Emacs-tag and some comment fix for all ARM, CellSPU, Hexagon, MBlaze, MSP430, PPC...
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86InstrFPStack.td
1 //==- X86InstrFPStack.td - Describe the X86 Instruction Set --*- 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 X86 x87 FPU instruction set, defining the
11 // instructions, and properties of the instructions which are needed for code
12 // generation, machine code emission, and analysis.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 //===----------------------------------------------------------------------===//
17 // FPStack specific DAG Nodes.
18 //===----------------------------------------------------------------------===//
19
20 def SDTX86FpGet2    : SDTypeProfile<2, 0, [SDTCisVT<0, f80>, 
21                                            SDTCisVT<1, f80>]>;
22 def SDTX86Fld       : SDTypeProfile<1, 2, [SDTCisFP<0>,
23                                            SDTCisPtrTy<1>, 
24                                            SDTCisVT<2, OtherVT>]>;
25 def SDTX86Fst       : SDTypeProfile<0, 3, [SDTCisFP<0>,
26                                            SDTCisPtrTy<1>, 
27                                            SDTCisVT<2, OtherVT>]>;
28 def SDTX86Fild      : SDTypeProfile<1, 2, [SDTCisFP<0>, SDTCisPtrTy<1>,
29                                            SDTCisVT<2, OtherVT>]>;
30 def SDTX86FpToIMem  : SDTypeProfile<0, 2, [SDTCisFP<0>, SDTCisPtrTy<1>]>;
31
32 def SDTX86CwdStore  : SDTypeProfile<0, 1, [SDTCisPtrTy<0>]>;
33
34 def X86fld          : SDNode<"X86ISD::FLD", SDTX86Fld,
35                              [SDNPHasChain, SDNPMayLoad, SDNPMemOperand]>;
36 def X86fst          : SDNode<"X86ISD::FST", SDTX86Fst,
37                              [SDNPHasChain, SDNPInGlue, SDNPMayStore,
38                               SDNPMemOperand]>;
39 def X86fild         : SDNode<"X86ISD::FILD", SDTX86Fild,
40                              [SDNPHasChain, SDNPMayLoad, SDNPMemOperand]>;
41 def X86fildflag     : SDNode<"X86ISD::FILD_FLAG", SDTX86Fild,
42                              [SDNPHasChain, SDNPOutGlue, SDNPMayLoad,
43                               SDNPMemOperand]>;
44 def X86fp_to_i16mem : SDNode<"X86ISD::FP_TO_INT16_IN_MEM", SDTX86FpToIMem,
45                              [SDNPHasChain, SDNPMayStore, SDNPMemOperand]>;
46 def X86fp_to_i32mem : SDNode<"X86ISD::FP_TO_INT32_IN_MEM", SDTX86FpToIMem,
47                              [SDNPHasChain, SDNPMayStore, SDNPMemOperand]>;
48 def X86fp_to_i64mem : SDNode<"X86ISD::FP_TO_INT64_IN_MEM", SDTX86FpToIMem,
49                              [SDNPHasChain, SDNPMayStore, SDNPMemOperand]>;
50 def X86fp_cwd_get16 : SDNode<"X86ISD::FNSTCW16m",          SDTX86CwdStore,
51                              [SDNPHasChain, SDNPMayStore, SDNPSideEffect,
52                               SDNPMemOperand]>;
53
54 //===----------------------------------------------------------------------===//
55 // FPStack pattern fragments
56 //===----------------------------------------------------------------------===//
57
58 def fpimm0 : PatLeaf<(fpimm), [{
59   return N->isExactlyValue(+0.0);
60 }]>;
61
62 def fpimmneg0 : PatLeaf<(fpimm), [{
63   return N->isExactlyValue(-0.0);
64 }]>;
65
66 def fpimm1 : PatLeaf<(fpimm), [{
67   return N->isExactlyValue(+1.0);
68 }]>;
69
70 def fpimmneg1 : PatLeaf<(fpimm), [{
71   return N->isExactlyValue(-1.0);
72 }]>;
73
74 // Some 'special' instructions
75 let usesCustomInserter = 1 in {  // Expanded after instruction selection.
76   def FP32_TO_INT16_IN_MEM : PseudoI<(outs), (ins i16mem:$dst, RFP32:$src),
77                               [(X86fp_to_i16mem RFP32:$src, addr:$dst)]>;
78   def FP32_TO_INT32_IN_MEM : PseudoI<(outs), (ins i32mem:$dst, RFP32:$src),
79                               [(X86fp_to_i32mem RFP32:$src, addr:$dst)]>;
80   def FP32_TO_INT64_IN_MEM : PseudoI<(outs), (ins i64mem:$dst, RFP32:$src),
81                               [(X86fp_to_i64mem RFP32:$src, addr:$dst)]>;
82   def FP64_TO_INT16_IN_MEM : PseudoI<(outs), (ins i16mem:$dst, RFP64:$src),
83                               [(X86fp_to_i16mem RFP64:$src, addr:$dst)]>;
84   def FP64_TO_INT32_IN_MEM : PseudoI<(outs), (ins i32mem:$dst, RFP64:$src),
85                               [(X86fp_to_i32mem RFP64:$src, addr:$dst)]>;
86   def FP64_TO_INT64_IN_MEM : PseudoI<(outs), (ins i64mem:$dst, RFP64:$src),
87                               [(X86fp_to_i64mem RFP64:$src, addr:$dst)]>;
88   def FP80_TO_INT16_IN_MEM : PseudoI<(outs), (ins i16mem:$dst, RFP80:$src),
89                               [(X86fp_to_i16mem RFP80:$src, addr:$dst)]>;
90   def FP80_TO_INT32_IN_MEM : PseudoI<(outs), (ins i32mem:$dst, RFP80:$src),
91                               [(X86fp_to_i32mem RFP80:$src, addr:$dst)]>;
92   def FP80_TO_INT64_IN_MEM : PseudoI<(outs), (ins i64mem:$dst, RFP80:$src),
93                               [(X86fp_to_i64mem RFP80:$src, addr:$dst)]>;
94 }
95
96 // All FP Stack operations are represented with four instructions here.  The
97 // first three instructions, generated by the instruction selector, use "RFP32"
98 // "RFP64" or "RFP80" registers: traditional register files to reference 32-bit,
99 // 64-bit or 80-bit floating point values.  These sizes apply to the values, 
100 // not the registers, which are always 80 bits; RFP32, RFP64 and RFP80 can be
101 // copied to each other without losing information.  These instructions are all
102 // pseudo instructions and use the "_Fp" suffix.
103 // In some cases there are additional variants with a mixture of different
104 // register sizes.
105 // The second instruction is defined with FPI, which is the actual instruction
106 // emitted by the assembler.  These use "RST" registers, although frequently
107 // the actual register(s) used are implicit.  These are always 80 bits.
108 // The FP stackifier pass converts one to the other after register allocation 
109 // occurs.
110 //
111 // Note that the FpI instruction should have instruction selection info (e.g.
112 // a pattern) and the FPI instruction should have emission info (e.g. opcode
113 // encoding and asm printing info).
114
115 // Pseudo Instruction for FP stack return values.
116 def FpPOP_RETVAL : FpI_<(outs RFP80:$dst), (ins), SpecialFP, []>;
117
118 // FpIf32, FpIf64 - Floating Point Pseudo Instruction template.
119 // f32 instructions can use SSE1 and are predicated on FPStackf32 == !SSE1.
120 // f64 instructions can use SSE2 and are predicated on FPStackf64 == !SSE2.
121 // f80 instructions cannot use SSE and use neither of these.
122 class FpIf32<dag outs, dag ins, FPFormat fp, list<dag> pattern> :
123   FpI_<outs, ins, fp, pattern>, Requires<[FPStackf32]>;
124 class FpIf64<dag outs, dag ins, FPFormat fp, list<dag> pattern> :
125   FpI_<outs, ins, fp, pattern>, Requires<[FPStackf64]>;
126
127 // Factoring for arithmetic.
128 multiclass FPBinary_rr<SDNode OpNode> {
129 // Register op register -> register
130 // These are separated out because they have no reversed form.
131 def _Fp32 : FpIf32<(outs RFP32:$dst), (ins RFP32:$src1, RFP32:$src2), TwoArgFP,
132                 [(set RFP32:$dst, (OpNode RFP32:$src1, RFP32:$src2))]>;
133 def _Fp64 : FpIf64<(outs RFP64:$dst), (ins RFP64:$src1, RFP64:$src2), TwoArgFP,
134                 [(set RFP64:$dst, (OpNode RFP64:$src1, RFP64:$src2))]>;
135 def _Fp80 : FpI_<(outs RFP80:$dst), (ins RFP80:$src1, RFP80:$src2), TwoArgFP,
136                 [(set RFP80:$dst, (OpNode RFP80:$src1, RFP80:$src2))]>;
137 }
138 // The FopST0 series are not included here because of the irregularities
139 // in where the 'r' goes in assembly output.
140 // These instructions cannot address 80-bit memory.
141 multiclass FPBinary<SDNode OpNode, Format fp, string asmstring> {
142 // ST(0) = ST(0) + [mem]
143 def _Fp32m  : FpIf32<(outs RFP32:$dst), 
144                      (ins RFP32:$src1, f32mem:$src2), OneArgFPRW,
145                   [(set RFP32:$dst, 
146                     (OpNode RFP32:$src1, (loadf32 addr:$src2)))]>;
147 def _Fp64m  : FpIf64<(outs RFP64:$dst), 
148                      (ins RFP64:$src1, f64mem:$src2), OneArgFPRW,
149                   [(set RFP64:$dst, 
150                     (OpNode RFP64:$src1, (loadf64 addr:$src2)))]>;
151 def _Fp64m32: FpIf64<(outs RFP64:$dst), 
152                      (ins RFP64:$src1, f32mem:$src2), OneArgFPRW,
153                   [(set RFP64:$dst, 
154                     (OpNode RFP64:$src1, (f64 (extloadf32 addr:$src2))))]>;
155 def _Fp80m32: FpI_<(outs RFP80:$dst), 
156                    (ins RFP80:$src1, f32mem:$src2), OneArgFPRW,
157                   [(set RFP80:$dst, 
158                     (OpNode RFP80:$src1, (f80 (extloadf32 addr:$src2))))]>;
159 def _Fp80m64: FpI_<(outs RFP80:$dst), 
160                    (ins RFP80:$src1, f64mem:$src2), OneArgFPRW,
161                   [(set RFP80:$dst, 
162                     (OpNode RFP80:$src1, (f80 (extloadf64 addr:$src2))))]>;
163 def _F32m  : FPI<0xD8, fp, (outs), (ins f32mem:$src), 
164                  !strconcat("f", asmstring, "{s}\t$src")> { 
165   let mayLoad = 1; 
166 }
167 def _F64m  : FPI<0xDC, fp, (outs), (ins f64mem:$src), 
168                  !strconcat("f", asmstring, "{l}\t$src")> { 
169   let mayLoad = 1; 
170 }
171 // ST(0) = ST(0) + [memint]
172 def _FpI16m32 : FpIf32<(outs RFP32:$dst), (ins RFP32:$src1, i16mem:$src2), 
173                        OneArgFPRW,
174                     [(set RFP32:$dst, (OpNode RFP32:$src1,
175                                        (X86fild addr:$src2, i16)))]>;
176 def _FpI32m32 : FpIf32<(outs RFP32:$dst), (ins RFP32:$src1, i32mem:$src2), 
177                        OneArgFPRW,
178                     [(set RFP32:$dst, (OpNode RFP32:$src1,
179                                        (X86fild addr:$src2, i32)))]>;
180 def _FpI16m64 : FpIf64<(outs RFP64:$dst), (ins RFP64:$src1, i16mem:$src2), 
181                        OneArgFPRW,
182                     [(set RFP64:$dst, (OpNode RFP64:$src1,
183                                        (X86fild addr:$src2, i16)))]>;
184 def _FpI32m64 : FpIf64<(outs RFP64:$dst), (ins RFP64:$src1, i32mem:$src2), 
185                        OneArgFPRW,
186                     [(set RFP64:$dst, (OpNode RFP64:$src1,
187                                        (X86fild addr:$src2, i32)))]>;
188 def _FpI16m80 : FpI_<(outs RFP80:$dst), (ins RFP80:$src1, i16mem:$src2), 
189                        OneArgFPRW,
190                     [(set RFP80:$dst, (OpNode RFP80:$src1,
191                                        (X86fild addr:$src2, i16)))]>;
192 def _FpI32m80 : FpI_<(outs RFP80:$dst), (ins RFP80:$src1, i32mem:$src2), 
193                        OneArgFPRW,
194                     [(set RFP80:$dst, (OpNode RFP80:$src1,
195                                        (X86fild addr:$src2, i32)))]>;
196 def _FI16m  : FPI<0xDE, fp, (outs), (ins i16mem:$src), 
197                   !strconcat("fi", asmstring, "{s}\t$src")> { 
198   let mayLoad = 1; 
199 }
200 def _FI32m  : FPI<0xDA, fp, (outs), (ins i32mem:$src), 
201                   !strconcat("fi", asmstring, "{l}\t$src")> { 
202   let mayLoad = 1; 
203 }
204 }
205
206 defm ADD : FPBinary_rr<fadd>;
207 defm SUB : FPBinary_rr<fsub>;
208 defm MUL : FPBinary_rr<fmul>;
209 defm DIV : FPBinary_rr<fdiv>;
210 defm ADD : FPBinary<fadd, MRM0m, "add">;
211 defm SUB : FPBinary<fsub, MRM4m, "sub">;
212 defm SUBR: FPBinary<fsub ,MRM5m, "subr">;
213 defm MUL : FPBinary<fmul, MRM1m, "mul">;
214 defm DIV : FPBinary<fdiv, MRM6m, "div">;
215 defm DIVR: FPBinary<fdiv, MRM7m, "divr">;
216
217 class FPST0rInst<bits<8> o, string asm>
218   : FPI<o, AddRegFrm, (outs), (ins RST:$op), asm>, D8;
219 class FPrST0Inst<bits<8> o, string asm>
220   : FPI<o, AddRegFrm, (outs), (ins RST:$op), asm>, DC;
221 class FPrST0PInst<bits<8> o, string asm>
222   : FPI<o, AddRegFrm, (outs), (ins RST:$op), asm>, DE;
223
224 // NOTE: GAS and apparently all other AT&T style assemblers have a broken notion
225 // of some of the 'reverse' forms of the fsub and fdiv instructions.  As such,
226 // we have to put some 'r's in and take them out of weird places.
227 def ADD_FST0r   : FPST0rInst <0xC0, "fadd\t$op">;
228 def ADD_FrST0   : FPrST0Inst <0xC0, "fadd\t{%st(0), $op|$op, ST(0)}">;
229 def ADD_FPrST0  : FPrST0PInst<0xC0, "faddp\t$op">;
230 def SUBR_FST0r  : FPST0rInst <0xE8, "fsubr\t$op">;
231 def SUB_FrST0   : FPrST0Inst <0xE8, "fsub{r}\t{%st(0), $op|$op, ST(0)}">;
232 def SUB_FPrST0  : FPrST0PInst<0xE8, "fsub{r}p\t$op">;
233 def SUB_FST0r   : FPST0rInst <0xE0, "fsub\t$op">;
234 def SUBR_FrST0  : FPrST0Inst <0xE0, "fsub{|r}\t{%st(0), $op|$op, ST(0)}">;
235 def SUBR_FPrST0 : FPrST0PInst<0xE0, "fsub{|r}p\t$op">;
236 def MUL_FST0r   : FPST0rInst <0xC8, "fmul\t$op">;
237 def MUL_FrST0   : FPrST0Inst <0xC8, "fmul\t{%st(0), $op|$op, ST(0)}">;
238 def MUL_FPrST0  : FPrST0PInst<0xC8, "fmulp\t$op">;
239 def DIVR_FST0r  : FPST0rInst <0xF8, "fdivr\t$op">;
240 def DIV_FrST0   : FPrST0Inst <0xF8, "fdiv{r}\t{%st(0), $op|$op, ST(0)}">;
241 def DIV_FPrST0  : FPrST0PInst<0xF8, "fdiv{r}p\t$op">;
242 def DIV_FST0r   : FPST0rInst <0xF0, "fdiv\t$op">;
243 def DIVR_FrST0  : FPrST0Inst <0xF0, "fdiv{|r}\t{%st(0), $op|$op, ST(0)}">;
244 def DIVR_FPrST0 : FPrST0PInst<0xF0, "fdiv{|r}p\t$op">;
245
246 def COM_FST0r   : FPST0rInst <0xD0, "fcom\t$op">;
247 def COMP_FST0r  : FPST0rInst <0xD8, "fcomp\t$op">;
248
249 // Unary operations.
250 multiclass FPUnary<SDNode OpNode, bits<8> opcode, string asmstring> {
251 def _Fp32  : FpIf32<(outs RFP32:$dst), (ins RFP32:$src), OneArgFPRW,
252                  [(set RFP32:$dst, (OpNode RFP32:$src))]>;
253 def _Fp64  : FpIf64<(outs RFP64:$dst), (ins RFP64:$src), OneArgFPRW,
254                  [(set RFP64:$dst, (OpNode RFP64:$src))]>;
255 def _Fp80  : FpI_<(outs RFP80:$dst), (ins RFP80:$src), OneArgFPRW,
256                  [(set RFP80:$dst, (OpNode RFP80:$src))]>;
257 def _F     : FPI<opcode, RawFrm, (outs), (ins), asmstring>, D9;
258 }
259
260 defm CHS : FPUnary<fneg, 0xE0, "fchs">;
261 defm ABS : FPUnary<fabs, 0xE1, "fabs">;
262 defm SQRT: FPUnary<fsqrt,0xFA, "fsqrt">;
263 defm SIN : FPUnary<fsin, 0xFE, "fsin">;
264 defm COS : FPUnary<fcos, 0xFF, "fcos">;
265
266 let neverHasSideEffects = 1 in {
267 def TST_Fp32  : FpIf32<(outs), (ins RFP32:$src), OneArgFP, []>;
268 def TST_Fp64  : FpIf64<(outs), (ins RFP64:$src), OneArgFP, []>;
269 def TST_Fp80  : FpI_<(outs), (ins RFP80:$src), OneArgFP, []>;
270 }
271 def TST_F  : FPI<0xE4, RawFrm, (outs), (ins), "ftst">, D9;
272
273 // Versions of FP instructions that take a single memory operand.  Added for the
274 //   disassembler; remove as they are included with patterns elsewhere.
275 def FCOM32m  : FPI<0xD8, MRM2m, (outs), (ins f32mem:$src), "fcom{s}\t$src">;
276 def FCOMP32m : FPI<0xD8, MRM3m, (outs), (ins f32mem:$src), "fcomp{s}\t$src">;
277
278 def FLDENVm  : FPI<0xD9, MRM4m, (outs), (ins f32mem:$src), "fldenv\t$src">;
279 def FSTENVm  : FPI<0xD9, MRM6m, (outs f32mem:$dst), (ins), "fnstenv\t$dst">;
280
281 def FICOM32m : FPI<0xDA, MRM2m, (outs), (ins i32mem:$src), "ficom{l}\t$src">;
282 def FICOMP32m: FPI<0xDA, MRM3m, (outs), (ins i32mem:$src), "ficomp{l}\t$src">;
283
284 def FCOM64m  : FPI<0xDC, MRM2m, (outs), (ins f64mem:$src), "fcom{l}\t$src">;
285 def FCOMP64m : FPI<0xDC, MRM3m, (outs), (ins f64mem:$src), "fcomp{l}\t$src">;
286
287 def FRSTORm  : FPI<0xDD, MRM4m, (outs f32mem:$dst), (ins), "frstor\t$dst">;
288 def FSAVEm   : FPI<0xDD, MRM6m, (outs f32mem:$dst), (ins), "fnsave\t$dst">;
289 def FNSTSWm  : FPI<0xDD, MRM7m, (outs f32mem:$dst), (ins), "fnstsw\t$dst">;
290
291 def FICOM16m : FPI<0xDE, MRM2m, (outs), (ins i16mem:$src), "ficom{s}\t$src">;
292 def FICOMP16m: FPI<0xDE, MRM3m, (outs), (ins i16mem:$src), "ficomp{s}\t$src">;
293
294 def FBLDm    : FPI<0xDF, MRM4m, (outs), (ins f32mem:$src), "fbld\t$src">;
295 def FBSTPm   : FPI<0xDF, MRM6m, (outs f32mem:$dst), (ins), "fbstp\t$dst">;
296
297 // Floating point cmovs.
298 class FpIf32CMov<dag outs, dag ins, FPFormat fp, list<dag> pattern> :
299   FpI_<outs, ins, fp, pattern>, Requires<[FPStackf32, HasCMov]>;
300 class FpIf64CMov<dag outs, dag ins, FPFormat fp, list<dag> pattern> :
301   FpI_<outs, ins, fp, pattern>, Requires<[FPStackf64, HasCMov]>;
302
303 multiclass FPCMov<PatLeaf cc> {
304   def _Fp32  : FpIf32CMov<(outs RFP32:$dst), (ins RFP32:$src1, RFP32:$src2),
305                        CondMovFP,
306                      [(set RFP32:$dst, (X86cmov RFP32:$src1, RFP32:$src2,
307                                         cc, EFLAGS))]>;
308   def _Fp64  : FpIf64CMov<(outs RFP64:$dst), (ins RFP64:$src1, RFP64:$src2),
309                        CondMovFP,
310                      [(set RFP64:$dst, (X86cmov RFP64:$src1, RFP64:$src2,
311                                         cc, EFLAGS))]>;
312   def _Fp80  : FpI_<(outs RFP80:$dst), (ins RFP80:$src1, RFP80:$src2),
313                      CondMovFP,
314                      [(set RFP80:$dst, (X86cmov RFP80:$src1, RFP80:$src2,
315                                         cc, EFLAGS))]>,
316                                         Requires<[HasCMov]>;
317 }
318
319 let Uses = [EFLAGS], Constraints = "$src1 = $dst" in {
320 defm CMOVB  : FPCMov<X86_COND_B>;
321 defm CMOVBE : FPCMov<X86_COND_BE>;
322 defm CMOVE  : FPCMov<X86_COND_E>;
323 defm CMOVP  : FPCMov<X86_COND_P>;
324 defm CMOVNB : FPCMov<X86_COND_AE>;
325 defm CMOVNBE: FPCMov<X86_COND_A>;
326 defm CMOVNE : FPCMov<X86_COND_NE>;
327 defm CMOVNP : FPCMov<X86_COND_NP>;
328 } // Uses = [EFLAGS], Constraints = "$src1 = $dst"
329
330 let Predicates = [HasCMov] in {
331 // These are not factored because there's no clean way to pass DA/DB.
332 def CMOVB_F  : FPI<0xC0, AddRegFrm, (outs RST:$op), (ins),
333                   "fcmovb\t{$op, %st(0)|ST(0), $op}">, DA;
334 def CMOVBE_F : FPI<0xD0, AddRegFrm, (outs RST:$op), (ins),
335                   "fcmovbe\t{$op, %st(0)|ST(0), $op}">, DA;
336 def CMOVE_F  : FPI<0xC8, AddRegFrm, (outs RST:$op), (ins),
337                   "fcmove\t{$op, %st(0)|ST(0), $op}">, DA;
338 def CMOVP_F  : FPI<0xD8, AddRegFrm, (outs RST:$op), (ins),
339                   "fcmovu\t {$op, %st(0)|ST(0), $op}">, DA;
340 def CMOVNB_F : FPI<0xC0, AddRegFrm, (outs RST:$op), (ins),
341                   "fcmovnb\t{$op, %st(0)|ST(0), $op}">, DB;
342 def CMOVNBE_F: FPI<0xD0, AddRegFrm, (outs RST:$op), (ins),
343                   "fcmovnbe\t{$op, %st(0)|ST(0), $op}">, DB;
344 def CMOVNE_F : FPI<0xC8, AddRegFrm, (outs RST:$op), (ins),
345                   "fcmovne\t{$op, %st(0)|ST(0), $op}">, DB;
346 def CMOVNP_F : FPI<0xD8, AddRegFrm, (outs RST:$op), (ins),
347                   "fcmovnu\t{$op, %st(0)|ST(0), $op}">, DB;
348 } // Predicates = [HasCMov]
349
350 // Floating point loads & stores.
351 let canFoldAsLoad = 1 in {
352 def LD_Fp32m   : FpIf32<(outs RFP32:$dst), (ins f32mem:$src), ZeroArgFP,
353                   [(set RFP32:$dst, (loadf32 addr:$src))]>;
354 let isReMaterializable = 1 in
355   def LD_Fp64m : FpIf64<(outs RFP64:$dst), (ins f64mem:$src), ZeroArgFP,
356                   [(set RFP64:$dst, (loadf64 addr:$src))]>;
357 def LD_Fp80m   : FpI_<(outs RFP80:$dst), (ins f80mem:$src), ZeroArgFP,
358                   [(set RFP80:$dst, (loadf80 addr:$src))]>;
359 }
360 def LD_Fp32m64 : FpIf64<(outs RFP64:$dst), (ins f32mem:$src), ZeroArgFP,
361                   [(set RFP64:$dst, (f64 (extloadf32 addr:$src)))]>;
362 def LD_Fp64m80 : FpI_<(outs RFP80:$dst), (ins f64mem:$src), ZeroArgFP,
363                   [(set RFP80:$dst, (f80 (extloadf64 addr:$src)))]>;
364 def LD_Fp32m80 : FpI_<(outs RFP80:$dst), (ins f32mem:$src), ZeroArgFP,
365                   [(set RFP80:$dst, (f80 (extloadf32 addr:$src)))]>;
366 def ILD_Fp16m32: FpIf32<(outs RFP32:$dst), (ins i16mem:$src), ZeroArgFP,
367                   [(set RFP32:$dst, (X86fild addr:$src, i16))]>;
368 def ILD_Fp32m32: FpIf32<(outs RFP32:$dst), (ins i32mem:$src), ZeroArgFP,
369                   [(set RFP32:$dst, (X86fild addr:$src, i32))]>;
370 def ILD_Fp64m32: FpIf32<(outs RFP32:$dst), (ins i64mem:$src), ZeroArgFP,
371                   [(set RFP32:$dst, (X86fild addr:$src, i64))]>;
372 def ILD_Fp16m64: FpIf64<(outs RFP64:$dst), (ins i16mem:$src), ZeroArgFP,
373                   [(set RFP64:$dst, (X86fild addr:$src, i16))]>;
374 def ILD_Fp32m64: FpIf64<(outs RFP64:$dst), (ins i32mem:$src), ZeroArgFP,
375                   [(set RFP64:$dst, (X86fild addr:$src, i32))]>;
376 def ILD_Fp64m64: FpIf64<(outs RFP64:$dst), (ins i64mem:$src), ZeroArgFP,
377                   [(set RFP64:$dst, (X86fild addr:$src, i64))]>;
378 def ILD_Fp16m80: FpI_<(outs RFP80:$dst), (ins i16mem:$src), ZeroArgFP,
379                   [(set RFP80:$dst, (X86fild addr:$src, i16))]>;
380 def ILD_Fp32m80: FpI_<(outs RFP80:$dst), (ins i32mem:$src), ZeroArgFP,
381                   [(set RFP80:$dst, (X86fild addr:$src, i32))]>;
382 def ILD_Fp64m80: FpI_<(outs RFP80:$dst), (ins i64mem:$src), ZeroArgFP,
383                   [(set RFP80:$dst, (X86fild addr:$src, i64))]>;
384
385 def ST_Fp32m   : FpIf32<(outs), (ins f32mem:$op, RFP32:$src), OneArgFP,
386                   [(store RFP32:$src, addr:$op)]>;
387 def ST_Fp64m32 : FpIf64<(outs), (ins f32mem:$op, RFP64:$src), OneArgFP,
388                   [(truncstoref32 RFP64:$src, addr:$op)]>;
389 def ST_Fp64m   : FpIf64<(outs), (ins f64mem:$op, RFP64:$src), OneArgFP,
390                   [(store RFP64:$src, addr:$op)]>;
391 def ST_Fp80m32 : FpI_<(outs), (ins f32mem:$op, RFP80:$src), OneArgFP,
392                   [(truncstoref32 RFP80:$src, addr:$op)]>;
393 def ST_Fp80m64 : FpI_<(outs), (ins f64mem:$op, RFP80:$src), OneArgFP,
394                   [(truncstoref64 RFP80:$src, addr:$op)]>;
395 // FST does not support 80-bit memory target; FSTP must be used.
396
397 let mayStore = 1, neverHasSideEffects = 1 in {
398 def ST_FpP32m    : FpIf32<(outs), (ins f32mem:$op, RFP32:$src), OneArgFP, []>;
399 def ST_FpP64m32  : FpIf64<(outs), (ins f32mem:$op, RFP64:$src), OneArgFP, []>;
400 def ST_FpP64m    : FpIf64<(outs), (ins f64mem:$op, RFP64:$src), OneArgFP, []>;
401 def ST_FpP80m32  : FpI_<(outs), (ins f32mem:$op, RFP80:$src), OneArgFP, []>;
402 def ST_FpP80m64  : FpI_<(outs), (ins f64mem:$op, RFP80:$src), OneArgFP, []>;
403 }
404 def ST_FpP80m    : FpI_<(outs), (ins f80mem:$op, RFP80:$src), OneArgFP,
405                     [(store RFP80:$src, addr:$op)]>;
406 let mayStore = 1, neverHasSideEffects = 1 in {
407 def IST_Fp16m32  : FpIf32<(outs), (ins i16mem:$op, RFP32:$src), OneArgFP, []>;
408 def IST_Fp32m32  : FpIf32<(outs), (ins i32mem:$op, RFP32:$src), OneArgFP, []>;
409 def IST_Fp64m32  : FpIf32<(outs), (ins i64mem:$op, RFP32:$src), OneArgFP, []>;
410 def IST_Fp16m64  : FpIf64<(outs), (ins i16mem:$op, RFP64:$src), OneArgFP, []>;
411 def IST_Fp32m64  : FpIf64<(outs), (ins i32mem:$op, RFP64:$src), OneArgFP, []>;
412 def IST_Fp64m64  : FpIf64<(outs), (ins i64mem:$op, RFP64:$src), OneArgFP, []>;
413 def IST_Fp16m80  : FpI_<(outs), (ins i16mem:$op, RFP80:$src), OneArgFP, []>;
414 def IST_Fp32m80  : FpI_<(outs), (ins i32mem:$op, RFP80:$src), OneArgFP, []>;
415 def IST_Fp64m80  : FpI_<(outs), (ins i64mem:$op, RFP80:$src), OneArgFP, []>;
416 }
417
418 let mayLoad = 1 in {
419 def LD_F32m   : FPI<0xD9, MRM0m, (outs), (ins f32mem:$src), "fld{s}\t$src">;
420 def LD_F64m   : FPI<0xDD, MRM0m, (outs), (ins f64mem:$src), "fld{l}\t$src">;
421 def LD_F80m   : FPI<0xDB, MRM5m, (outs), (ins f80mem:$src), "fld{t}\t$src">;
422 def ILD_F16m  : FPI<0xDF, MRM0m, (outs), (ins i16mem:$src), "fild{s}\t$src">;
423 def ILD_F32m  : FPI<0xDB, MRM0m, (outs), (ins i32mem:$src), "fild{l}\t$src">;
424 def ILD_F64m  : FPI<0xDF, MRM5m, (outs), (ins i64mem:$src), "fild{ll}\t$src">;
425 }
426 let mayStore = 1 in {
427 def ST_F32m   : FPI<0xD9, MRM2m, (outs), (ins f32mem:$dst), "fst{s}\t$dst">;
428 def ST_F64m   : FPI<0xDD, MRM2m, (outs), (ins f64mem:$dst), "fst{l}\t$dst">;
429 def ST_FP32m  : FPI<0xD9, MRM3m, (outs), (ins f32mem:$dst), "fstp{s}\t$dst">;
430 def ST_FP64m  : FPI<0xDD, MRM3m, (outs), (ins f64mem:$dst), "fstp{l}\t$dst">;
431 def ST_FP80m  : FPI<0xDB, MRM7m, (outs), (ins f80mem:$dst), "fstp{t}\t$dst">;
432 def IST_F16m  : FPI<0xDF, MRM2m, (outs), (ins i16mem:$dst), "fist{s}\t$dst">;
433 def IST_F32m  : FPI<0xDB, MRM2m, (outs), (ins i32mem:$dst), "fist{l}\t$dst">;
434 def IST_FP16m : FPI<0xDF, MRM3m, (outs), (ins i16mem:$dst), "fistp{s}\t$dst">;
435 def IST_FP32m : FPI<0xDB, MRM3m, (outs), (ins i32mem:$dst), "fistp{l}\t$dst">;
436 def IST_FP64m : FPI<0xDF, MRM7m, (outs), (ins i64mem:$dst), "fistp{ll}\t$dst">;
437 }
438
439 // FISTTP requires SSE3 even though it's a FPStack op.
440 let Predicates = [HasSSE3] in {
441 def ISTT_Fp16m32 : FpI_<(outs), (ins i16mem:$op, RFP32:$src), OneArgFP,
442                     [(X86fp_to_i16mem RFP32:$src, addr:$op)]>;
443 def ISTT_Fp32m32 : FpI_<(outs), (ins i32mem:$op, RFP32:$src), OneArgFP,
444                     [(X86fp_to_i32mem RFP32:$src, addr:$op)]>;
445 def ISTT_Fp64m32 : FpI_<(outs), (ins i64mem:$op, RFP32:$src), OneArgFP,
446                     [(X86fp_to_i64mem RFP32:$src, addr:$op)]>;
447 def ISTT_Fp16m64 : FpI_<(outs), (ins i16mem:$op, RFP64:$src), OneArgFP,
448                     [(X86fp_to_i16mem RFP64:$src, addr:$op)]>;
449 def ISTT_Fp32m64 : FpI_<(outs), (ins i32mem:$op, RFP64:$src), OneArgFP,
450                     [(X86fp_to_i32mem RFP64:$src, addr:$op)]>;
451 def ISTT_Fp64m64 : FpI_<(outs), (ins i64mem:$op, RFP64:$src), OneArgFP,
452                     [(X86fp_to_i64mem RFP64:$src, addr:$op)]>;
453 def ISTT_Fp16m80 : FpI_<(outs), (ins i16mem:$op, RFP80:$src), OneArgFP,
454                     [(X86fp_to_i16mem RFP80:$src, addr:$op)]>;
455 def ISTT_Fp32m80 : FpI_<(outs), (ins i32mem:$op, RFP80:$src), OneArgFP,
456                     [(X86fp_to_i32mem RFP80:$src, addr:$op)]>;
457 def ISTT_Fp64m80 : FpI_<(outs), (ins i64mem:$op, RFP80:$src), OneArgFP,
458                     [(X86fp_to_i64mem RFP80:$src, addr:$op)]>;
459 } // Predicates = [HasSSE3]
460
461 let mayStore = 1 in {
462 def ISTT_FP16m : FPI<0xDF, MRM1m, (outs), (ins i16mem:$dst), "fisttp{s}\t$dst">;
463 def ISTT_FP32m : FPI<0xDB, MRM1m, (outs), (ins i32mem:$dst), "fisttp{l}\t$dst">;
464 def ISTT_FP64m : FPI<0xDD, MRM1m, (outs), (ins i64mem:$dst), 
465   "fisttp{ll}\t$dst">;
466 }
467
468 // FP Stack manipulation instructions.
469 def LD_Frr   : FPI<0xC0, AddRegFrm, (outs), (ins RST:$op), "fld\t$op">, D9;
470 def ST_Frr   : FPI<0xD0, AddRegFrm, (outs), (ins RST:$op), "fst\t$op">, DD;
471 def ST_FPrr  : FPI<0xD8, AddRegFrm, (outs), (ins RST:$op), "fstp\t$op">, DD;
472 def XCH_F    : FPI<0xC8, AddRegFrm, (outs), (ins RST:$op), "fxch\t$op">, D9;
473
474 // Floating point constant loads.
475 let isReMaterializable = 1 in {
476 def LD_Fp032 : FpIf32<(outs RFP32:$dst), (ins), ZeroArgFP,
477                 [(set RFP32:$dst, fpimm0)]>;
478 def LD_Fp132 : FpIf32<(outs RFP32:$dst), (ins), ZeroArgFP,
479                 [(set RFP32:$dst, fpimm1)]>;
480 def LD_Fp064 : FpIf64<(outs RFP64:$dst), (ins), ZeroArgFP,
481                 [(set RFP64:$dst, fpimm0)]>;
482 def LD_Fp164 : FpIf64<(outs RFP64:$dst), (ins), ZeroArgFP,
483                 [(set RFP64:$dst, fpimm1)]>;
484 def LD_Fp080 : FpI_<(outs RFP80:$dst), (ins), ZeroArgFP,
485                 [(set RFP80:$dst, fpimm0)]>;
486 def LD_Fp180 : FpI_<(outs RFP80:$dst), (ins), ZeroArgFP,
487                 [(set RFP80:$dst, fpimm1)]>;
488 }
489
490 def LD_F0 : FPI<0xEE, RawFrm, (outs), (ins), "fldz">, D9;
491 def LD_F1 : FPI<0xE8, RawFrm, (outs), (ins), "fld1">, D9;
492
493
494 // Floating point compares.
495 let Defs = [EFLAGS] in {
496 def UCOM_Fpr32 : FpIf32<(outs), (ins RFP32:$lhs, RFP32:$rhs), CompareFP,
497                         []>;  // FPSW = cmp ST(0) with ST(i)
498 def UCOM_Fpr64 : FpIf64<(outs), (ins RFP64:$lhs, RFP64:$rhs), CompareFP,
499                         []>;  // FPSW = cmp ST(0) with ST(i)
500 def UCOM_Fpr80 : FpI_  <(outs), (ins RFP80:$lhs, RFP80:$rhs), CompareFP,
501                         []>;  // FPSW = cmp ST(0) with ST(i)
502                         
503 // CC = ST(0) cmp ST(i)
504 def UCOM_FpIr32: FpIf32<(outs), (ins RFP32:$lhs, RFP32:$rhs), CompareFP,
505                   [(set EFLAGS, (X86cmp RFP32:$lhs, RFP32:$rhs))]>;
506 def UCOM_FpIr64: FpIf64<(outs), (ins RFP64:$lhs, RFP64:$rhs), CompareFP,
507                   [(set EFLAGS, (X86cmp RFP64:$lhs, RFP64:$rhs))]>;
508 def UCOM_FpIr80: FpI_<(outs), (ins RFP80:$lhs, RFP80:$rhs), CompareFP,
509                   [(set EFLAGS, (X86cmp RFP80:$lhs, RFP80:$rhs))]>;
510 }
511
512 let Defs = [EFLAGS], Uses = [ST0] in {
513 def UCOM_Fr    : FPI<0xE0, AddRegFrm,    // FPSW = cmp ST(0) with ST(i)
514                     (outs), (ins RST:$reg),
515                     "fucom\t$reg">, DD;
516 def UCOM_FPr   : FPI<0xE8, AddRegFrm,    // FPSW = cmp ST(0) with ST(i), pop
517                     (outs), (ins RST:$reg),
518                     "fucomp\t$reg">, DD;
519 def UCOM_FPPr  : FPI<0xE9, RawFrm,       // cmp ST(0) with ST(1), pop, pop
520                     (outs), (ins),
521                     "fucompp">, DA;
522
523 def UCOM_FIr   : FPI<0xE8, AddRegFrm,     // CC = cmp ST(0) with ST(i)
524                     (outs), (ins RST:$reg),
525                     "fucomi\t$reg">, DB;
526 def UCOM_FIPr  : FPI<0xE8, AddRegFrm,     // CC = cmp ST(0) with ST(i), pop
527                     (outs), (ins RST:$reg),
528                     "fucompi\t$reg">, DF;
529 }
530
531 def COM_FIr : FPI<0xF0, AddRegFrm, (outs), (ins RST:$reg),
532                   "fcomi\t$reg">, DB;
533 def COM_FIPr : FPI<0xF0, AddRegFrm, (outs), (ins RST:$reg),
534                    "fcompi\t$reg">, DF;
535
536 // Floating point flag ops.
537 let Defs = [AX] in
538 def FNSTSW8r  : I<0xE0, RawFrm,                  // AX = fp flags
539                   (outs), (ins), "fnstsw %ax", []>, DF;
540
541 def FNSTCW16m : I<0xD9, MRM7m,                   // [mem16] = X87 control world
542                   (outs), (ins i16mem:$dst), "fnstcw\t$dst",
543                   [(X86fp_cwd_get16 addr:$dst)]>;
544                   
545 let mayLoad = 1 in
546 def FLDCW16m  : I<0xD9, MRM5m,                   // X87 control world = [mem16]
547                   (outs), (ins i16mem:$dst), "fldcw\t$dst", []>;
548
549 // FPU control instructions
550 def FNINIT : I<0xE3, RawFrm, (outs), (ins), "fninit", []>, DB;
551 def FFREE : FPI<0xC0, AddRegFrm, (outs), (ins RST:$reg),
552                 "ffree\t$reg">, DD;
553
554 // Clear exceptions
555
556 def FNCLEX : I<0xE2, RawFrm, (outs), (ins), "fnclex", []>, DB;
557
558 // Operandless floating-point instructions for the disassembler.
559 def WAIT : I<0x9B, RawFrm, (outs), (ins), "wait", []>;
560
561 def FNOP : I<0xD0, RawFrm, (outs), (ins), "fnop", []>, D9;
562 def FXAM : I<0xE5, RawFrm, (outs), (ins), "fxam", []>, D9;
563 def FLDL2T : I<0xE9, RawFrm, (outs), (ins), "fldl2t", []>, D9;
564 def FLDL2E : I<0xEA, RawFrm, (outs), (ins), "fldl2e", []>, D9;
565 def FLDPI : I<0xEB, RawFrm, (outs), (ins), "fldpi", []>, D9;
566 def FLDLG2 : I<0xEC, RawFrm, (outs), (ins), "fldlg2", []>, D9;
567 def FLDLN2 : I<0xED, RawFrm, (outs), (ins), "fldln2", []>, D9;
568 def F2XM1 : I<0xF0, RawFrm, (outs), (ins), "f2xm1", []>, D9;
569 def FYL2X : I<0xF1, RawFrm, (outs), (ins), "fyl2x", []>, D9;
570 def FPTAN : I<0xF2, RawFrm, (outs), (ins), "fptan", []>, D9;
571 def FPATAN : I<0xF3, RawFrm, (outs), (ins), "fpatan", []>, D9;
572 def FXTRACT : I<0xF4, RawFrm, (outs), (ins), "fxtract", []>, D9;
573 def FPREM1 : I<0xF5, RawFrm, (outs), (ins), "fprem1", []>, D9;
574 def FDECSTP : I<0xF6, RawFrm, (outs), (ins), "fdecstp", []>, D9;
575 def FINCSTP : I<0xF7, RawFrm, (outs), (ins), "fincstp", []>, D9;
576 def FPREM : I<0xF8, RawFrm, (outs), (ins), "fprem", []>, D9;
577 def FYL2XP1 : I<0xF9, RawFrm, (outs), (ins), "fyl2xp1", []>, D9;
578 def FSINCOS : I<0xFB, RawFrm, (outs), (ins), "fsincos", []>, D9;
579 def FRNDINT : I<0xFC, RawFrm, (outs), (ins), "frndint", []>, D9;
580 def FSCALE : I<0xFD, RawFrm, (outs), (ins), "fscale", []>, D9;
581 def FCOMPP : I<0xD9, RawFrm, (outs), (ins), "fcompp", []>, DE;
582
583 def FXSAVE : I<0xAE, MRM0m, (outs opaque512mem:$dst), (ins),
584                "fxsave\t$dst", []>, TB;
585 def FXSAVE64 : I<0xAE, MRM0m, (outs opaque512mem:$dst), (ins),
586                  "fxsaveq\t$dst", []>, TB, REX_W, Requires<[In64BitMode]>;
587 def FXRSTOR : I<0xAE, MRM1m, (outs), (ins opaque512mem:$src),
588                 "fxrstor\t$src", []>, TB;
589 def FXRSTOR64 : I<0xAE, MRM1m, (outs), (ins opaque512mem:$src),
590                   "fxrstorq\t$src", []>, TB, REX_W, Requires<[In64BitMode]>;
591
592 //===----------------------------------------------------------------------===//
593 // Non-Instruction Patterns
594 //===----------------------------------------------------------------------===//
595
596 // Required for RET of f32 / f64 / f80 values.
597 def : Pat<(X86fld addr:$src, f32), (LD_Fp32m addr:$src)>;
598 def : Pat<(X86fld addr:$src, f64), (LD_Fp64m addr:$src)>;
599 def : Pat<(X86fld addr:$src, f80), (LD_Fp80m addr:$src)>;
600
601 // Required for CALL which return f32 / f64 / f80 values.
602 def : Pat<(X86fst RFP32:$src, addr:$op, f32), (ST_Fp32m addr:$op, RFP32:$src)>;
603 def : Pat<(X86fst RFP64:$src, addr:$op, f32), (ST_Fp64m32 addr:$op, 
604                                                           RFP64:$src)>;
605 def : Pat<(X86fst RFP64:$src, addr:$op, f64), (ST_Fp64m addr:$op, RFP64:$src)>;
606 def : Pat<(X86fst RFP80:$src, addr:$op, f32), (ST_Fp80m32 addr:$op, 
607                                                           RFP80:$src)>;
608 def : Pat<(X86fst RFP80:$src, addr:$op, f64), (ST_Fp80m64 addr:$op, 
609                                                           RFP80:$src)>;
610 def : Pat<(X86fst RFP80:$src, addr:$op, f80), (ST_FpP80m addr:$op,
611                                                          RFP80:$src)>;
612
613 // Floating point constant -0.0 and -1.0
614 def : Pat<(f32 fpimmneg0), (CHS_Fp32 (LD_Fp032))>, Requires<[FPStackf32]>;
615 def : Pat<(f32 fpimmneg1), (CHS_Fp32 (LD_Fp132))>, Requires<[FPStackf32]>;
616 def : Pat<(f64 fpimmneg0), (CHS_Fp64 (LD_Fp064))>, Requires<[FPStackf64]>;
617 def : Pat<(f64 fpimmneg1), (CHS_Fp64 (LD_Fp164))>, Requires<[FPStackf64]>;
618 def : Pat<(f80 fpimmneg0), (CHS_Fp80 (LD_Fp080))>;
619 def : Pat<(f80 fpimmneg1), (CHS_Fp80 (LD_Fp180))>;
620
621 // Used to conv. i64 to f64 since there isn't a SSE version.
622 def : Pat<(X86fildflag addr:$src, i64), (ILD_Fp64m64 addr:$src)>;
623
624 // FP extensions map onto simple pseudo-value conversions if they are to/from
625 // the FP stack.
626 def : Pat<(f64 (fextend RFP32:$src)), (COPY_TO_REGCLASS RFP32:$src, RFP64)>,
627           Requires<[FPStackf32]>;
628 def : Pat<(f80 (fextend RFP32:$src)), (COPY_TO_REGCLASS RFP32:$src, RFP80)>,
629            Requires<[FPStackf32]>;
630 def : Pat<(f80 (fextend RFP64:$src)), (COPY_TO_REGCLASS RFP64:$src, RFP80)>,
631            Requires<[FPStackf64]>;
632
633 // FP truncations map onto simple pseudo-value conversions if they are to/from
634 // the FP stack.  We have validated that only value-preserving truncations make
635 // it through isel.
636 def : Pat<(f32 (fround RFP64:$src)), (COPY_TO_REGCLASS RFP64:$src, RFP32)>,
637           Requires<[FPStackf32]>;
638 def : Pat<(f32 (fround RFP80:$src)), (COPY_TO_REGCLASS RFP80:$src, RFP32)>,
639            Requires<[FPStackf32]>;
640 def : Pat<(f64 (fround RFP80:$src)), (COPY_TO_REGCLASS RFP80:$src, RFP64)>,
641            Requires<[FPStackf64]>;