lib/Target/PowerPC/PPCInstrFormats.td

   1 //===- PowerPCInstrFormats.td - PowerPC Instruction Formats --*- tablegen -*-=//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 //
  11 //===----------------------------------------------------------------------===//
  12
  13 class Format<bits<5> val> {
  14   bits<5> Value = val;
  15 }
  16
  17 def Pseudo: Format<0>;
  18 def Gpr : Format<1>;
  19 def Gpr0 : Format<2>;
  20 def Simm16 : Format<3>;
  21 def PCRelimm24 : Format<5>;
  22 def Imm24 : Format<6>;
  23 def Imm5 : Format<7>;
  24 def PCRelimm14 : Format<8>;
  25 def Imm14 : Format<9>;
  26 def Imm2 : Format<10>;
  27 def Crf : Format<11>;
  28 def Imm3 : Format<12>;
  29 def Imm1 : Format<13>;
  30 def Fpr : Format<14>;
  31 def Imm4 : Format<15>;
  32 def Imm8 : Format<16>;
  33 def Disimm16 : Format<17>;
  34 def Disimm14 : Format<18>;
  35 def Spr : Format<19>;
  36 def Sgr : Format<20>;
  37 def Imm15 : Format<21>;
  38 def Vpr : Format<22>;
  39 def Imm6 : Format<23>;
  40
  41 //===----------------------------------------------------------------------===//
  42 //
  43 // PowerPC instruction formats
  44
  45 class I<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr> : Instruction {
  46   field bits<32> Inst;
  47
  48   bit PPC64 = 0;  // Default value, override with isPPC64
  49   bit VMX = 0;    // Default value, override with isVMX
  50
  51   let Name = "";
  52   let Namespace = "PPC";
  53   let Inst{0-5} = opcode;
  54   let OperandList = OL;
  55   let AsmString = asmstr;
  56 }
  57
  58 // 1.7.1 I-Form
  59 class IForm<bits<6> opcode, bit aa, bit lk, dag OL, string asmstr>
  60          : I<opcode, OL, asmstr> {
  61   bits<24> LI;
  62
  63   let Inst{6-29}  = LI;
  64   let Inst{30}    = aa;
  65   let Inst{31}    = lk;
  66 }
  67
  68 // 1.7.2 B-Form
  69 class BForm<bits<6> opcode, bit aa, bit lk, bits<5> bo, bits<2> bicode, dag OL,
  70             string asmstr>
  71   : I<opcode, OL, asmstr> {
  72   bits<3>  CR;
  73   bits<14> BD;
  74
  75   let Inst{6-10}  = bo;
  76   let Inst{11-13} = CR;
  77   let Inst{14-15} = bicode;
  78   let Inst{16-29} = BD;
  79   let Inst{30}    = aa;
  80   let Inst{31}    = lk;
  81 }
  82
  83 // 1.7.4 D-Form
  84 class DForm_base<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, list<dag> pattern>
  85    : I<opcode, OL, asmstr> {
  86   let Pattern = pattern;
  87   bits<5>  A;
  88   bits<5>  B;
  89   bits<16> C;
  90
  91   let Inst{6-10}  = A;
  92   let Inst{11-15} = B;
  93   let Inst{16-31} = C;
  94 }
  95
  96 class DForm_1<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
  97    : I<opcode, OL, asmstr> {
  98   bits<5>  A;
  99   bits<16> C;
 100   bits<5>  B;
 101
 102   let Inst{6-10}  = A;
 103   let Inst{11-15} = B;
 104   let Inst{16-31} = C;
 105 }
 106
 107 class DForm_2<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, list<dag> pattern>
 108   : DForm_base<opcode, OL, asmstr, pattern>;
 109
 110 class DForm_2_r0<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, list<dag> pattern>
 111   : I<opcode, OL, asmstr> {
 112   bits<5>  A;
 113   bits<16> B;
 114
 115   let Pattern = pattern;
 116
 117   let Inst{6-10}  = A;
 118   let Inst{11-15} = 0;
 119   let Inst{16-31} = B;
 120 }
 121
 122 // Currently we make the use/def reg distinction in ISel, not tablegen
 123 class DForm_3<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 124   : DForm_1<opcode, OL, asmstr>;
 125
 126 class DForm_4<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr> {
 127   bits<5>  B;
 128   bits<5>  A;
 129   bits<16> C;
 130
 131   let Inst{6-10}  = A;
 132   let Inst{11-15} = B;
 133   let Inst{16-31} = C;
 134 }
 135
 136 class DForm_4_zero<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 137   : DForm_1<opcode, OL, asmstr> {
 138   let A = 0;
 139   let B = 0;
 140   let C = 0;
 141 }
 142
 143 class DForm_5<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr> {
 144   bits<3>  BF;
 145   bits<1>  L;
 146   bits<5>  RA;
 147   bits<16> I;
 148
 149   let Inst{6-8}   = BF;
 150   let Inst{9}     = 0;
 151   let Inst{10}    = L;
 152   let Inst{11-15} = RA;
 153   let Inst{16-31} = I;
 154 }
 155
 156 class DForm_5_ext<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 157   : DForm_5<opcode, OL, asmstr> {
 158   let L = PPC64;
 159 }
 160
 161 class DForm_6<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 162   : DForm_5<opcode, OL, asmstr>;
 163
 164 class DForm_6_ext<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 165   : DForm_6<opcode, OL, asmstr> {
 166   let L = PPC64;
 167 }
 168
 169 class DForm_8<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 170   : DForm_1<opcode, OL, asmstr> {
 171 }
 172
 173 class DForm_9<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 174   : DForm_1<opcode, OL, asmstr> {
 175 }
 176
 177 // 1.7.5 DS-Form
 178 class DSForm_1<bits<6> opcode, bits<2> xo, dag OL, string asmstr>
 179          : I<opcode, OL, asmstr> {
 180   bits<5>  RST;
 181   bits<14> DS;
 182   bits<5>  RA;
 183
 184   let Inst{6-10}  = RST;
 185   let Inst{11-15} = RA;
 186   let Inst{16-29} = DS;
 187   let Inst{30-31} = xo;
 188 }
 189
 190 class DSForm_2<bits<6> opcode, bits<2> xo, dag OL, string asmstr>
 191   : DSForm_1<opcode, xo, OL, asmstr>;
 192
 193 // 1.7.6 X-Form
 194 class XForm_base_r3xo<bits<6> opcode, bits<10> xo,
 195                       dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr> {
 196   bits<5> RST;
 197   bits<5> A;
 198   bits<5> B;
 199
 200   bit RC = 0;    // set by isDOT
 201
 202   let Inst{6-10}  = RST;
 203   let Inst{11-15} = A;
 204   let Inst{16-20} = B;
 205   let Inst{21-30} = xo;
 206   let Inst{31}    = RC;
 207 }
 208
 209 // This is the same as XForm_base_r3xo, but the first two operands are swapped
 210 // when code is emitted.
 211 class XForm_base_r3xo_swapped
 212         <bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 213   : I<opcode, OL, asmstr> {
 214   bits<5> A;
 215   bits<5> RST;
 216   bits<5> B;
 217
 218   bit RC = 0;    // set by isDOT
 219
 220   let Inst{6-10}  = RST;
 221   let Inst{11-15} = A;
 222   let Inst{16-20} = B;
 223   let Inst{21-30} = xo;
 224   let Inst{31}    = RC;
 225 }
 226
 227
 228 class XForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 229   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, OL, asmstr>;
 230
 231 class XForm_6<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 232               list<dag> pattern>
 233   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, OL, asmstr> {
 234   let Pattern = pattern;
 235 }
 236
 237 class XForm_8<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 238   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, OL, asmstr>;
 239
 240 class XForm_10<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 241   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, OL, asmstr> {
 242 }
 243
 244 class XForm_11<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 245                list<dag> pattern>
 246   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, OL, asmstr> {
 247   let B = 0;
 248   let Pattern = pattern;
 249 }
 250
 251 class XForm_16<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 252          : I<opcode, OL, asmstr> {
 253   bits<3> BF;
 254   bits<1> L;
 255   bits<5> RA;
 256   bits<5> RB;
 257
 258   let Inst{6-8}   = BF;
 259   let Inst{9}     = 0;
 260   let Inst{10}    = L;
 261   let Inst{11-15} = RA;
 262   let Inst{16-20} = RB;
 263   let Inst{21-30} = xo;
 264   let Inst{31}    = 0;
 265 }
 266
 267 class XForm_16_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 268   : XForm_16<opcode, xo, OL, asmstr> {
 269   let L = PPC64;
 270 }
 271
 272 class XForm_17<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 273          : I<opcode, OL, asmstr> {
 274   bits<3> BF;
 275   bits<5> FRA;
 276   bits<5> FRB;
 277
 278   let Inst{6-8}   = BF;
 279   let Inst{9-10}  = 0;
 280   let Inst{11-15} = FRA;
 281   let Inst{16-20} = FRB;
 282   let Inst{21-30} = xo;
 283   let Inst{31}    = 0;
 284 }
 285
 286 class XForm_25<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 287   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, OL, asmstr> {
 288 }
 289
 290 class XForm_26<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 291   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, OL, asmstr> {
 292   let A = 0;
 293 }
 294
 295 class XForm_28<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 296   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, OL, asmstr> {
 297 }
 298
 299 // 1.7.7 XL-Form
 300 class XLForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 301          : I<opcode, OL, asmstr> {
 302   bits<3> CRD;
 303   bits<2> CRDb;
 304   bits<3> CRA;
 305   bits<2> CRAb;
 306   bits<3> CRB;
 307   bits<2> CRBb;
 308
 309   let Inst{6-8}   = CRD;
 310   let Inst{9-10}  = CRDb;
 311   let Inst{11-13} = CRA;
 312   let Inst{14-15} = CRAb;
 313   let Inst{16-18} = CRB;
 314   let Inst{19-20} = CRBb;
 315   let Inst{21-30} = xo;
 316   let Inst{31}    = 0;
 317 }
 318
 319 class XLForm_2<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit lk,
 320                dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr> {
 321   bits<5> BO;
 322   bits<5> BI;
 323   bits<2> BH;
 324
 325   let Inst{6-10}  = BO;
 326   let Inst{11-15} = BI;
 327   let Inst{16-18} = 0;
 328   let Inst{19-20} = BH;
 329   let Inst{21-30} = xo;
 330   let Inst{31}    = lk;
 331 }
 332
 333 class XLForm_2_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<5> bo,
 334                    bits<5> bi, bit lk, dag OL, string asmstr>
 335   : XLForm_2<opcode, xo, lk, OL, asmstr> {
 336   let BO = bo;
 337   let BI = bi;
 338   let BH = 0;
 339 }
 340
 341 class XLForm_3<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 342          : I<opcode, OL, asmstr> {
 343   bits<3> BF;
 344   bits<3> BFA;
 345
 346   let Inst{6-8}   = BF;
 347   let Inst{9-10}  = 0;
 348   let Inst{11-13} = BFA;
 349   let Inst{14-15} = 0;
 350   let Inst{16-20} = 0;
 351   let Inst{21-30} = xo;
 352   let Inst{31}    = 0;
 353 }
 354
 355 // 1.7.8 XFX-Form
 356 class XFXForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 357          : I<opcode, OL, asmstr> {
 358   bits<5>  RT;
 359   bits<10> SPR;
 360
 361   let Inst{6-10}  = RT;
 362   let Inst{11-20} = SPR;
 363   let Inst{21-30} = xo;
 364   let Inst{31}    = 0;
 365 }
 366
 367 class XFXForm_1_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<10> spr,
 368                    dag OL, string asmstr>
 369   : XFXForm_1<opcode, xo, OL, asmstr> {
 370   let SPR = spr;
 371 }
 372
 373 class XFXForm_3<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 374          : I<opcode, OL, asmstr> {
 375   bits<5>  RT;
 376
 377   let Inst{6-10}  = RT;
 378   let Inst{11-20} = 0;
 379   let Inst{21-30} = xo;
 380   let Inst{31}    = 0;
 381 }
 382
 383 class XFXForm_5<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 384   : I<opcode, OL, asmstr> {
 385   bits<8>  FXM;
 386   bits<5>  ST;
 387
 388   let Inst{6-10}  = ST;
 389   let Inst{11}    = 0;
 390   let Inst{12-19} = FXM;
 391   let Inst{20}    = 0;
 392   let Inst{21-30} = xo;
 393   let Inst{31}    = 0;
 394 }
 395
 396 class XFXForm_5a<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 397   : I<opcode, OL, asmstr> {
 398   bits<5>  ST;
 399   bits<8>  FXM;
 400
 401   let Inst{6-10}  = ST;
 402   let Inst{11}    = 1;
 403   let Inst{12-19} = FXM;
 404   let Inst{20}    = 0;
 405   let Inst{21-30} = xo;
 406   let Inst{31}    = 0;
 407 }
 408
 409
 410 class XFXForm_7<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 411   : XFXForm_1<opcode, xo, OL, asmstr>;
 412
 413 class XFXForm_7_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<10> spr,
 414                     dag OL, string asmstr>
 415   : XFXForm_7<opcode, xo, OL, asmstr> {
 416   let SPR = spr;
 417 }
 418
 419 // 1.7.10 XS-Form
 420 class XSForm_1<bits<6> opcode, bits<9> xo, dag OL, string asmstr>
 421          : I<opcode, OL, asmstr> {
 422   bits<5> RS;
 423   bits<5> A;
 424   bits<6> SH;
 425
 426   bit RC = 0;    // set by isDOT
 427
 428   let Inst{6-10}  = RS;
 429   let Inst{11-15} = A;
 430   let Inst{16-20} = SH{1-5};
 431   let Inst{21-29} = xo;
 432   let Inst{30}    = SH{0};
 433   let Inst{31}    = RC;
 434 }
 435
 436 // 1.7.11 XO-Form
 437 class XOForm_1<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit oe, dag OL, string asmstr,
 438                list<dag> pattern>
 439          : I<opcode, OL, asmstr> {
 440   bits<5> RT;
 441   bits<5> RA;
 442   bits<5> RB;
 443
 444   let Pattern = pattern;
 445
 446   bit RC = 0;    // set by isDOT
 447
 448   let Inst{6-10}  = RT;
 449   let Inst{11-15} = RA;
 450   let Inst{16-20} = RB;
 451   let Inst{21}    = oe;
 452   let Inst{22-30} = xo;
 453   let Inst{31}    = RC;
 454 }
 455
 456 class XOForm_3<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit oe,
 457                dag OL, string asmstr, list<dag> pattern>
 458   : XOForm_1<opcode, xo, oe, OL, asmstr, pattern> {
 459   let RB = 0;
 460 }
 461
 462 // 1.7.12 A-Form
 463 class AForm_1<bits<6> opcode, bits<5> xo, dag OL, string asmstr>
 464          : I<opcode, OL, asmstr> {
 465   bits<5> FRT;
 466   bits<5> FRA;
 467   bits<5> FRC;
 468   bits<5> FRB;
 469
 470   bit RC = 0;    // set by isDOT
 471
 472   let Inst{6-10}  = FRT;
 473   let Inst{11-15} = FRA;
 474   let Inst{16-20} = FRB;
 475   let Inst{21-25} = FRC;
 476   let Inst{26-30} = xo;
 477   let Inst{31}    = RC;
 478 }
 479
 480 class AForm_2<bits<6> opcode, bits<5> xo, dag OL, string asmstr>
 481   : AForm_1<opcode, xo, OL, asmstr> {
 482   let FRC = 0;
 483 }
 484
 485 class AForm_3<bits<6> opcode, bits<5> xo, dag OL, string asmstr>
 486   : AForm_1<opcode, xo, OL, asmstr> {
 487   let FRB = 0;
 488 }
 489
 490 // 1.7.13 M-Form
 491 class MForm_1<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr> {
 492   bits<5> RA;
 493   bits<5> RS;
 494   bits<5> RB;
 495   bits<5> MB;
 496   bits<5> ME;
 497
 498   bit RC = 0;    // set by isDOT
 499
 500   let Inst{6-10}  = RS;
 501   let Inst{11-15} = RA;
 502   let Inst{16-20} = RB;
 503   let Inst{21-25} = MB;
 504   let Inst{26-30} = ME;
 505   let Inst{31}    = RC;
 506 }
 507
 508 class MForm_2<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 509   : MForm_1<opcode, OL, asmstr> {
 510 }
 511
 512 // 1.7.14 MD-Form
 513 class MDForm_1<bits<6> opcode, bits<3> xo, dag OL, string asmstr>
 514          : I<opcode, OL, asmstr> {
 515   bits<5> RS;
 516   bits<5> RA;
 517   bits<6> SH;
 518   bits<6> MBE;
 519
 520   bit RC = 0;    // set by isDOT
 521
 522   let Inst{6-10}  = RS;
 523   let Inst{11-15} = RA;
 524   let Inst{16-20} = SH{1-5};
 525   let Inst{21-26} = MBE;
 526   let Inst{27-29} = xo;
 527   let Inst{30}    = SH{0};
 528   let Inst{31}    = RC;
 529 }
 530
 531 //===----------------------------------------------------------------------===//
 532
 533 class Pseudo<dag OL, string asmstr> : I<0, OL, asmstr> {
 534   let PPC64 = 0;
 535   let VMX = 0;
 536
 537   let Inst{31-0} = 0;
 538 }