shift Instructions
107   def SLL_MM   : MMRel, shift_rotate_imm<"sll", uimm5, GPR32Opnd>,
108                  SRA_FM_MM<0, 0>;
109   def SRL_MM   : MMRel, shift_rotate_imm<"srl", uimm5, GPR32Opnd>,
110                  SRA_FM_MM<0x40, 0>;
111   def SRA_MM   : MMRel, shift_rotate_imm<"sra", uimm5, GPR32Opnd>,
112                  SRA_FM_MM<0x80, 0>;
113   def SLLV_MM  : MMRel, shift_rotate_reg<"sllv", GPR32Opnd>,
114                  SRLV_FM_MM<0x10, 0>;
115   def SRLV_MM  : MMRel, shift_rotate_reg<"srlv", GPR32Opnd>,
116                  SRLV_FM_MM<0x50, 0>;
117   def SRAV_MM  : MMRel, shift_rotate_reg<"srav", GPR32Opnd>,
118                  SRLV_FM_MM<0x90, 0>;
119   def ROTR_MM  : MMRel, shift_rotate_imm<"rotr", uimm5, GPR32Opnd>,
120                  SRA_FM_MM<0xc0, 0>;
121   def ROTRV_MM : MMRel, shift_rotate_reg<"rotrv", GPR32Opnd>,
122                  SRLV_FM_MM<0xd0, 0>;
123
124   /// Load and Store Instructions - aligned
125   let DecoderMethod = "DecodeMemMMImm16" in {
126     def LB_MM  : Load<"lb", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0x7>;
127     def LBu_MM : Load<"lbu", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0x5>;
128     def LH_MM  : Load<"lh", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0xf>;
129     def LHu_MM : Load<"lhu", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0xd>;
130     def LW_MM  : Load<"lw", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0x3f>;
131     def SB_MM  : Store<"sb", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0x6>;
132     def SH_MM  : Store<"sh", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0xe>;
133     def SW_MM  : Store<"sw", GPR32Opnd>, MMRel, LW_FM_MM<0x3e>;
134   }
135
136   /// Load and Store Instructions - unaligned
137   def LWL_MM : LoadLeftRightMM<"lwl", MipsLWL, GPR32Opnd, mem_mm_12>,
138                LWL_FM_MM<0x0>;
139   def LWR_MM : LoadLeftRightMM<"lwr", MipsLWR, GPR32Opnd, mem_mm_12>,
140                LWL_FM_MM<0x1>;
141   def SWL_MM : StoreLeftRightMM<"swl", MipsSWL, GPR32Opnd, mem_mm_12>,
142                LWL_FM_MM<0x8>;
143   def SWR_MM : StoreLeftRightMM<"swr", MipsSWR, GPR32Opnd, mem_mm_12>,
144                LWL_FM_MM<0x9>;
145
146   /// Move Conditional
147   def MOVZ_I_MM : MMRel, CMov_I_I_FT<"movz", GPR32Opnd, GPR32Opnd,
148                   NoItinerary>, ADD_FM_MM<0, 0x58>;
149   def MOVN_I_MM : MMRel, CMov_I_I_FT<"movn", GPR32Opnd, GPR32Opnd,
150                   NoItinerary>, ADD_FM_MM<0, 0x18>;
151   def MOVT_I_MM : MMRel, CMov_F_I_FT<"movt", GPR32Opnd, IIAlu>,
152                   CMov_F_I_FM_MM<0x25>;
153   def MOVF_I_MM : MMRel, CMov_F_I_FT<"movf", GPR32Opnd, IIAlu>,
154                   CMov_F_I_FM_MM<0x5>;
155
156   /// Move to/from HI/LO
157   def MTHI_MM : MMRel, MoveToLOHI<"mthi", GPR32Opnd, [HI0]>,
158                 MTLO_FM_MM<0x0b5>;
159   def MTLO_MM : MMRel, MoveToLOHI<"mtlo", GPR32Opnd, [LO0]>,
160                 MTLO_FM_MM<0x0f5>;
161   def MFHI_MM : MMRel, MoveFromLOHI<"mfhi", GPR32Opnd, AC0>,
162                 MFLO_FM_MM<0x035>;
163   def MFLO_MM : MMRel, MoveFromLOHI<"mflo", GPR32Opnd, AC0>,
164                 MFLO_FM_MM<0x075>;
165
166   /// Multiply Add/Sub Instructions
167   def MADD_MM  : MMRel, MArithR<"madd", 1>, MULT_FM_MM<0x32c>;
168   def MADDU_MM : MMRel, MArithR<"maddu", 1>, MULT_FM_MM<0x36c>;
169   def MSUB_MM  : MMRel, MArithR<"msub">, MULT_FM_MM<0x3ac>;
170   def MSUBU_MM : MMRel, MArithR<"msubu">, MULT_FM_MM<0x3ec>;
171
172   /// Count Leading
173   def CLZ_MM : MMRel, CountLeading0<"clz", GPR32Opnd>, CLO_FM_MM<0x16c>;
174   def CLO_MM : MMRel, CountLeading1<"clo", GPR32Opnd>, CLO_FM_MM<0x12c>;
175
176   /// Sign Ext In Register Instructions.
177   def SEB_MM : MMRel, SignExtInReg<"seb", i8, GPR32Opnd>, SEB_FM_MM<0x0ac>;
178   def SEH_MM : MMRel, SignExtInReg<"seh", i16, GPR32Opnd>, SEB_FM_MM<0x0ec>;
179
180   /// Word Swap Bytes Within Halfwords
181   def WSBH_MM : MMRel, SubwordSwap<"wsbh", GPR32Opnd>, SEB_FM_MM<0x1ec>;
182
183   def EXT_MM : MMRel, ExtBase<"ext", GPR32Opnd, uimm5, MipsExt>,
184                EXT_FM_MM<0x2c>;
185   def INS_MM : MMRel, InsBase<"ins", GPR32Opnd, uimm5, MipsIns>,
186                EXT_FM_MM<0x0c>;
187
188   /// Jump Instructions
189   let DecoderMethod = "DecodeJumpTargetMM" in {
190     def J_MM        : MMRel, JumpFJ<jmptarget_mm, "j", br, bb, "j">,
191                       J_FM_MM<0x35>;
192     def JAL_MM      : MMRel, JumpLink<"jal", calltarget_mm>, J_FM_MM<0x3d>;
193   }
194   def JR_MM   : MMRel, IndirectBranch<"jr", GPR32Opnd>, JR_FM_MM<0x3c>;
195   def JALR_MM : MMRel, JumpLinkReg<"jalr", GPR32Opnd>, JALR_FM_MM<0x03c>;
196   def RET_MM : MMRel, RetBase<"ret", GPR32Opnd>, JR_FM_MM<0x3c>;
197
198   /// Branch Instructions
199   def BEQ_MM  : MMRel, CBranch<"beq", brtarget_mm, seteq, GPR32Opnd>,
200                 BEQ_FM_MM<0x25>;
201   def BNE_MM  : MMRel, CBranch<"bne", brtarget_mm, setne, GPR32Opnd>,
202                 BEQ_FM_MM<0x2d>;
203   def BGEZ_MM : MMRel, CBranchZero<"bgez", brtarget_mm, setge, GPR32Opnd>,
204                 BGEZ_FM_MM<0x2>;
205   def BGTZ_MM : MMRel, CBranchZero<"bgtz", brtarget_mm, setgt, GPR32Opnd>,
206                 BGEZ_FM_MM<0x6>;
207   def BLEZ_MM : MMRel, CBranchZero<"blez", brtarget_mm, setle, GPR32Opnd>,
208                 BGEZ_FM_MM<0x4>;
209   def BLTZ_MM : MMRel, CBranchZero<"bltz", brtarget_mm, setlt, GPR32Opnd>,
210                 BGEZ_FM_MM<0x0>;
211   def BGEZAL_MM : MMRel, BGEZAL_FT<"bgezal", brtarget_mm, GPR32Opnd>,
212                   BGEZAL_FM_MM<0x03>;
213   def BLTZAL_MM : MMRel, BGEZAL_FT<"bltzal", brtarget_mm, GPR32Opnd>,
214                   BGEZAL_FM_MM<0x01>;
215
216   /// Control Instructions
217   def SYNC_MM    : MMRel, SYNC_FT<"sync">, SYNC_FM_MM;
218   def BREAK_MM   : MMRel, BRK_FT<"break">, BRK_FM_MM;
219   def SYSCALL_MM : MMRel, SYS_FT<"syscall">, SYS_FM_MM;
220   def WAIT_MM    : MMRel, WAIT_FT<"wait">, WAIT_FM_MM;
221   def ERET_MM    : MMRel, ER_FT<"eret">, ER_FM_MM<0x3cd>;
222   def DERET_MM   : MMRel, ER_FT<"deret">, ER_FM_MM<0x38d>;
223   def EI_MM      : MMRel, DEI_FT<"ei", GPR32Opnd>, EI_FM_MM<0x15d>;
224   def DI_MM      : MMRel, DEI_FT<"di", GPR32Opnd>, EI_FM_MM<0x11d>;
225
226   /// Trap Instructions
227   def TEQ_MM  : MMRel, TEQ_FT<"teq", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x0>;
228   def TGE_MM  : MMRel, TEQ_FT<"tge", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x08>;
229   def TGEU_MM : MMRel, TEQ_FT<"tgeu", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x10>;
230   def TLT_MM  : MMRel, TEQ_FT<"tlt", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x20>;
231   def TLTU_MM : MMRel, TEQ_FT<"tltu", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x28>;
232   def TNE_MM  : MMRel, TEQ_FT<"tne", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x30>;
233
234   def TEQI_MM  : MMRel, TEQI_FT<"teqi", GPR32Opnd>, TEQI_FM_MM<0x0e>;
235   def TGEI_MM  : MMRel, TEQI_FT<"tgei", GPR32Opnd>, TEQI_FM_MM<0x09>;
236   def TGEIU_MM : MMRel, TEQI_FT<"tgeiu", GPR32Opnd>, TEQI_FM_MM<0x0b>;
237   def TLTI_MM  : MMRel, TEQI_FT<"tlti", GPR32Opnd>, TEQI_FM_MM<0x08>;
238   def TLTIU_MM : MMRel, TEQI_FT<"tltiu", GPR32Opnd>, TEQI_FM_MM<0x0a>;
239   def TNEI_MM  : MMRel, TEQI_FT<"tnei", GPR32Opnd>, TEQI_FM_MM<0x0c>;
240
241   /// Load-linked, Store-conditional
242   def LL_MM : LLBaseMM<"ll", GPR32Opnd>, LL_FM_MM<0x3>;
243   def SC_MM : SCBaseMM<"sc", GPR32Opnd>, LL_FM_MM<0xb>;
244 }