cdbc26497ee1bec2bcfffa792248a98d232b6176
[oota-llvm.git] / lib / Target / PowerPC / PPCInstr64Bit.td
1 //===- PPCInstr64Bit.td - The PowerPC 64-bit Support -------*- 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 // This file describes the PowerPC 64-bit instructions.  These patterns are used
11 // both when in ppc64 mode and when in "use 64-bit extensions in 32-bit" mode.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 //===----------------------------------------------------------------------===//
16 // 64-bit operands.
17 //
18 def s16imm64 : Operand<i64> {
19   let PrintMethod = "printS16ImmOperand";
20 }
21 def u16imm64 : Operand<i64> {
22   let PrintMethod = "printU16ImmOperand";
23 }
24 def symbolHi64 : Operand<i64> {
25   let PrintMethod = "printSymbolHi";
26   let EncoderMethod = "getHA16Encoding";
27 }
28 def symbolLo64 : Operand<i64> {
29   let PrintMethod = "printSymbolLo";
30   let EncoderMethod = "getLO16Encoding";
31 }
32
33 //===----------------------------------------------------------------------===//
34 // 64-bit transformation functions.
35 //
36
37 def SHL64 : SDNodeXForm<imm, [{
38   // Transformation function: 63 - imm
39   return getI32Imm(63 - N->getZExtValue());
40 }]>;
41
42 def SRL64 : SDNodeXForm<imm, [{
43   // Transformation function: 64 - imm
44   return N->getZExtValue() ? getI32Imm(64 - N->getZExtValue()) : getI32Imm(0);
45 }]>;
46
47 def HI32_48 : SDNodeXForm<imm, [{
48   // Transformation function: shift the immediate value down into the low bits.
49   return getI32Imm((unsigned short)(N->getZExtValue() >> 32));
50 }]>;
51
52 def HI48_64 : SDNodeXForm<imm, [{
53   // Transformation function: shift the immediate value down into the low bits.
54   return getI32Imm((unsigned short)(N->getZExtValue() >> 48));
55 }]>;
56
57
58 //===----------------------------------------------------------------------===//
59 // Calls.
60 //
61
62 let Defs = [LR8] in
63   def MovePCtoLR8 : Pseudo<(outs), (ins), "", []>,
64                     PPC970_Unit_BRU;
65
66 // Darwin ABI Calls.
67 let isCall = 1, PPC970_Unit = 7, 
68   // All calls clobber the PPC64 non-callee saved registers.
69   Defs = [X0,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X10,X11,X12,
70           F0,F1,F2,F3,F4,F5,F6,F7,F8,F9,F10,F11,F12,F13,
71           V0,V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8,V9,V10,V11,V12,V13,V14,V15,V16,V17,V18,V19,
72           LR8,CTR8,
73           CR0,CR1,CR5,CR6,CR7,CARRY] in {
74   // Convenient aliases for call instructions
75   let Uses = [RM] in {
76     def BL8_Darwin  : IForm<18, 0, 1,
77                             (outs), (ins calltarget:$func, variable_ops), 
78                             "bl $func", BrB, []>;  // See Pat patterns below.
79     def BLA8_Darwin : IForm<18, 1, 1,
80                           (outs), (ins aaddr:$func, variable_ops),
81                           "bla $func", BrB, [(PPCcall_Darwin (i64 imm:$func))]>;
82   }
83   let Uses = [CTR8, RM] in {
84     def BCTRL8_Darwin : XLForm_2_ext<19, 528, 20, 0, 1, 
85                                   (outs), (ins variable_ops),
86                                   "bctrl", BrB,
87                                   [(PPCbctrl_Darwin)]>, Requires<[In64BitMode]>;
88   }
89 }
90
91 // ELF 64 ABI Calls = Darwin ABI Calls
92 // Used to define BL8_ELF and BLA8_ELF
93 let isCall = 1, PPC970_Unit = 7, 
94   // All calls clobber the PPC64 non-callee saved registers.
95   Defs = [X0,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X10,X11,X12,
96           F0,F1,F2,F3,F4,F5,F6,F7,F8,F9,F10,F11,F12,F13,
97           V0,V1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,V8,V9,V10,V11,V12,V13,V14,V15,V16,V17,V18,V19,
98           LR8,CTR8,
99           CR0,CR1,CR5,CR6,CR7,CARRY] in {
100   // Convenient aliases for call instructions
101   let Uses = [RM] in {
102     def BL8_ELF  : IForm<18, 0, 1,
103                          (outs), (ins calltarget:$func, variable_ops), 
104                          "bl $func", BrB, []>;  // See Pat patterns below.                            
105     def BLA8_ELF : IForm<18, 1, 1,
106                          (outs), (ins aaddr:$func, variable_ops),
107                          "bla $func", BrB, [(PPCcall_SVR4 (i64 imm:$func))]>;
108   }
109   let Uses = [CTR8, RM] in {
110     def BCTRL8_ELF : XLForm_2_ext<19, 528, 20, 0, 1,
111                                (outs), (ins variable_ops),
112                                "bctrl", BrB,
113                                [(PPCbctrl_SVR4)]>, Requires<[In64BitMode]>;
114   }
115 }
116
117
118 // Calls
119 def : Pat<(PPCcall_Darwin (i64 tglobaladdr:$dst)),
120           (BL8_Darwin tglobaladdr:$dst)>;
121 def : Pat<(PPCcall_Darwin (i64 texternalsym:$dst)),
122           (BL8_Darwin texternalsym:$dst)>;
123
124 def : Pat<(PPCcall_SVR4 (i64 tglobaladdr:$dst)),
125           (BL8_ELF tglobaladdr:$dst)>;
126 def : Pat<(PPCcall_SVR4 (i64 texternalsym:$dst)),
127           (BL8_ELF texternalsym:$dst)>;
128 def : Pat<(PPCnop),
129           (NOP)>;
130
131 // Atomic operations
132 let usesCustomInserter = 1 in {
133   let Defs = [CR0] in {
134     def ATOMIC_LOAD_ADD_I64 : Pseudo<
135       (outs G8RC:$dst), (ins memrr:$ptr, G8RC:$incr), "",
136       [(set G8RC:$dst, (atomic_load_add_64 xoaddr:$ptr, G8RC:$incr))]>;
137     def ATOMIC_LOAD_SUB_I64 : Pseudo<
138       (outs G8RC:$dst), (ins memrr:$ptr, G8RC:$incr), "",
139       [(set G8RC:$dst, (atomic_load_sub_64 xoaddr:$ptr, G8RC:$incr))]>;
140     def ATOMIC_LOAD_OR_I64 : Pseudo<
141       (outs G8RC:$dst), (ins memrr:$ptr, G8RC:$incr), "",
142       [(set G8RC:$dst, (atomic_load_or_64 xoaddr:$ptr, G8RC:$incr))]>;
143     def ATOMIC_LOAD_XOR_I64 : Pseudo<
144       (outs G8RC:$dst), (ins memrr:$ptr, G8RC:$incr), "",
145       [(set G8RC:$dst, (atomic_load_xor_64 xoaddr:$ptr, G8RC:$incr))]>;
146     def ATOMIC_LOAD_AND_I64 : Pseudo<
147       (outs G8RC:$dst), (ins memrr:$ptr, G8RC:$incr), "",
148       [(set G8RC:$dst, (atomic_load_and_64 xoaddr:$ptr, G8RC:$incr))]>;
149     def ATOMIC_LOAD_NAND_I64 : Pseudo<
150       (outs G8RC:$dst), (ins memrr:$ptr, G8RC:$incr), "",
151       [(set G8RC:$dst, (atomic_load_nand_64 xoaddr:$ptr, G8RC:$incr))]>;
152
153     def ATOMIC_CMP_SWAP_I64 : Pseudo<
154       (outs G8RC:$dst), (ins memrr:$ptr, G8RC:$old, G8RC:$new), "",
155       [(set G8RC:$dst, 
156                     (atomic_cmp_swap_64 xoaddr:$ptr, G8RC:$old, G8RC:$new))]>;
157
158     def ATOMIC_SWAP_I64 : Pseudo<
159       (outs G8RC:$dst), (ins memrr:$ptr, G8RC:$new), "",
160       [(set G8RC:$dst, (atomic_swap_64 xoaddr:$ptr, G8RC:$new))]>;
161   }
162 }
163
164 // Instructions to support atomic operations
165 def LDARX : XForm_1<31,  84, (outs G8RC:$rD), (ins memrr:$ptr),
166                    "ldarx $rD, $ptr", LdStLDARX,
167                    [(set G8RC:$rD, (PPClarx xoaddr:$ptr))]>;
168
169 let Defs = [CR0] in
170 def STDCX : XForm_1<31, 214, (outs), (ins G8RC:$rS, memrr:$dst),
171                    "stdcx. $rS, $dst", LdStSTDCX,
172                    [(PPCstcx G8RC:$rS, xoaddr:$dst)]>,
173                    isDOT;
174
175 let isCall = 1, isTerminator = 1, isReturn = 1, isBarrier = 1, Uses = [RM] in
176 def TCRETURNdi8 :Pseudo< (outs),
177                         (ins calltarget:$dst, i32imm:$offset, variable_ops),
178                  "#TC_RETURNd8 $dst $offset",
179                  []>;
180
181 let isCall = 1, isTerminator = 1, isReturn = 1, isBarrier = 1, Uses = [RM] in
182 def TCRETURNai8 :Pseudo<(outs), (ins aaddr:$func, i32imm:$offset, variable_ops),
183                  "#TC_RETURNa8 $func $offset",
184                  [(PPCtc_return (i64 imm:$func), imm:$offset)]>;
185
186 let isCall = 1, isTerminator = 1, isReturn = 1, isBarrier = 1, Uses = [RM] in
187 def TCRETURNri8 : Pseudo<(outs), (ins CTRRC8:$dst, i32imm:$offset, variable_ops),
188                  "#TC_RETURNr8 $dst $offset",
189                  []>;
190
191
192 let isTerminator = 1, isBarrier = 1, PPC970_Unit = 7, isBranch = 1,
193     isIndirectBranch = 1, isCall = 1, Uses = [CTR8, RM] in {
194   let isReturn = 1 in {
195     def TAILBCTR8 : XLForm_2_ext<19, 528, 20, 0, 0, (outs), (ins), "bctr", BrB, []>,
196         Requires<[In64BitMode]>;
197   }
198
199   def BCTR8 : XLForm_2_ext<19, 528, 20, 0, 0, (outs), (ins), "bctr", BrB, []>,
200       Requires<[In64BitMode]>;
201 }
202
203
204 let isBranch = 1, isTerminator = 1, hasCtrlDep = 1, PPC970_Unit = 7,
205     isBarrier = 1, isCall = 1, isReturn = 1, Uses = [RM] in
206 def TAILB8   : IForm<18, 0, 0, (outs), (ins calltarget:$dst),
207                   "b $dst", BrB,
208                   []>;
209
210
211 let isBranch = 1, isTerminator = 1, hasCtrlDep = 1, PPC970_Unit = 7,
212     isBarrier = 1, isCall = 1, isReturn = 1, Uses = [RM] in
213 def TAILBA8   : IForm<18, 0, 0, (outs), (ins aaddr:$dst),
214                   "ba $dst", BrB,
215                   []>;
216
217 def : Pat<(PPCtc_return (i64 tglobaladdr:$dst),  imm:$imm),
218           (TCRETURNdi8 tglobaladdr:$dst, imm:$imm)>;
219
220 def : Pat<(PPCtc_return (i64 texternalsym:$dst), imm:$imm),
221           (TCRETURNdi8 texternalsym:$dst, imm:$imm)>;
222
223 def : Pat<(PPCtc_return CTRRC8:$dst, imm:$imm),
224           (TCRETURNri8 CTRRC8:$dst, imm:$imm)>;
225
226 // 64-but CR instructions
227 def MTCRF8 : XFXForm_5<31, 144, (outs crbitm:$FXM), (ins G8RC:$rS),
228                       "mtcrf $FXM, $rS", BrMCRX>,
229             PPC970_MicroCode, PPC970_Unit_CRU;
230
231 def MFCR8pseud: XFXForm_3<31, 19, (outs G8RC:$rT), (ins crbitm:$FXM),
232                        "", SprMFCR>,
233             PPC970_MicroCode, PPC970_Unit_CRU;
234             
235 def MFCR8 : XFXForm_3<31, 19, (outs G8RC:$rT), (ins),
236                      "mfcr $rT", SprMFCR>,
237                      PPC970_MicroCode, PPC970_Unit_CRU;
238
239 //===----------------------------------------------------------------------===//
240 // 64-bit SPR manipulation instrs.
241
242 let Uses = [CTR8] in {
243 def MFCTR8 : XFXForm_1_ext<31, 339, 9, (outs G8RC:$rT), (ins),
244                            "mfctr $rT", SprMFSPR>,
245              PPC970_DGroup_First, PPC970_Unit_FXU;
246 }
247 let Pattern = [(PPCmtctr G8RC:$rS)], Defs = [CTR8] in {
248 def MTCTR8 : XFXForm_7_ext<31, 467, 9, (outs), (ins G8RC:$rS),
249                            "mtctr $rS", SprMTSPR>,
250              PPC970_DGroup_First, PPC970_Unit_FXU;
251 }
252
253 let Defs = [X1], Uses = [X1] in
254 def DYNALLOC8 : Pseudo<(outs G8RC:$result), (ins G8RC:$negsize, memri:$fpsi),"",
255                        [(set G8RC:$result,
256                              (PPCdynalloc G8RC:$negsize, iaddr:$fpsi))]>;
257
258 let Defs = [LR8] in {
259 def MTLR8  : XFXForm_7_ext<31, 467, 8, (outs), (ins G8RC:$rS),
260                            "mtlr $rS", SprMTSPR>,
261              PPC970_DGroup_First, PPC970_Unit_FXU;
262 }
263 let Uses = [LR8] in {
264 def MFLR8  : XFXForm_1_ext<31, 339, 8, (outs G8RC:$rT), (ins),
265                            "mflr $rT", SprMFSPR>,
266              PPC970_DGroup_First, PPC970_Unit_FXU;
267 }
268
269 //===----------------------------------------------------------------------===//
270 // Fixed point instructions.
271 //
272
273 let PPC970_Unit = 1 in {  // FXU Operations.
274
275 // Copies, extends, truncates.
276 def OR4To8  : XForm_6<31, 444, (outs G8RC:$rA), (ins GPRC:$rS, GPRC:$rB),
277                    "or $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
278                    []>;
279 def OR8To4  : XForm_6<31, 444, (outs GPRC:$rA), (ins G8RC:$rS, G8RC:$rB),
280                    "or $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
281                    []>;
282
283 def LI8  : DForm_2_r0<14, (outs G8RC:$rD), (ins symbolLo64:$imm),
284                       "li $rD, $imm", IntGeneral,
285                       [(set G8RC:$rD, immSExt16:$imm)]>;
286 def LIS8 : DForm_2_r0<15, (outs G8RC:$rD), (ins symbolHi64:$imm),
287                       "lis $rD, $imm", IntGeneral,
288                       [(set G8RC:$rD, imm16ShiftedSExt:$imm)]>;
289
290 // Logical ops.
291 def NAND8: XForm_6<31, 476, (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS, G8RC:$rB),
292                    "nand $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
293                    [(set G8RC:$rA, (not (and G8RC:$rS, G8RC:$rB)))]>;
294 def AND8 : XForm_6<31,  28, (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS, G8RC:$rB),
295                    "and $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
296                    [(set G8RC:$rA, (and G8RC:$rS, G8RC:$rB))]>;
297 def ANDC8: XForm_6<31,  60, (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS, G8RC:$rB),
298                    "andc $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
299                    [(set G8RC:$rA, (and G8RC:$rS, (not G8RC:$rB)))]>;
300 def OR8  : XForm_6<31, 444, (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS, G8RC:$rB),
301                    "or $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
302                    [(set G8RC:$rA, (or G8RC:$rS, G8RC:$rB))]>;
303 def NOR8 : XForm_6<31, 124, (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS, G8RC:$rB),
304                    "nor $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
305                    [(set G8RC:$rA, (not (or G8RC:$rS, G8RC:$rB)))]>;
306 def ORC8 : XForm_6<31, 412, (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS, G8RC:$rB),
307                    "orc $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
308                    [(set G8RC:$rA, (or G8RC:$rS, (not G8RC:$rB)))]>;
309 def EQV8 : XForm_6<31, 284, (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS, G8RC:$rB),
310                    "eqv $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
311                    [(set G8RC:$rA, (not (xor G8RC:$rS, G8RC:$rB)))]>;
312 def XOR8 : XForm_6<31, 316, (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS, G8RC:$rB),
313                    "xor $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
314                    [(set G8RC:$rA, (xor G8RC:$rS, G8RC:$rB))]>;
315
316 // Logical ops with immediate.
317 def ANDIo8  : DForm_4<28, (outs G8RC:$dst), (ins G8RC:$src1, u16imm:$src2),
318                       "andi. $dst, $src1, $src2", IntGeneral,
319                       [(set G8RC:$dst, (and G8RC:$src1, immZExt16:$src2))]>,
320                       isDOT;
321 def ANDISo8 : DForm_4<29, (outs G8RC:$dst), (ins G8RC:$src1, u16imm:$src2),
322                      "andis. $dst, $src1, $src2", IntGeneral,
323                     [(set G8RC:$dst, (and G8RC:$src1,imm16ShiftedZExt:$src2))]>,
324                      isDOT;
325 def ORI8    : DForm_4<24, (outs G8RC:$dst), (ins G8RC:$src1, u16imm:$src2),
326                       "ori $dst, $src1, $src2", IntGeneral,
327                       [(set G8RC:$dst, (or G8RC:$src1, immZExt16:$src2))]>;
328 def ORIS8   : DForm_4<25, (outs G8RC:$dst), (ins G8RC:$src1, u16imm:$src2),
329                       "oris $dst, $src1, $src2", IntGeneral,
330                     [(set G8RC:$dst, (or G8RC:$src1, imm16ShiftedZExt:$src2))]>;
331 def XORI8   : DForm_4<26, (outs G8RC:$dst), (ins G8RC:$src1, u16imm:$src2),
332                       "xori $dst, $src1, $src2", IntGeneral,
333                       [(set G8RC:$dst, (xor G8RC:$src1, immZExt16:$src2))]>;
334 def XORIS8  : DForm_4<27, (outs G8RC:$dst), (ins G8RC:$src1, u16imm:$src2),
335                       "xoris $dst, $src1, $src2", IntGeneral,
336                    [(set G8RC:$dst, (xor G8RC:$src1, imm16ShiftedZExt:$src2))]>;
337
338 def ADD8  : XOForm_1<31, 266, 0, (outs G8RC:$rT), (ins G8RC:$rA, G8RC:$rB),
339                      "add $rT, $rA, $rB", IntGeneral,
340                      [(set G8RC:$rT, (add G8RC:$rA, G8RC:$rB))]>;
341                      
342 let Defs = [CARRY] in {
343 def ADDC8 : XOForm_1<31, 10, 0, (outs G8RC:$rT), (ins G8RC:$rA, G8RC:$rB),
344                      "addc $rT, $rA, $rB", IntGeneral,
345                      [(set G8RC:$rT, (addc G8RC:$rA, G8RC:$rB))]>,
346                      PPC970_DGroup_Cracked;
347 def ADDIC8 : DForm_2<12, (outs G8RC:$rD), (ins G8RC:$rA, s16imm64:$imm),
348                      "addic $rD, $rA, $imm", IntGeneral,
349                      [(set G8RC:$rD, (addc G8RC:$rA, immSExt16:$imm))]>;
350 }
351 def ADDI8  : DForm_2<14, (outs G8RC:$rD), (ins G8RC:$rA, s16imm64:$imm),
352                      "addi $rD, $rA, $imm", IntGeneral,
353                      [(set G8RC:$rD, (add G8RC:$rA, immSExt16:$imm))]>;
354 def ADDIS8 : DForm_2<15, (outs G8RC:$rD), (ins G8RC:$rA, symbolHi64:$imm),
355                      "addis $rD, $rA, $imm", IntGeneral,
356                      [(set G8RC:$rD, (add G8RC:$rA, imm16ShiftedSExt:$imm))]>;
357
358 let Defs = [CARRY] in {
359 def SUBFIC8: DForm_2< 8, (outs G8RC:$rD), (ins G8RC:$rA, s16imm64:$imm),
360                      "subfic $rD, $rA, $imm", IntGeneral,
361                      [(set G8RC:$rD, (subc immSExt16:$imm, G8RC:$rA))]>;
362 def SUBFC8 : XOForm_1<31, 8, 0, (outs G8RC:$rT), (ins G8RC:$rA, G8RC:$rB),
363                       "subfc $rT, $rA, $rB", IntGeneral,
364                       [(set G8RC:$rT, (subc G8RC:$rB, G8RC:$rA))]>,
365                       PPC970_DGroup_Cracked;
366 }
367 def SUBF8 : XOForm_1<31, 40, 0, (outs G8RC:$rT), (ins G8RC:$rA, G8RC:$rB),
368                      "subf $rT, $rA, $rB", IntGeneral,
369                      [(set G8RC:$rT, (sub G8RC:$rB, G8RC:$rA))]>;
370 def NEG8    : XOForm_3<31, 104, 0, (outs G8RC:$rT), (ins G8RC:$rA),
371                        "neg $rT, $rA", IntGeneral,
372                        [(set G8RC:$rT, (ineg G8RC:$rA))]>;
373 let Uses = [CARRY], Defs = [CARRY] in {
374 def ADDE8   : XOForm_1<31, 138, 0, (outs G8RC:$rT), (ins G8RC:$rA, G8RC:$rB),
375                        "adde $rT, $rA, $rB", IntGeneral,
376                        [(set G8RC:$rT, (adde G8RC:$rA, G8RC:$rB))]>;
377 def ADDME8  : XOForm_3<31, 234, 0, (outs G8RC:$rT), (ins G8RC:$rA),
378                        "addme $rT, $rA", IntGeneral,
379                        [(set G8RC:$rT, (adde G8RC:$rA, -1))]>;
380 def ADDZE8  : XOForm_3<31, 202, 0, (outs G8RC:$rT), (ins G8RC:$rA),
381                        "addze $rT, $rA", IntGeneral,
382                        [(set G8RC:$rT, (adde G8RC:$rA, 0))]>;
383 def SUBFE8  : XOForm_1<31, 136, 0, (outs G8RC:$rT), (ins G8RC:$rA, G8RC:$rB),
384                        "subfe $rT, $rA, $rB", IntGeneral,
385                        [(set G8RC:$rT, (sube G8RC:$rB, G8RC:$rA))]>;
386 def SUBFME8 : XOForm_3<31, 232, 0, (outs G8RC:$rT), (ins G8RC:$rA),
387                        "subfme $rT, $rA", IntGeneral,
388                        [(set G8RC:$rT, (sube -1, G8RC:$rA))]>;
389 def SUBFZE8 : XOForm_3<31, 200, 0, (outs G8RC:$rT), (ins G8RC:$rA),
390                        "subfze $rT, $rA", IntGeneral,
391                        [(set G8RC:$rT, (sube 0, G8RC:$rA))]>;
392 }
393
394
395 def MULHD : XOForm_1<31, 73, 0, (outs G8RC:$rT), (ins G8RC:$rA, G8RC:$rB),
396                      "mulhd $rT, $rA, $rB", IntMulHW,
397                      [(set G8RC:$rT, (mulhs G8RC:$rA, G8RC:$rB))]>;
398 def MULHDU : XOForm_1<31, 9, 0, (outs G8RC:$rT), (ins G8RC:$rA, G8RC:$rB),
399                      "mulhdu $rT, $rA, $rB", IntMulHWU,
400                      [(set G8RC:$rT, (mulhu G8RC:$rA, G8RC:$rB))]>;
401
402 def CMPD   : XForm_16_ext<31, 0, (outs CRRC:$crD), (ins G8RC:$rA, G8RC:$rB),
403                           "cmpd $crD, $rA, $rB", IntCompare>, isPPC64;
404 def CMPLD  : XForm_16_ext<31, 32, (outs CRRC:$crD), (ins G8RC:$rA, G8RC:$rB),
405                           "cmpld $crD, $rA, $rB", IntCompare>, isPPC64;
406 def CMPDI  : DForm_5_ext<11, (outs CRRC:$crD), (ins G8RC:$rA, s16imm:$imm),
407                          "cmpdi $crD, $rA, $imm", IntCompare>, isPPC64;
408 def CMPLDI : DForm_6_ext<10, (outs CRRC:$dst), (ins G8RC:$src1, u16imm:$src2),
409                          "cmpldi $dst, $src1, $src2", IntCompare>, isPPC64;
410
411 def SLD  : XForm_6<31,  27, (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS, GPRC:$rB),
412                    "sld $rA, $rS, $rB", IntRotateD,
413                    [(set G8RC:$rA, (PPCshl G8RC:$rS, GPRC:$rB))]>, isPPC64;
414 def SRD  : XForm_6<31, 539, (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS, GPRC:$rB),
415                    "srd $rA, $rS, $rB", IntRotateD,
416                    [(set G8RC:$rA, (PPCsrl G8RC:$rS, GPRC:$rB))]>, isPPC64;
417 let Defs = [CARRY] in {
418 def SRAD : XForm_6<31, 794, (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS, GPRC:$rB),
419                    "srad $rA, $rS, $rB", IntRotateD,
420                    [(set G8RC:$rA, (PPCsra G8RC:$rS, GPRC:$rB))]>, isPPC64;
421 }
422                    
423 def EXTSB8 : XForm_11<31, 954, (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS),
424                       "extsb $rA, $rS", IntGeneral,
425                       [(set G8RC:$rA, (sext_inreg G8RC:$rS, i8))]>;
426 def EXTSH8 : XForm_11<31, 922, (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS),
427                       "extsh $rA, $rS", IntGeneral,
428                       [(set G8RC:$rA, (sext_inreg G8RC:$rS, i16))]>;
429
430 def EXTSW  : XForm_11<31, 986, (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS),
431                       "extsw $rA, $rS", IntGeneral,
432                       [(set G8RC:$rA, (sext_inreg G8RC:$rS, i32))]>, isPPC64;
433 /// EXTSW_32 - Just like EXTSW, but works on '32-bit' registers.
434 def EXTSW_32 : XForm_11<31, 986, (outs GPRC:$rA), (ins GPRC:$rS),
435                       "extsw $rA, $rS", IntGeneral,
436                       [(set GPRC:$rA, (PPCextsw_32 GPRC:$rS))]>, isPPC64;
437 def EXTSW_32_64 : XForm_11<31, 986, (outs G8RC:$rA), (ins GPRC:$rS),
438                       "extsw $rA, $rS", IntGeneral,
439                       [(set G8RC:$rA, (sext GPRC:$rS))]>, isPPC64;
440
441 let Defs = [CARRY] in {
442 def SRADI  : XSForm_1<31, 413, (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS, u6imm:$SH),
443                       "sradi $rA, $rS, $SH", IntRotateD,
444                       [(set G8RC:$rA, (sra G8RC:$rS, (i32 imm:$SH)))]>, isPPC64;
445 }
446 def CNTLZD : XForm_11<31, 58, (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS),
447                       "cntlzd $rA, $rS", IntGeneral,
448                       [(set G8RC:$rA, (ctlz G8RC:$rS))]>;
449
450 def DIVD  : XOForm_1<31, 489, 0, (outs G8RC:$rT), (ins G8RC:$rA, G8RC:$rB),
451                      "divd $rT, $rA, $rB", IntDivD,
452                      [(set G8RC:$rT, (sdiv G8RC:$rA, G8RC:$rB))]>, isPPC64,
453                      PPC970_DGroup_First, PPC970_DGroup_Cracked;
454 def DIVDU : XOForm_1<31, 457, 0, (outs G8RC:$rT), (ins G8RC:$rA, G8RC:$rB),
455                      "divdu $rT, $rA, $rB", IntDivD,
456                      [(set G8RC:$rT, (udiv G8RC:$rA, G8RC:$rB))]>, isPPC64,
457                      PPC970_DGroup_First, PPC970_DGroup_Cracked;
458 def MULLD : XOForm_1<31, 233, 0, (outs G8RC:$rT), (ins G8RC:$rA, G8RC:$rB),
459                      "mulld $rT, $rA, $rB", IntMulHD,
460                      [(set G8RC:$rT, (mul G8RC:$rA, G8RC:$rB))]>, isPPC64;
461
462
463 let isCommutable = 1 in {
464 def RLDIMI : MDForm_1<30, 3,
465                       (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rSi, G8RC:$rS, u6imm:$SH, u6imm:$MB),
466                       "rldimi $rA, $rS, $SH, $MB", IntRotateD,
467                       []>, isPPC64, RegConstraint<"$rSi = $rA">,
468                       NoEncode<"$rSi">;
469 }
470
471 // Rotate instructions.
472 def RLDCL  : MDForm_1<30, 0,
473                       (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS, GPRC:$rB, u6imm:$MB),
474                       "rldcl $rA, $rS, $rB, $MB", IntRotateD,
475                       []>, isPPC64;
476 def RLDICL : MDForm_1<30, 0,
477                       (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS, u6imm:$SH, u6imm:$MB),
478                       "rldicl $rA, $rS, $SH, $MB", IntRotateD,
479                       []>, isPPC64;
480 def RLDICR : MDForm_1<30, 1,
481                       (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS, u6imm:$SH, u6imm:$ME),
482                       "rldicr $rA, $rS, $SH, $ME", IntRotateD,
483                       []>, isPPC64;
484
485 def RLWINM8 : MForm_2<21,
486                      (outs G8RC:$rA), (ins G8RC:$rS, u5imm:$SH, u5imm:$MB, u5imm:$ME),
487                      "rlwinm $rA, $rS, $SH, $MB, $ME", IntGeneral,
488                      []>;
489
490 }  // End FXU Operations.
491
492
493 //===----------------------------------------------------------------------===//
494 // Load/Store instructions.
495 //
496
497
498 // Sign extending loads.
499 let canFoldAsLoad = 1, PPC970_Unit = 2 in {
500 def LHA8: DForm_1<42, (outs G8RC:$rD), (ins memri:$src),
501                   "lha $rD, $src", LdStLHA,
502                   [(set G8RC:$rD, (sextloadi16 iaddr:$src))]>,
503                   PPC970_DGroup_Cracked;
504 def LWA  : DSForm_1<58, 2, (outs G8RC:$rD), (ins memrix:$src),
505                     "lwa $rD, $src", LdStLWA,
506                     [(set G8RC:$rD, (sextloadi32 ixaddr:$src))]>, isPPC64,
507                     PPC970_DGroup_Cracked;
508 def LHAX8: XForm_1<31, 343, (outs G8RC:$rD), (ins memrr:$src),
509                    "lhax $rD, $src", LdStLHA,
510                    [(set G8RC:$rD, (sextloadi16 xaddr:$src))]>,
511                    PPC970_DGroup_Cracked;
512 def LWAX : XForm_1<31, 341, (outs G8RC:$rD), (ins memrr:$src),
513                    "lwax $rD, $src", LdStLHA,
514                    [(set G8RC:$rD, (sextloadi32 xaddr:$src))]>, isPPC64,
515                    PPC970_DGroup_Cracked;
516
517 // Update forms.
518 let mayLoad = 1 in
519 def LHAU8 : DForm_1a<43, (outs G8RC:$rD, ptr_rc:$ea_result), (ins symbolLo:$disp,
520                             ptr_rc:$rA),
521                     "lhau $rD, $disp($rA)", LdStGeneral,
522                     []>, RegConstraint<"$rA = $ea_result">,
523                     NoEncode<"$ea_result">;
524 // NO LWAU!
525
526 }
527
528 // Zero extending loads.
529 let canFoldAsLoad = 1, PPC970_Unit = 2 in {
530 def LBZ8 : DForm_1<34, (outs G8RC:$rD), (ins memri:$src),
531                   "lbz $rD, $src", LdStGeneral,
532                   [(set G8RC:$rD, (zextloadi8 iaddr:$src))]>;
533 def LHZ8 : DForm_1<40, (outs G8RC:$rD), (ins memri:$src),
534                   "lhz $rD, $src", LdStGeneral,
535                   [(set G8RC:$rD, (zextloadi16 iaddr:$src))]>;
536 def LWZ8 : DForm_1<32, (outs G8RC:$rD), (ins memri:$src),
537                   "lwz $rD, $src", LdStGeneral,
538                   [(set G8RC:$rD, (zextloadi32 iaddr:$src))]>, isPPC64;
539
540 def LBZX8 : XForm_1<31,  87, (outs G8RC:$rD), (ins memrr:$src),
541                    "lbzx $rD, $src", LdStGeneral,
542                    [(set G8RC:$rD, (zextloadi8 xaddr:$src))]>;
543 def LHZX8 : XForm_1<31, 279, (outs G8RC:$rD), (ins memrr:$src),
544                    "lhzx $rD, $src", LdStGeneral,
545                    [(set G8RC:$rD, (zextloadi16 xaddr:$src))]>;
546 def LWZX8 : XForm_1<31,  23, (outs G8RC:$rD), (ins memrr:$src),
547                    "lwzx $rD, $src", LdStGeneral,
548                    [(set G8RC:$rD, (zextloadi32 xaddr:$src))]>;
549                    
550                    
551 // Update forms.
552 let mayLoad = 1 in {
553 def LBZU8 : DForm_1<35, (outs G8RC:$rD, ptr_rc:$ea_result), (ins memri:$addr),
554                     "lbzu $rD, $addr", LdStGeneral,
555                     []>, RegConstraint<"$addr.reg = $ea_result">,
556                     NoEncode<"$ea_result">;
557 def LHZU8 : DForm_1<41, (outs G8RC:$rD, ptr_rc:$ea_result), (ins memri:$addr),
558                     "lhzu $rD, $addr", LdStGeneral,
559                     []>, RegConstraint<"$addr.reg = $ea_result">,
560                     NoEncode<"$ea_result">;
561 def LWZU8 : DForm_1<33, (outs G8RC:$rD, ptr_rc:$ea_result), (ins memri:$addr),
562                     "lwzu $rD, $addr", LdStGeneral,
563                     []>, RegConstraint<"$addr.reg = $ea_result">,
564                     NoEncode<"$ea_result">;
565 }
566 }
567
568
569 // Full 8-byte loads.
570 let canFoldAsLoad = 1, PPC970_Unit = 2 in {
571 def LD   : DSForm_1<58, 0, (outs G8RC:$rD), (ins memrix:$src),
572                     "ld $rD, $src", LdStLD,
573                     [(set G8RC:$rD, (load ixaddr:$src))]>, isPPC64;
574 def LDtoc: Pseudo<(outs G8RC:$rD), (ins tocentry:$disp, G8RC:$reg),
575                   "",
576                   [(set G8RC:$rD,
577                      (PPCtoc_entry tglobaladdr:$disp, G8RC:$reg))]>, isPPC64;
578                      
579 let RST = 2, DS_RA = 0 in // FIXME: Should be a pseudo.
580 def LDinto_toc: DSForm_1<58, 0, (outs), (ins G8RC:$reg),
581                     "ld 2, 8($reg)", LdStLD,
582                     [(PPCload_toc G8RC:$reg)]>, isPPC64;
583                     
584 let RST = 2, DS_RA = 0 in // FIXME: Should be a pseudo.
585 def LDtoc_restore : DSForm_1<58, 0, (outs), (ins),
586                     "ld 2, 40(1)", LdStLD,
587                     [(PPCtoc_restore)]>, isPPC64;
588 def LDX  : XForm_1<31,  21, (outs G8RC:$rD), (ins memrr:$src),
589                    "ldx $rD, $src", LdStLD,
590                    [(set G8RC:$rD, (load xaddr:$src))]>, isPPC64;
591                    
592 let mayLoad = 1 in
593 def LDU  : DSForm_1<58, 1, (outs G8RC:$rD, ptr_rc:$ea_result), (ins memrix:$addr),
594                     "ldu $rD, $addr", LdStLD,
595                     []>, RegConstraint<"$addr.reg = $ea_result">, isPPC64,
596                     NoEncode<"$ea_result">;
597
598 }
599
600 def : Pat<(PPCload ixaddr:$src),
601           (LD ixaddr:$src)>;
602 def : Pat<(PPCload xaddr:$src),
603           (LDX xaddr:$src)>;
604
605 let PPC970_Unit = 2 in {
606 // Truncating stores.                       
607 def STB8 : DForm_1<38, (outs), (ins G8RC:$rS, memri:$src),
608                    "stb $rS, $src", LdStGeneral,
609                    [(truncstorei8 G8RC:$rS, iaddr:$src)]>;
610 def STH8 : DForm_1<44, (outs), (ins G8RC:$rS, memri:$src),
611                    "sth $rS, $src", LdStGeneral,
612                    [(truncstorei16 G8RC:$rS, iaddr:$src)]>;
613 def STW8 : DForm_1<36, (outs), (ins G8RC:$rS, memri:$src),
614                    "stw $rS, $src", LdStGeneral,
615                    [(truncstorei32 G8RC:$rS, iaddr:$src)]>;
616 def STBX8 : XForm_8<31, 215, (outs), (ins G8RC:$rS, memrr:$dst),
617                    "stbx $rS, $dst", LdStGeneral,
618                    [(truncstorei8 G8RC:$rS, xaddr:$dst)]>, 
619                    PPC970_DGroup_Cracked;
620 def STHX8 : XForm_8<31, 407, (outs), (ins G8RC:$rS, memrr:$dst),
621                    "sthx $rS, $dst", LdStGeneral,
622                    [(truncstorei16 G8RC:$rS, xaddr:$dst)]>, 
623                    PPC970_DGroup_Cracked;
624 def STWX8 : XForm_8<31, 151, (outs), (ins G8RC:$rS, memrr:$dst),
625                    "stwx $rS, $dst", LdStGeneral,
626                    [(truncstorei32 G8RC:$rS, xaddr:$dst)]>,
627                    PPC970_DGroup_Cracked;
628 // Normal 8-byte stores.
629 def STD  : DSForm_1<62, 0, (outs), (ins G8RC:$rS, memrix:$dst),
630                     "std $rS, $dst", LdStSTD,
631                     [(store G8RC:$rS, ixaddr:$dst)]>, isPPC64;
632 def STDX  : XForm_8<31, 149, (outs), (ins G8RC:$rS, memrr:$dst),
633                    "stdx $rS, $dst", LdStSTD,
634                    [(store G8RC:$rS, xaddr:$dst)]>, isPPC64,
635                    PPC970_DGroup_Cracked;
636 }
637
638 let PPC970_Unit = 2 in {
639
640 def STBU8 : DForm_1a<38, (outs ptr_rc:$ea_res), (ins G8RC:$rS,
641                              symbolLo:$ptroff, ptr_rc:$ptrreg),
642                     "stbu $rS, $ptroff($ptrreg)", LdStGeneral,
643                     [(set ptr_rc:$ea_res,
644                           (pre_truncsti8 G8RC:$rS, ptr_rc:$ptrreg, 
645                                          iaddroff:$ptroff))]>,
646                     RegConstraint<"$ptrreg = $ea_res">, NoEncode<"$ea_res">;
647 def STHU8 : DForm_1a<45, (outs ptr_rc:$ea_res), (ins G8RC:$rS,
648                              symbolLo:$ptroff, ptr_rc:$ptrreg),
649                     "sthu $rS, $ptroff($ptrreg)", LdStGeneral,
650                     [(set ptr_rc:$ea_res,
651                         (pre_truncsti16 G8RC:$rS, ptr_rc:$ptrreg, 
652                                         iaddroff:$ptroff))]>,
653                     RegConstraint<"$ptrreg = $ea_res">, NoEncode<"$ea_res">;
654
655 def STDU : DSForm_1a<62, 1, (outs ptr_rc:$ea_res), (ins G8RC:$rS,
656                                         s16immX4:$ptroff, ptr_rc:$ptrreg),
657                     "stdu $rS, $ptroff($ptrreg)", LdStSTD,
658                     [(set ptr_rc:$ea_res, (pre_store G8RC:$rS, ptr_rc:$ptrreg, 
659                                                      iaddroff:$ptroff))]>,
660                     RegConstraint<"$ptrreg = $ea_res">, NoEncode<"$ea_res">,
661                     isPPC64;
662
663 let mayStore = 1 in
664 def STDUX : XForm_8<31, 181, (outs), (ins G8RC:$rS, memrr:$dst),
665                    "stdux $rS, $dst", LdStSTD,
666                    []>, isPPC64;
667
668 // STD_32/STDX_32 - Just like STD/STDX, but uses a '32-bit' input register.
669 def STD_32  : DSForm_1<62, 0, (outs), (ins GPRC:$rT, memrix:$dst),
670                        "std $rT, $dst", LdStSTD,
671                        [(PPCstd_32  GPRC:$rT, ixaddr:$dst)]>, isPPC64;
672 def STDX_32  : XForm_8<31, 149, (outs), (ins GPRC:$rT, memrr:$dst),
673                        "stdx $rT, $dst", LdStSTD,
674                        [(PPCstd_32  GPRC:$rT, xaddr:$dst)]>, isPPC64,
675                        PPC970_DGroup_Cracked;
676 }
677
678
679
680 //===----------------------------------------------------------------------===//
681 // Floating point instructions.
682 //
683
684
685 let PPC970_Unit = 3, Uses = [RM] in {  // FPU Operations.
686 def FCFID  : XForm_26<63, 846, (outs F8RC:$frD), (ins F8RC:$frB),
687                       "fcfid $frD, $frB", FPGeneral,
688                       [(set F8RC:$frD, (PPCfcfid F8RC:$frB))]>, isPPC64;
689 def FCTIDZ : XForm_26<63, 815, (outs F8RC:$frD), (ins F8RC:$frB),
690                       "fctidz $frD, $frB", FPGeneral,
691                       [(set F8RC:$frD, (PPCfctidz F8RC:$frB))]>, isPPC64;
692 }
693
694
695 //===----------------------------------------------------------------------===//
696 // Instruction Patterns
697 //
698
699 // Extensions and truncates to/from 32-bit regs.
700 def : Pat<(i64 (zext GPRC:$in)),
701           (RLDICL (OR4To8 GPRC:$in, GPRC:$in), 0, 32)>;
702 def : Pat<(i64 (anyext GPRC:$in)),
703           (OR4To8 GPRC:$in, GPRC:$in)>;
704 def : Pat<(i32 (trunc G8RC:$in)),
705           (OR8To4 G8RC:$in, G8RC:$in)>;
706
707 // Extending loads with i64 targets.
708 def : Pat<(zextloadi1 iaddr:$src),
709           (LBZ8 iaddr:$src)>;
710 def : Pat<(zextloadi1 xaddr:$src),
711           (LBZX8 xaddr:$src)>;
712 def : Pat<(extloadi1 iaddr:$src),
713           (LBZ8 iaddr:$src)>;
714 def : Pat<(extloadi1 xaddr:$src),
715           (LBZX8 xaddr:$src)>;
716 def : Pat<(extloadi8 iaddr:$src),
717           (LBZ8 iaddr:$src)>;
718 def : Pat<(extloadi8 xaddr:$src),
719           (LBZX8 xaddr:$src)>;
720 def : Pat<(extloadi16 iaddr:$src),
721           (LHZ8 iaddr:$src)>;
722 def : Pat<(extloadi16 xaddr:$src),
723           (LHZX8 xaddr:$src)>;
724 def : Pat<(extloadi32 iaddr:$src),
725           (LWZ8 iaddr:$src)>;
726 def : Pat<(extloadi32 xaddr:$src),
727           (LWZX8 xaddr:$src)>;
728
729 // Standard shifts.  These are represented separately from the real shifts above
730 // so that we can distinguish between shifts that allow 6-bit and 7-bit shift
731 // amounts.
732 def : Pat<(sra G8RC:$rS, GPRC:$rB),
733           (SRAD G8RC:$rS, GPRC:$rB)>;
734 def : Pat<(srl G8RC:$rS, GPRC:$rB),
735           (SRD G8RC:$rS, GPRC:$rB)>;
736 def : Pat<(shl G8RC:$rS, GPRC:$rB),
737           (SLD G8RC:$rS, GPRC:$rB)>;
738
739 // SHL/SRL
740 def : Pat<(shl G8RC:$in, (i32 imm:$imm)),
741           (RLDICR G8RC:$in, imm:$imm, (SHL64 imm:$imm))>;
742 def : Pat<(srl G8RC:$in, (i32 imm:$imm)),
743           (RLDICL G8RC:$in, (SRL64 imm:$imm), imm:$imm)>;
744
745 // ROTL
746 def : Pat<(rotl G8RC:$in, GPRC:$sh),
747           (RLDCL G8RC:$in, GPRC:$sh, 0)>;
748 def : Pat<(rotl G8RC:$in, (i32 imm:$imm)),
749           (RLDICL G8RC:$in, imm:$imm, 0)>;
750
751 // Hi and Lo for Darwin Global Addresses.
752 def : Pat<(PPChi tglobaladdr:$in, 0), (LIS8 tglobaladdr:$in)>;
753 def : Pat<(PPClo tglobaladdr:$in, 0), (LI8  tglobaladdr:$in)>;
754 def : Pat<(PPChi tconstpool:$in , 0), (LIS8 tconstpool:$in)>;
755 def : Pat<(PPClo tconstpool:$in , 0), (LI8  tconstpool:$in)>;
756 def : Pat<(PPChi tjumptable:$in , 0), (LIS8 tjumptable:$in)>;
757 def : Pat<(PPClo tjumptable:$in , 0), (LI8  tjumptable:$in)>;
758 def : Pat<(PPChi tblockaddress:$in, 0), (LIS8 tblockaddress:$in)>;
759 def : Pat<(PPClo tblockaddress:$in, 0), (LI8  tblockaddress:$in)>;
760 def : Pat<(add G8RC:$in, (PPChi tglobaladdr:$g, 0)),
761           (ADDIS8 G8RC:$in, tglobaladdr:$g)>;
762 def : Pat<(add G8RC:$in, (PPChi tconstpool:$g, 0)),
763           (ADDIS8 G8RC:$in, tconstpool:$g)>;
764 def : Pat<(add G8RC:$in, (PPChi tjumptable:$g, 0)),
765           (ADDIS8 G8RC:$in, tjumptable:$g)>;
766 def : Pat<(add G8RC:$in, (PPChi tblockaddress:$g, 0)),
767           (ADDIS8 G8RC:$in, tblockaddress:$g)>;