lib/Target/Sparc/SparcInstrInfo.td

   1 //===- SparcInstrInfo.td - Target Description for Sparc Target ------------===//
   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 Sparc instructions in TableGen format.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15 // Instruction format superclass
  16 //===----------------------------------------------------------------------===//
  17
  18 include "SparcInstrFormats.td"
  19
  20 //===----------------------------------------------------------------------===//
  21 // Feature predicates.
  22 //===----------------------------------------------------------------------===//
  23
  24 // HasV9 - This predicate is true when the target processor supports V9
  25 // instructions.  Note that the machine may be running in 32-bit mode.
  26 def HasV9   : Predicate<"Subtarget.isV9()">;
  27
  28 // HasNoV9 - This predicate is true when the target doesn't have V9
  29 // instructions.  Use of this is just a hack for the isel not having proper
  30 // costs for V8 instructions that are more expensive than their V9 ones.
  31 def HasNoV9 : Predicate<"!Subtarget.isV9()">;
  32
  33 // HasVIS - This is true when the target processor has VIS extensions.
  34 def HasVIS : Predicate<"Subtarget.isVIS()">;
  35
  36 // UseDeprecatedInsts - This predicate is true when the target processor is a
  37 // V8, or when it is V9 but the V8 deprecated instructions are efficient enough
  38 // to use when appropriate.  In either of these cases, the instruction selector
  39 // will pick deprecated instructions.
  40 def UseDeprecatedInsts : Predicate<"Subtarget.useDeprecatedV8Instructions()">;
  41
  42 //===----------------------------------------------------------------------===//
  43 // Instruction Pattern Stuff
  44 //===----------------------------------------------------------------------===//
  45
  46 def simm11  : PatLeaf<(imm), [{ return isInt<11>(N->getSExtValue()); }]>;
  47
  48 def simm13  : PatLeaf<(imm), [{ return isInt<13>(N->getSExtValue()); }]>;
  49
  50 def LO10 : SDNodeXForm<imm, [{
  51   return CurDAG->getTargetConstant((unsigned)N->getZExtValue() & 1023,
  52                                    MVT::i32);
  53 }]>;
  54
  55 def HI22 : SDNodeXForm<imm, [{
  56   // Transformation function: shift the immediate value down into the low bits.
  57   return CurDAG->getTargetConstant((unsigned)N->getZExtValue() >> 10, MVT::i32);
  58 }]>;
  59
  60 def SETHIimm : PatLeaf<(imm), [{
  61   return (((unsigned)N->getZExtValue() >> 10) << 10) ==
  62          (unsigned)N->getZExtValue();
  63 }], HI22>;
  64
  65 // Addressing modes.
  66 def ADDRrr : ComplexPattern<i32, 2, "SelectADDRrr", [], []>;
  67 def ADDRri : ComplexPattern<i32, 2, "SelectADDRri", [frameindex], []>;
  68
  69 // Address operands
  70 def MEMrr : Operand<i32> {
  71   let PrintMethod = "printMemOperand";
  72   let MIOperandInfo = (ops IntRegs, IntRegs);
  73 }
  74 def MEMri : Operand<i32> {
  75   let PrintMethod = "printMemOperand";
  76   let MIOperandInfo = (ops IntRegs, i32imm);
  77 }
  78
  79 // Branch targets have OtherVT type.
  80 def brtarget : Operand<OtherVT>;
  81 def calltarget : Operand<i32>;
  82
  83 // Operand for printing out a condition code.
  84 let PrintMethod = "printCCOperand" in
  85   def CCOp : Operand<i32>;
  86
  87 def SDTSPcmpfcc :
  88 SDTypeProfile<0, 2, [SDTCisFP<0>, SDTCisSameAs<0, 1>]>;
  89 def SDTSPbrcc :
  90 SDTypeProfile<0, 2, [SDTCisVT<0, OtherVT>, SDTCisVT<1, i32>]>;
  91 def SDTSPselectcc :
  92 SDTypeProfile<1, 3, [SDTCisSameAs<0, 1>, SDTCisSameAs<1, 2>, SDTCisVT<3, i32>]>;
  93 def SDTSPFTOI :
  94 SDTypeProfile<1, 1, [SDTCisVT<0, f32>, SDTCisFP<1>]>;
  95 def SDTSPITOF :
  96 SDTypeProfile<1, 1, [SDTCisFP<0>, SDTCisVT<1, f32>]>;
  97
  98 def SPcmpicc : SDNode<"SPISD::CMPICC", SDTIntBinOp, [SDNPOutGlue]>;
  99 def SPcmpfcc : SDNode<"SPISD::CMPFCC", SDTSPcmpfcc, [SDNPOutGlue]>;
 100 def SPbricc : SDNode<"SPISD::BRICC", SDTSPbrcc, [SDNPHasChain, SDNPInGlue]>;
 101 def SPbrfcc : SDNode<"SPISD::BRFCC", SDTSPbrcc, [SDNPHasChain, SDNPInGlue]>;
 102
 103 def SPhi    : SDNode<"SPISD::Hi", SDTIntUnaryOp>;
 104 def SPlo    : SDNode<"SPISD::Lo", SDTIntUnaryOp>;
 105
 106 def SPftoi  : SDNode<"SPISD::FTOI", SDTSPFTOI>;
 107 def SPitof  : SDNode<"SPISD::ITOF", SDTSPITOF>;
 108
 109 def SPselecticc : SDNode<"SPISD::SELECT_ICC", SDTSPselectcc, [SDNPInGlue]>;
 110 def SPselectfcc : SDNode<"SPISD::SELECT_FCC", SDTSPselectcc, [SDNPInGlue]>;
 111
 112 //  These are target-independent nodes, but have target-specific formats.
 113 def SDT_SPCallSeqStart : SDCallSeqStart<[ SDTCisVT<0, i32> ]>;
 114 def SDT_SPCallSeqEnd   : SDCallSeqEnd<[ SDTCisVT<0, i32>,
 115                                         SDTCisVT<1, i32> ]>;
 116
 117 def callseq_start : SDNode<"ISD::CALLSEQ_START", SDT_SPCallSeqStart,
 118                            [SDNPHasChain, SDNPOutGlue]>;
 119 def callseq_end   : SDNode<"ISD::CALLSEQ_END",   SDT_SPCallSeqEnd,
 120                            [SDNPHasChain, SDNPOptInGlue, SDNPOutGlue]>;
 121
 122 def SDT_SPCall    : SDTypeProfile<0, 1, [SDTCisVT<0, i32>]>;
 123 def call          : SDNode<"SPISD::CALL", SDT_SPCall,
 124                            [SDNPHasChain, SDNPOptInGlue, SDNPOutGlue]>;
 125
 126 def retflag       : SDNode<"SPISD::RET_FLAG", SDTNone,
 127                            [SDNPHasChain, SDNPOptInGlue]>;
 128
 129 def getPCX        : Operand<i32> {
 130   let PrintMethod = "printGetPCX";
 131 }
 132
 133 //===----------------------------------------------------------------------===//
 134 // SPARC Flag Conditions
 135 //===----------------------------------------------------------------------===//
 136
 137 // Note that these values must be kept in sync with the CCOp::CondCode enum
 138 // values.
 139 class ICC_VAL<int N> : PatLeaf<(i32 N)>;
 140 def ICC_NE  : ICC_VAL< 9>;  // Not Equal
 141 def ICC_E   : ICC_VAL< 1>;  // Equal
 142 def ICC_G   : ICC_VAL<10>;  // Greater
 143 def ICC_LE  : ICC_VAL< 2>;  // Less or Equal
 144 def ICC_GE  : ICC_VAL<11>;  // Greater or Equal
 145 def ICC_L   : ICC_VAL< 3>;  // Less
 146 def ICC_GU  : ICC_VAL<12>;  // Greater Unsigned
 147 def ICC_LEU : ICC_VAL< 4>;  // Less or Equal Unsigned
 148 def ICC_CC  : ICC_VAL<13>;  // Carry Clear/Great or Equal Unsigned
 149 def ICC_CS  : ICC_VAL< 5>;  // Carry Set/Less Unsigned
 150 def ICC_POS : ICC_VAL<14>;  // Positive
 151 def ICC_NEG : ICC_VAL< 6>;  // Negative
 152 def ICC_VC  : ICC_VAL<15>;  // Overflow Clear
 153 def ICC_VS  : ICC_VAL< 7>;  // Overflow Set
 154
 155 class FCC_VAL<int N> : PatLeaf<(i32 N)>;
 156 def FCC_U   : FCC_VAL<23>;  // Unordered
 157 def FCC_G   : FCC_VAL<22>;  // Greater
 158 def FCC_UG  : FCC_VAL<21>;  // Unordered or Greater
 159 def FCC_L   : FCC_VAL<20>;  // Less
 160 def FCC_UL  : FCC_VAL<19>;  // Unordered or Less
 161 def FCC_LG  : FCC_VAL<18>;  // Less or Greater
 162 def FCC_NE  : FCC_VAL<17>;  // Not Equal
 163 def FCC_E   : FCC_VAL<25>;  // Equal
 164 def FCC_UE  : FCC_VAL<24>;  // Unordered or Equal
 165 def FCC_GE  : FCC_VAL<25>;  // Greater or Equal
 166 def FCC_UGE : FCC_VAL<26>;  // Unordered or Greater or Equal
 167 def FCC_LE  : FCC_VAL<27>;  // Less or Equal
 168 def FCC_ULE : FCC_VAL<28>;  // Unordered or Less or Equal
 169 def FCC_O   : FCC_VAL<29>;  // Ordered
 170
 171 //===----------------------------------------------------------------------===//
 172 // Instruction Class Templates
 173 //===----------------------------------------------------------------------===//
 174
 175 /// F3_12 multiclass - Define a normal F3_1/F3_2 pattern in one shot.
 176 multiclass F3_12<string OpcStr, bits<6> Op3Val, SDNode OpNode> {
 177   def rr  : F3_1<2, Op3Val,
 178                  (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
 179                  !strconcat(OpcStr, " $b, $c, $dst"),
 180                  [(set IntRegs:$dst, (OpNode IntRegs:$b, IntRegs:$c))]>;
 181   def ri  : F3_2<2, Op3Val,
 182                  (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, i32imm:$c),
 183                  !strconcat(OpcStr, " $b, $c, $dst"),
 184                  [(set IntRegs:$dst, (OpNode IntRegs:$b, simm13:$c))]>;
 185 }
 186
 187 /// F3_12np multiclass - Define a normal F3_1/F3_2 pattern in one shot, with no
 188 /// pattern.
 189 multiclass F3_12np<string OpcStr, bits<6> Op3Val> {
 190   def rr  : F3_1<2, Op3Val,
 191                  (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
 192                  !strconcat(OpcStr, " $b, $c, $dst"), []>;
 193   def ri  : F3_2<2, Op3Val,
 194                  (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, i32imm:$c),
 195                  !strconcat(OpcStr, " $b, $c, $dst"), []>;
 196 }
 197
 198 //===----------------------------------------------------------------------===//
 199 // Instructions
 200 //===----------------------------------------------------------------------===//
 201
 202 // Pseudo instructions.
 203 class Pseudo<dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
 204    : InstSP<outs, ins, asmstr, pattern>;
 205
 206 // GETPCX for PIC
 207 let Defs = [O7], Uses = [O7] in {
 208   def GETPCX : Pseudo<(outs getPCX:$getpcseq), (ins), "$getpcseq", [] >;
 209 }
 210
 211 let Defs = [O6], Uses = [O6] in {
 212 def ADJCALLSTACKDOWN : Pseudo<(outs), (ins i32imm:$amt),
 213                                "!ADJCALLSTACKDOWN $amt",
 214                                [(callseq_start timm:$amt)]>;
 215 def ADJCALLSTACKUP : Pseudo<(outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2),
 216                             "!ADJCALLSTACKUP $amt1",
 217                             [(callseq_end timm:$amt1, timm:$amt2)]>;
 218 }
 219
 220 // FpMOVD/FpNEGD/FpABSD - These are lowered to single-precision ops by the
 221 // fpmover pass.
 222 let Predicates = [HasNoV9] in {  // Only emit these in V8 mode.
 223   def FpMOVD : Pseudo<(outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 224                       "!FpMOVD $src, $dst", []>;
 225   def FpNEGD : Pseudo<(outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 226                       "!FpNEGD $src, $dst",
 227                       [(set DFPRegs:$dst, (fneg DFPRegs:$src))]>;
 228   def FpABSD : Pseudo<(outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 229                       "!FpABSD $src, $dst",
 230                       [(set DFPRegs:$dst, (fabs DFPRegs:$src))]>;
 231 }
 232
 233 // SELECT_CC_* - Used to implement the SELECT_CC DAG operation.  Expanded after
 234 // instruction selection into a branch sequence.  This has to handle all
 235 // permutations of selection between i32/f32/f64 on ICC and FCC.
 236 let Uses = [ICC],
 237     usesCustomInserter = 1 in {   // Expanded after instruction selection.
 238   def SELECT_CC_Int_ICC
 239    : Pseudo<(outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$T, IntRegs:$F, i32imm:$Cond),
 240             "; SELECT_CC_Int_ICC PSEUDO!",
 241             [(set IntRegs:$dst, (SPselecticc IntRegs:$T, IntRegs:$F,
 242                                              imm:$Cond))]>;
 243   def SELECT_CC_Int_FCC
 244    : Pseudo<(outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$T, IntRegs:$F, i32imm:$Cond),
 245             "; SELECT_CC_Int_FCC PSEUDO!",
 246             [(set IntRegs:$dst, (SPselectfcc IntRegs:$T, IntRegs:$F,
 247                                              imm:$Cond))]>;
 248 }
 249
 250 let usesCustomInserter = 1, Uses = [FCC] in {
 251   def SELECT_CC_FP_ICC
 252    : Pseudo<(outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$T, FPRegs:$F, i32imm:$Cond),
 253             "; SELECT_CC_FP_ICC PSEUDO!",
 254             [(set FPRegs:$dst, (SPselecticc FPRegs:$T, FPRegs:$F,
 255                                             imm:$Cond))]>;
 256   def SELECT_CC_FP_FCC
 257    : Pseudo<(outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$T, FPRegs:$F, i32imm:$Cond),
 258             "; SELECT_CC_FP_FCC PSEUDO!",
 259             [(set FPRegs:$dst, (SPselectfcc FPRegs:$T, FPRegs:$F,
 260                                             imm:$Cond))]>;
 261   def SELECT_CC_DFP_ICC
 262    : Pseudo<(outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$T, DFPRegs:$F, i32imm:$Cond),
 263             "; SELECT_CC_DFP_ICC PSEUDO!",
 264             [(set DFPRegs:$dst, (SPselecticc DFPRegs:$T, DFPRegs:$F,
 265                                              imm:$Cond))]>;
 266   def SELECT_CC_DFP_FCC
 267    : Pseudo<(outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$T, DFPRegs:$F, i32imm:$Cond),
 268             "; SELECT_CC_DFP_FCC PSEUDO!",
 269             [(set DFPRegs:$dst, (SPselectfcc DFPRegs:$T, DFPRegs:$F,
 270                                              imm:$Cond))]>;
 271 }
 272
 273
 274 // Section A.3 - Synthetic Instructions, p. 85
 275 // special cases of JMPL:
 276 let isReturn = 1, isTerminator = 1, hasDelaySlot = 1, isBarrier = 1 in {
 277   let rd = O7.Num, rs1 = G0.Num, simm13 = 8 in
 278     def RETL: F3_2<2, 0b111000, (outs), (ins), "retl", [(retflag)]>;
 279 }
 280
 281 // Section B.1 - Load Integer Instructions, p. 90
 282 def LDSBrr : F3_1<3, 0b001001,
 283                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMrr:$addr),
 284                   "ldsb [$addr], $dst",
 285                   [(set IntRegs:$dst, (sextloadi8 ADDRrr:$addr))]>;
 286 def LDSBri : F3_2<3, 0b001001,
 287                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
 288                   "ldsb [$addr], $dst",
 289                   [(set IntRegs:$dst, (sextloadi8 ADDRri:$addr))]>;
 290 def LDSHrr : F3_1<3, 0b001010,
 291                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMrr:$addr),
 292                   "ldsh [$addr], $dst",
 293                   [(set IntRegs:$dst, (sextloadi16 ADDRrr:$addr))]>;
 294 def LDSHri : F3_2<3, 0b001010,
 295                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
 296                   "ldsh [$addr], $dst",
 297                   [(set IntRegs:$dst, (sextloadi16 ADDRri:$addr))]>;
 298 def LDUBrr : F3_1<3, 0b000001,
 299                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMrr:$addr),
 300                   "ldub [$addr], $dst",
 301                   [(set IntRegs:$dst, (zextloadi8 ADDRrr:$addr))]>;
 302 def LDUBri : F3_2<3, 0b000001,
 303                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
 304                   "ldub [$addr], $dst",
 305                   [(set IntRegs:$dst, (zextloadi8 ADDRri:$addr))]>;
 306 def LDUHrr : F3_1<3, 0b000010,
 307                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMrr:$addr),
 308                   "lduh [$addr], $dst",
 309                   [(set IntRegs:$dst, (zextloadi16 ADDRrr:$addr))]>;
 310 def LDUHri : F3_2<3, 0b000010,
 311                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
 312                   "lduh [$addr], $dst",
 313                   [(set IntRegs:$dst, (zextloadi16 ADDRri:$addr))]>;
 314 def LDrr   : F3_1<3, 0b000000,
 315                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMrr:$addr),
 316                   "ld [$addr], $dst",
 317                   [(set IntRegs:$dst, (load ADDRrr:$addr))]>;
 318 def LDri   : F3_2<3, 0b000000,
 319                   (outs IntRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
 320                   "ld [$addr], $dst",
 321                   [(set IntRegs:$dst, (load ADDRri:$addr))]>;
 322
 323 // Section B.2 - Load Floating-point Instructions, p. 92
 324 def LDFrr  : F3_1<3, 0b100000,
 325                   (outs FPRegs:$dst), (ins MEMrr:$addr),
 326                   "ld [$addr], $dst",
 327                   [(set FPRegs:$dst, (load ADDRrr:$addr))]>;
 328 def LDFri  : F3_2<3, 0b100000,
 329                   (outs FPRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
 330                   "ld [$addr], $dst",
 331                   [(set FPRegs:$dst, (load ADDRri:$addr))]>;
 332 def LDDFrr : F3_1<3, 0b100011,
 333                   (outs DFPRegs:$dst), (ins MEMrr:$addr),
 334                   "ldd [$addr], $dst",
 335                   [(set DFPRegs:$dst, (load ADDRrr:$addr))]>;
 336 def LDDFri : F3_2<3, 0b100011,
 337                   (outs DFPRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
 338                   "ldd [$addr], $dst",
 339                   [(set DFPRegs:$dst, (load ADDRri:$addr))]>;
 340
 341 // Section B.4 - Store Integer Instructions, p. 95
 342 def STBrr : F3_1<3, 0b000101,
 343                  (outs), (ins MEMrr:$addr, IntRegs:$src),
 344                  "stb $src, [$addr]",
 345                  [(truncstorei8 IntRegs:$src, ADDRrr:$addr)]>;
 346 def STBri : F3_2<3, 0b000101,
 347                  (outs), (ins MEMri:$addr, IntRegs:$src),
 348                  "stb $src, [$addr]",
 349                  [(truncstorei8 IntRegs:$src, ADDRri:$addr)]>;
 350 def STHrr : F3_1<3, 0b000110,
 351                  (outs), (ins MEMrr:$addr, IntRegs:$src),
 352                  "sth $src, [$addr]",
 353                  [(truncstorei16 IntRegs:$src, ADDRrr:$addr)]>;
 354 def STHri : F3_2<3, 0b000110,
 355                  (outs), (ins MEMri:$addr, IntRegs:$src),
 356                  "sth $src, [$addr]",
 357                  [(truncstorei16 IntRegs:$src, ADDRri:$addr)]>;
 358 def STrr  : F3_1<3, 0b000100,
 359                  (outs), (ins MEMrr:$addr, IntRegs:$src),
 360                  "st $src, [$addr]",
 361                  [(store IntRegs:$src, ADDRrr:$addr)]>;
 362 def STri  : F3_2<3, 0b000100,
 363                  (outs), (ins MEMri:$addr, IntRegs:$src),
 364                  "st $src, [$addr]",
 365                  [(store IntRegs:$src, ADDRri:$addr)]>;
 366
 367 // Section B.5 - Store Floating-point Instructions, p. 97
 368 def STFrr   : F3_1<3, 0b100100,
 369                    (outs), (ins MEMrr:$addr, FPRegs:$src),
 370                    "st $src, [$addr]",
 371                    [(store FPRegs:$src, ADDRrr:$addr)]>;
 372 def STFri   : F3_2<3, 0b100100,
 373                    (outs), (ins MEMri:$addr, FPRegs:$src),
 374                    "st $src, [$addr]",
 375                    [(store FPRegs:$src, ADDRri:$addr)]>;
 376 def STDFrr  : F3_1<3, 0b100111,
 377                    (outs), (ins MEMrr:$addr, DFPRegs:$src),
 378                    "std  $src, [$addr]",
 379                    [(store DFPRegs:$src, ADDRrr:$addr)]>;
 380 def STDFri  : F3_2<3, 0b100111,
 381                    (outs), (ins MEMri:$addr, DFPRegs:$src),
 382                    "std $src, [$addr]",
 383                    [(store DFPRegs:$src, ADDRri:$addr)]>;
 384
 385 // Section B.9 - SETHI Instruction, p. 104
 386 def SETHIi: F2_1<0b100,
 387                  (outs IntRegs:$dst), (ins i32imm:$src),
 388                  "sethi $src, $dst",
 389                  [(set IntRegs:$dst, SETHIimm:$src)]>;
 390
 391 // Section B.10 - NOP Instruction, p. 105
 392 // (It's a special case of SETHI)
 393 let rd = 0, imm22 = 0 in
 394   def NOP : F2_1<0b100, (outs), (ins), "nop", []>;
 395
 396 // Section B.11 - Logical Instructions, p. 106
 397 defm AND    : F3_12<"and", 0b000001, and>;
 398
 399 def ANDNrr  : F3_1<2, 0b000101,
 400                    (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
 401                    "andn $b, $c, $dst",
 402                    [(set IntRegs:$dst, (and IntRegs:$b, (not IntRegs:$c)))]>;
 403 def ANDNri  : F3_2<2, 0b000101,
 404                    (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, i32imm:$c),
 405                    "andn $b, $c, $dst", []>;
 406
 407 defm OR     : F3_12<"or", 0b000010, or>;
 408
 409 def ORNrr   : F3_1<2, 0b000110,
 410                    (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
 411                    "orn $b, $c, $dst",
 412                    [(set IntRegs:$dst, (or IntRegs:$b, (not IntRegs:$c)))]>;
 413 def ORNri   : F3_2<2, 0b000110,
 414                    (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, i32imm:$c),
 415                    "orn $b, $c, $dst", []>;
 416 defm XOR    : F3_12<"xor", 0b000011, xor>;
 417
 418 def XNORrr  : F3_1<2, 0b000111,
 419                    (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
 420                    "xnor $b, $c, $dst",
 421                    [(set IntRegs:$dst, (not (xor IntRegs:$b, IntRegs:$c)))]>;
 422 def XNORri  : F3_2<2, 0b000111,
 423                    (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, i32imm:$c),
 424                    "xnor $b, $c, $dst", []>;
 425
 426 // Section B.12 - Shift Instructions, p. 107
 427 defm SLL : F3_12<"sll", 0b100101, shl>;
 428 defm SRL : F3_12<"srl", 0b100110, srl>;
 429 defm SRA : F3_12<"sra", 0b100111, sra>;
 430
 431 // Section B.13 - Add Instructions, p. 108
 432 defm ADD   : F3_12<"add", 0b000000, add>;
 433
 434 // "LEA" forms of add (patterns to make tblgen happy)
 435 def LEA_ADDri   : F3_2<2, 0b000000,
 436                    (outs IntRegs:$dst), (ins MEMri:$addr),
 437                    "add ${addr:arith}, $dst",
 438                    [(set IntRegs:$dst, ADDRri:$addr)]>;
 439
 440 let Defs = [ICC] in
 441   defm ADDCC  : F3_12<"addcc", 0b010000, addc>;
 442
 443 defm ADDX  : F3_12<"addx", 0b001000, adde>;
 444
 445 // Section B.15 - Subtract Instructions, p. 110
 446 defm SUB    : F3_12  <"sub"  , 0b000100, sub>;
 447 let Uses = [ICC] in
 448   defm SUBX   : F3_12  <"subx" , 0b001100, sube>;
 449
 450 let Defs = [ICC] in
 451   defm SUBCC  : F3_12  <"subcc", 0b010100, SPcmpicc>;
 452
 453 let Uses = [ICC], Defs = [ICC] in
 454   def SUBXCCrr: F3_1<2, 0b011100,
 455                 (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
 456                 "subxcc $b, $c, $dst", []>;
 457
 458
 459 // Section B.18 - Multiply Instructions, p. 113
 460 let Defs = [Y] in {
 461   defm UMUL : F3_12np<"umul", 0b001010>;
 462   defm SMUL : F3_12  <"smul", 0b001011, mul>;
 463 }
 464
 465 // Section B.19 - Divide Instructions, p. 115
 466 let Defs = [Y] in {
 467   defm UDIV : F3_12np<"udiv", 0b001110>;
 468   defm SDIV : F3_12np<"sdiv", 0b001111>;
 469 }
 470
 471 // Section B.20 - SAVE and RESTORE, p. 117
 472 defm SAVE    : F3_12np<"save"   , 0b111100>;
 473 defm RESTORE : F3_12np<"restore", 0b111101>;
 474
 475 // Section B.21 - Branch on Integer Condition Codes Instructions, p. 119
 476
 477 // conditional branch class:
 478 class BranchSP<bits<4> cc, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
 479  : F2_2<cc, 0b010, (outs), ins, asmstr, pattern> {
 480   let isBranch = 1;
 481   let isTerminator = 1;
 482   let hasDelaySlot = 1;
 483 }
 484
 485 let isBarrier = 1 in
 486   def BA   : BranchSP<0b1000, (ins brtarget:$dst),
 487                       "ba $dst",
 488                       [(br bb:$dst)]>;
 489
 490 // FIXME: the encoding for the JIT should look at the condition field.
 491 let Uses = [ICC] in
 492   def BCOND : BranchSP<0, (ins brtarget:$dst, CCOp:$cc),
 493                          "b$cc $dst",
 494                         [(SPbricc bb:$dst, imm:$cc)]>;
 495
 496
 497 // Section B.22 - Branch on Floating-point Condition Codes Instructions, p. 121
 498
 499 // floating-point conditional branch class:
 500 class FPBranchSP<bits<4> cc, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
 501  : F2_2<cc, 0b110, (outs), ins, asmstr, pattern> {
 502   let isBranch = 1;
 503   let isTerminator = 1;
 504   let hasDelaySlot = 1;
 505 }
 506
 507 // FIXME: the encoding for the JIT should look at the condition field.
 508 let Uses = [FCC] in
 509   def FBCOND  : FPBranchSP<0, (ins brtarget:$dst, CCOp:$cc),
 510                               "fb$cc $dst",
 511                               [(SPbrfcc bb:$dst, imm:$cc)]>;
 512
 513
 514 // Section B.24 - Call and Link Instruction, p. 125
 515 // This is the only Format 1 instruction
 516 let Uses = [O0, O1, O2, O3, O4, O5],
 517     hasDelaySlot = 1, isCall = 1,
 518     Defs = [O0, O1, O2, O3, O4, O5, O7, G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7,
 519     D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9, D10, D11, D12, D13, D14, D15] in {
 520   def CALL : InstSP<(outs), (ins calltarget:$dst),
 521                     "call $dst", []> {
 522     bits<30> disp;
 523     let op = 1;
 524     let Inst{29-0} = disp;
 525   }
 526
 527   // indirect calls
 528   def JMPLrr : F3_1<2, 0b111000,
 529                     (outs), (ins MEMrr:$ptr),
 530                     "call $ptr",
 531                     [(call ADDRrr:$ptr)]>;
 532   def JMPLri : F3_2<2, 0b111000,
 533                     (outs), (ins MEMri:$ptr),
 534                     "call $ptr",
 535                     [(call ADDRri:$ptr)]>;
 536 }
 537
 538 // Section B.28 - Read State Register Instructions
 539 let Uses = [Y] in
 540   def RDY : F3_1<2, 0b101000,
 541                  (outs IntRegs:$dst), (ins),
 542                  "rd %y, $dst", []>;
 543
 544 // Section B.29 - Write State Register Instructions
 545 let Defs = [Y] in {
 546   def WRYrr : F3_1<2, 0b110000,
 547                    (outs), (ins IntRegs:$b, IntRegs:$c),
 548                    "wr $b, $c, %y", []>;
 549   def WRYri : F3_2<2, 0b110000,
 550                    (outs), (ins IntRegs:$b, i32imm:$c),
 551                    "wr $b, $c, %y", []>;
 552 }
 553 // Convert Integer to Floating-point Instructions, p. 141
 554 def FITOS : F3_3<2, 0b110100, 0b011000100,
 555                  (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src),
 556                  "fitos $src, $dst",
 557                  [(set FPRegs:$dst, (SPitof FPRegs:$src))]>;
 558 def FITOD : F3_3<2, 0b110100, 0b011001000,
 559                  (outs DFPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src),
 560                  "fitod $src, $dst",
 561                  [(set DFPRegs:$dst, (SPitof FPRegs:$src))]>;
 562
 563 // Convert Floating-point to Integer Instructions, p. 142
 564 def FSTOI : F3_3<2, 0b110100, 0b011010001,
 565                  (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src),
 566                  "fstoi $src, $dst",
 567                  [(set FPRegs:$dst, (SPftoi FPRegs:$src))]>;
 568 def FDTOI : F3_3<2, 0b110100, 0b011010010,
 569                  (outs FPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 570                  "fdtoi $src, $dst",
 571                  [(set FPRegs:$dst, (SPftoi DFPRegs:$src))]>;
 572
 573 // Convert between Floating-point Formats Instructions, p. 143
 574 def FSTOD : F3_3<2, 0b110100, 0b011001001,
 575                  (outs DFPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src),
 576                  "fstod $src, $dst",
 577                  [(set DFPRegs:$dst, (fextend FPRegs:$src))]>;
 578 def FDTOS : F3_3<2, 0b110100, 0b011000110,
 579                  (outs FPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 580                  "fdtos $src, $dst",
 581                  [(set FPRegs:$dst, (fround DFPRegs:$src))]>;
 582
 583 // Floating-point Move Instructions, p. 144
 584 def FMOVS : F3_3<2, 0b110100, 0b000000001,
 585                  (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src),
 586                  "fmovs $src, $dst", []>;
 587 def FNEGS : F3_3<2, 0b110100, 0b000000101,
 588                  (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src),
 589                  "fnegs $src, $dst",
 590                  [(set FPRegs:$dst, (fneg FPRegs:$src))]>;
 591 def FABSS : F3_3<2, 0b110100, 0b000001001,
 592                  (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src),
 593                  "fabss $src, $dst",
 594                  [(set FPRegs:$dst, (fabs FPRegs:$src))]>;
 595
 596
 597 // Floating-point Square Root Instructions, p.145
 598 def FSQRTS : F3_3<2, 0b110100, 0b000101001,
 599                   (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src),
 600                   "fsqrts $src, $dst",
 601                   [(set FPRegs:$dst, (fsqrt FPRegs:$src))]>;
 602 def FSQRTD : F3_3<2, 0b110100, 0b000101010,
 603                   (outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 604                   "fsqrtd $src, $dst",
 605                   [(set DFPRegs:$dst, (fsqrt DFPRegs:$src))]>;
 606
 607
 608
 609 // Floating-point Add and Subtract Instructions, p. 146
 610 def FADDS  : F3_3<2, 0b110100, 0b001000001,
 611                   (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src1, FPRegs:$src2),
 612                   "fadds $src1, $src2, $dst",
 613                   [(set FPRegs:$dst, (fadd FPRegs:$src1, FPRegs:$src2))]>;
 614 def FADDD  : F3_3<2, 0b110100, 0b001000010,
 615                   (outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2),
 616                   "faddd $src1, $src2, $dst",
 617                   [(set DFPRegs:$dst, (fadd DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2))]>;
 618 def FSUBS  : F3_3<2, 0b110100, 0b001000101,
 619                   (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src1, FPRegs:$src2),
 620                   "fsubs $src1, $src2, $dst",
 621                   [(set FPRegs:$dst, (fsub FPRegs:$src1, FPRegs:$src2))]>;
 622 def FSUBD  : F3_3<2, 0b110100, 0b001000110,
 623                   (outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2),
 624                   "fsubd $src1, $src2, $dst",
 625                   [(set DFPRegs:$dst, (fsub DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2))]>;
 626
 627 // Floating-point Multiply and Divide Instructions, p. 147
 628 def FMULS  : F3_3<2, 0b110100, 0b001001001,
 629                   (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src1, FPRegs:$src2),
 630                   "fmuls $src1, $src2, $dst",
 631                   [(set FPRegs:$dst, (fmul FPRegs:$src1, FPRegs:$src2))]>;
 632 def FMULD  : F3_3<2, 0b110100, 0b001001010,
 633                   (outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2),
 634                   "fmuld $src1, $src2, $dst",
 635                   [(set DFPRegs:$dst, (fmul DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2))]>;
 636 def FSMULD : F3_3<2, 0b110100, 0b001101001,
 637                   (outs DFPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src1, FPRegs:$src2),
 638                   "fsmuld $src1, $src2, $dst",
 639                   [(set DFPRegs:$dst, (fmul (fextend FPRegs:$src1),
 640                                             (fextend FPRegs:$src2)))]>;
 641 def FDIVS  : F3_3<2, 0b110100, 0b001001101,
 642                  (outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$src1, FPRegs:$src2),
 643                  "fdivs $src1, $src2, $dst",
 644                  [(set FPRegs:$dst, (fdiv FPRegs:$src1, FPRegs:$src2))]>;
 645 def FDIVD  : F3_3<2, 0b110100, 0b001001110,
 646                  (outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2),
 647                  "fdivd $src1, $src2, $dst",
 648                  [(set DFPRegs:$dst, (fdiv DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2))]>;
 649
 650 // Floating-point Compare Instructions, p. 148
 651 // Note: the 2nd template arg is different for these guys.
 652 // Note 2: the result of a FCMP is not available until the 2nd cycle
 653 // after the instr is retired, but there is no interlock. This behavior
 654 // is modelled with a forced noop after the instruction.
 655 let Defs = [FCC] in {
 656   def FCMPS  : F3_3<2, 0b110101, 0b001010001,
 657                    (outs), (ins FPRegs:$src1, FPRegs:$src2),
 658                    "fcmps $src1, $src2\n\tnop",
 659                    [(SPcmpfcc FPRegs:$src1, FPRegs:$src2)]>;
 660   def FCMPD  : F3_3<2, 0b110101, 0b001010010,
 661                    (outs), (ins DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2),
 662                    "fcmpd $src1, $src2\n\tnop",
 663                    [(SPcmpfcc DFPRegs:$src1, DFPRegs:$src2)]>;
 664 }
 665
 666 //===----------------------------------------------------------------------===//
 667 // V9 Instructions
 668 //===----------------------------------------------------------------------===//
 669
 670 // V9 Conditional Moves.
 671 let Predicates = [HasV9], Constraints = "$T = $dst" in {
 672   // Move Integer Register on Condition (MOVcc) p. 194 of the V9 manual.
 673   // FIXME: Add instruction encodings for the JIT some day.
 674   def MOVICCrr
 675     : Pseudo<(outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$T, IntRegs:$F, CCOp:$cc),
 676              "mov$cc %icc, $F, $dst",
 677              [(set IntRegs:$dst,
 678                          (SPselecticc IntRegs:$F, IntRegs:$T, imm:$cc))]>;
 679   def MOVICCri
 680     : Pseudo<(outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$T, i32imm:$F, CCOp:$cc),
 681              "mov$cc %icc, $F, $dst",
 682              [(set IntRegs:$dst,
 683                           (SPselecticc simm11:$F, IntRegs:$T, imm:$cc))]>;
 684
 685   def MOVFCCrr
 686     : Pseudo<(outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$T, IntRegs:$F, CCOp:$cc),
 687              "mov$cc %fcc0, $F, $dst",
 688              [(set IntRegs:$dst,
 689                          (SPselectfcc IntRegs:$F, IntRegs:$T, imm:$cc))]>;
 690   def MOVFCCri
 691     : Pseudo<(outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$T, i32imm:$F, CCOp:$cc),
 692              "mov$cc %fcc0, $F, $dst",
 693              [(set IntRegs:$dst,
 694                           (SPselectfcc simm11:$F, IntRegs:$T, imm:$cc))]>;
 695
 696   def FMOVS_ICC
 697     : Pseudo<(outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$T, FPRegs:$F, CCOp:$cc),
 698              "fmovs$cc %icc, $F, $dst",
 699              [(set FPRegs:$dst,
 700                          (SPselecticc FPRegs:$F, FPRegs:$T, imm:$cc))]>;
 701   def FMOVD_ICC
 702     : Pseudo<(outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$T, DFPRegs:$F, CCOp:$cc),
 703              "fmovd$cc %icc, $F, $dst",
 704              [(set DFPRegs:$dst,
 705                          (SPselecticc DFPRegs:$F, DFPRegs:$T, imm:$cc))]>;
 706   def FMOVS_FCC
 707     : Pseudo<(outs FPRegs:$dst), (ins FPRegs:$T, FPRegs:$F, CCOp:$cc),
 708              "fmovs$cc %fcc0, $F, $dst",
 709              [(set FPRegs:$dst,
 710                          (SPselectfcc FPRegs:$F, FPRegs:$T, imm:$cc))]>;
 711   def FMOVD_FCC
 712     : Pseudo<(outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$T, DFPRegs:$F, CCOp:$cc),
 713              "fmovd$cc %fcc0, $F, $dst",
 714              [(set DFPRegs:$dst,
 715                          (SPselectfcc DFPRegs:$F, DFPRegs:$T, imm:$cc))]>;
 716
 717 }
 718
 719 // Floating-Point Move Instructions, p. 164 of the V9 manual.
 720 let Predicates = [HasV9] in {
 721   def FMOVD : F3_3<2, 0b110100, 0b000000010,
 722                    (outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 723                    "fmovd $src, $dst", []>;
 724   def FNEGD : F3_3<2, 0b110100, 0b000000110,
 725                    (outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 726                    "fnegd $src, $dst",
 727                    [(set DFPRegs:$dst, (fneg DFPRegs:$src))]>;
 728   def FABSD : F3_3<2, 0b110100, 0b000001010,
 729                    (outs DFPRegs:$dst), (ins DFPRegs:$src),
 730                    "fabsd $src, $dst",
 731                    [(set DFPRegs:$dst, (fabs DFPRegs:$src))]>;
 732 }
 733
 734 // POPCrr - This does a ctpop of a 64-bit register.  As such, we have to clear
 735 // the top 32-bits before using it.  To do this clearing, we use a SLLri X,0.
 736 def POPCrr : F3_1<2, 0b101110,
 737                   (outs IntRegs:$dst), (ins IntRegs:$src),
 738                   "popc $src, $dst", []>, Requires<[HasV9]>;
 739 def : Pat<(ctpop IntRegs:$src),
 740           (POPCrr (SLLri IntRegs:$src, 0))>;
 741
 742 //===----------------------------------------------------------------------===//
 743 // Non-Instruction Patterns
 744 //===----------------------------------------------------------------------===//
 745
 746 // Small immediates.
 747 def : Pat<(i32 simm13:$val),
 748           (ORri G0, imm:$val)>;
 749 // Arbitrary immediates.
 750 def : Pat<(i32 imm:$val),
 751           (ORri (SETHIi (HI22 imm:$val)), (LO10 imm:$val))>;
 752
 753 // subc
 754 def : Pat<(subc IntRegs:$b, IntRegs:$c),
 755           (SUBCCrr IntRegs:$b, IntRegs:$c)>;
 756 def : Pat<(subc IntRegs:$b, simm13:$val),
 757           (SUBCCri IntRegs:$b, imm:$val)>;
 758
 759 // Global addresses, constant pool entries
 760 def : Pat<(SPhi tglobaladdr:$in), (SETHIi tglobaladdr:$in)>;
 761 def : Pat<(SPlo tglobaladdr:$in), (ORri G0, tglobaladdr:$in)>;
 762 def : Pat<(SPhi tconstpool:$in), (SETHIi tconstpool:$in)>;
 763 def : Pat<(SPlo tconstpool:$in), (ORri G0, tconstpool:$in)>;
 764
 765 // Add reg, lo.  This is used when taking the addr of a global/constpool entry.
 766 def : Pat<(add IntRegs:$r, (SPlo tglobaladdr:$in)),
 767           (ADDri IntRegs:$r, tglobaladdr:$in)>;
 768 def : Pat<(add IntRegs:$r, (SPlo tconstpool:$in)),
 769           (ADDri IntRegs:$r, tconstpool:$in)>;
 770
 771 // Calls:
 772 def : Pat<(call tglobaladdr:$dst),
 773           (CALL tglobaladdr:$dst)>;
 774 def : Pat<(call texternalsym:$dst),
 775           (CALL texternalsym:$dst)>;
 776
 777 // Map integer extload's to zextloads.
 778 def : Pat<(i32 (extloadi1 ADDRrr:$src)), (LDUBrr ADDRrr:$src)>;
 779 def : Pat<(i32 (extloadi1 ADDRri:$src)), (LDUBri ADDRri:$src)>;
 780 def : Pat<(i32 (extloadi8 ADDRrr:$src)), (LDUBrr ADDRrr:$src)>;
 781 def : Pat<(i32 (extloadi8 ADDRri:$src)), (LDUBri ADDRri:$src)>;
 782 def : Pat<(i32 (extloadi16 ADDRrr:$src)), (LDUHrr ADDRrr:$src)>;
 783 def : Pat<(i32 (extloadi16 ADDRri:$src)), (LDUHri ADDRri:$src)>;
 784
 785 // zextload bool -> zextload byte
 786 def : Pat<(i32 (zextloadi1 ADDRrr:$src)), (LDUBrr ADDRrr:$src)>;
 787 def : Pat<(i32 (zextloadi1 ADDRri:$src)), (LDUBri ADDRri:$src)>;