Eliminated the classification of control registers into %ecr_
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86RegisterInfo.td
1 //===- X86RegisterInfo.td - Describe the X86 Register File --*- 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 Register file, defining the registers themselves,
11 // aliases between the registers, and the register classes built out of the
12 // registers.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 //===----------------------------------------------------------------------===//
17 //  Register definitions...
18 //
19 let Namespace = "X86" in {
20
21   // In the register alias definitions below, we define which registers alias
22   // which others.  We only specify which registers the small registers alias,
23   // because the register file generator is smart enough to figure out that
24   // AL aliases AX if we tell it that AX aliased AL (for example).
25
26   // Dwarf numbering is different for 32-bit and 64-bit, and there are 
27   // variations by target as well. Currently the first entry is for X86-64, 
28   // second - for EH on X86-32/Darwin and third is 'generic' one (X86-32/Linux
29   // and debug information on X86-32/Darwin)
30
31   // 8-bit registers
32   // Low registers
33   def AL : Register<"al">, DwarfRegNum<[0, 0, 0]>;
34   def DL : Register<"dl">, DwarfRegNum<[1, 2, 2]>;
35   def CL : Register<"cl">, DwarfRegNum<[2, 1, 1]>;
36   def BL : Register<"bl">, DwarfRegNum<[3, 3, 3]>;
37
38   // X86-64 only
39   def SIL : Register<"sil">, DwarfRegNum<[4, 6, 6]>;
40   def DIL : Register<"dil">, DwarfRegNum<[5, 7, 7]>;
41   def BPL : Register<"bpl">, DwarfRegNum<[6, 4, 5]>;
42   def SPL : Register<"spl">, DwarfRegNum<[7, 5, 4]>;
43   def R8B  : Register<"r8b">,  DwarfRegNum<[8, -2, -2]>;
44   def R9B  : Register<"r9b">,  DwarfRegNum<[9, -2, -2]>;
45   def R10B : Register<"r10b">, DwarfRegNum<[10, -2, -2]>;
46   def R11B : Register<"r11b">, DwarfRegNum<[11, -2, -2]>;
47   def R12B : Register<"r12b">, DwarfRegNum<[12, -2, -2]>;
48   def R13B : Register<"r13b">, DwarfRegNum<[13, -2, -2]>;
49   def R14B : Register<"r14b">, DwarfRegNum<[14, -2, -2]>;
50   def R15B : Register<"r15b">, DwarfRegNum<[15, -2, -2]>;
51
52   // High registers. On x86-64, these cannot be used in any instruction
53   // with a REX prefix.
54   def AH : Register<"ah">, DwarfRegNum<[0, 0, 0]>;
55   def DH : Register<"dh">, DwarfRegNum<[1, 2, 2]>;
56   def CH : Register<"ch">, DwarfRegNum<[2, 1, 1]>;
57   def BH : Register<"bh">, DwarfRegNum<[3, 3, 3]>;
58
59   // 16-bit registers
60   def AX : RegisterWithSubRegs<"ax", [AL,AH]>, DwarfRegNum<[0, 0, 0]>;
61   def DX : RegisterWithSubRegs<"dx", [DL,DH]>, DwarfRegNum<[1, 2, 2]>;
62   def CX : RegisterWithSubRegs<"cx", [CL,CH]>, DwarfRegNum<[2, 1, 1]>;
63   def BX : RegisterWithSubRegs<"bx", [BL,BH]>, DwarfRegNum<[3, 3, 3]>;
64   def SI : RegisterWithSubRegs<"si", [SIL]>, DwarfRegNum<[4, 6, 6]>;
65   def DI : RegisterWithSubRegs<"di", [DIL]>, DwarfRegNum<[5, 7, 7]>;
66   def BP : RegisterWithSubRegs<"bp", [BPL]>, DwarfRegNum<[6, 4, 5]>;
67   def SP : RegisterWithSubRegs<"sp", [SPL]>, DwarfRegNum<[7, 5, 4]>;
68   def IP : Register<"ip">, DwarfRegNum<[16]>;
69   
70   // X86-64 only
71   def R8W  : RegisterWithSubRegs<"r8w", [R8B]>, DwarfRegNum<[8, -2, -2]>;
72   def R9W  : RegisterWithSubRegs<"r9w", [R9B]>, DwarfRegNum<[9, -2, -2]>;
73   def R10W : RegisterWithSubRegs<"r10w", [R10B]>, DwarfRegNum<[10, -2, -2]>;
74   def R11W : RegisterWithSubRegs<"r11w", [R11B]>, DwarfRegNum<[11, -2, -2]>;
75   def R12W : RegisterWithSubRegs<"r12w", [R12B]>, DwarfRegNum<[12, -2, -2]>;
76   def R13W : RegisterWithSubRegs<"r13w", [R13B]>, DwarfRegNum<[13, -2, -2]>;
77   def R14W : RegisterWithSubRegs<"r14w", [R14B]>, DwarfRegNum<[14, -2, -2]>;
78   def R15W : RegisterWithSubRegs<"r15w", [R15B]>, DwarfRegNum<[15, -2, -2]>;
79
80   // 32-bit registers
81   def EAX : RegisterWithSubRegs<"eax", [AX]>, DwarfRegNum<[0, 0, 0]>;
82   def EDX : RegisterWithSubRegs<"edx", [DX]>, DwarfRegNum<[1, 2, 2]>;
83   def ECX : RegisterWithSubRegs<"ecx", [CX]>, DwarfRegNum<[2, 1, 1]>;
84   def EBX : RegisterWithSubRegs<"ebx", [BX]>, DwarfRegNum<[3, 3, 3]>;
85   def ESI : RegisterWithSubRegs<"esi", [SI]>, DwarfRegNum<[4, 6, 6]>;
86   def EDI : RegisterWithSubRegs<"edi", [DI]>, DwarfRegNum<[5, 7, 7]>;
87   def EBP : RegisterWithSubRegs<"ebp", [BP]>, DwarfRegNum<[6, 4, 5]>;
88   def ESP : RegisterWithSubRegs<"esp", [SP]>, DwarfRegNum<[7, 5, 4]>;
89   def EIP : RegisterWithSubRegs<"eip", [IP]>, DwarfRegNum<[16, 8, 8]>;  
90   
91   // X86-64 only
92   def R8D  : RegisterWithSubRegs<"r8d", [R8W]>, DwarfRegNum<[8, -2, -2]>;
93   def R9D  : RegisterWithSubRegs<"r9d", [R9W]>, DwarfRegNum<[9, -2, -2]>;
94   def R10D : RegisterWithSubRegs<"r10d", [R10W]>, DwarfRegNum<[10, -2, -2]>;
95   def R11D : RegisterWithSubRegs<"r11d", [R11W]>, DwarfRegNum<[11, -2, -2]>;
96   def R12D : RegisterWithSubRegs<"r12d", [R12W]>, DwarfRegNum<[12, -2, -2]>;
97   def R13D : RegisterWithSubRegs<"r13d", [R13W]>, DwarfRegNum<[13, -2, -2]>;
98   def R14D : RegisterWithSubRegs<"r14d", [R14W]>, DwarfRegNum<[14, -2, -2]>;
99   def R15D : RegisterWithSubRegs<"r15d", [R15W]>, DwarfRegNum<[15, -2, -2]>;
100
101   // 64-bit registers, X86-64 only
102   def RAX : RegisterWithSubRegs<"rax", [EAX]>, DwarfRegNum<[0, -2, -2]>;
103   def RDX : RegisterWithSubRegs<"rdx", [EDX]>, DwarfRegNum<[1, -2, -2]>;
104   def RCX : RegisterWithSubRegs<"rcx", [ECX]>, DwarfRegNum<[2, -2, -2]>;
105   def RBX : RegisterWithSubRegs<"rbx", [EBX]>, DwarfRegNum<[3, -2, -2]>;
106   def RSI : RegisterWithSubRegs<"rsi", [ESI]>, DwarfRegNum<[4, -2, -2]>;
107   def RDI : RegisterWithSubRegs<"rdi", [EDI]>, DwarfRegNum<[5, -2, -2]>;
108   def RBP : RegisterWithSubRegs<"rbp", [EBP]>, DwarfRegNum<[6, -2, -2]>;
109   def RSP : RegisterWithSubRegs<"rsp", [ESP]>, DwarfRegNum<[7, -2, -2]>;
110
111   def R8  : RegisterWithSubRegs<"r8", [R8D]>, DwarfRegNum<[8, -2, -2]>;
112   def R9  : RegisterWithSubRegs<"r9", [R9D]>, DwarfRegNum<[9, -2, -2]>;
113   def R10 : RegisterWithSubRegs<"r10", [R10D]>, DwarfRegNum<[10, -2, -2]>;
114   def R11 : RegisterWithSubRegs<"r11", [R11D]>, DwarfRegNum<[11, -2, -2]>;
115   def R12 : RegisterWithSubRegs<"r12", [R12D]>, DwarfRegNum<[12, -2, -2]>;
116   def R13 : RegisterWithSubRegs<"r13", [R13D]>, DwarfRegNum<[13, -2, -2]>;
117   def R14 : RegisterWithSubRegs<"r14", [R14D]>, DwarfRegNum<[14, -2, -2]>;
118   def R15 : RegisterWithSubRegs<"r15", [R15D]>, DwarfRegNum<[15, -2, -2]>;
119   def RIP : RegisterWithSubRegs<"rip", [EIP]>,  DwarfRegNum<[16, -2, -2]>;
120
121   // MMX Registers. These are actually aliased to ST0 .. ST7
122   def MM0 : Register<"mm0">, DwarfRegNum<[41, 29, 29]>;
123   def MM1 : Register<"mm1">, DwarfRegNum<[42, 30, 30]>;
124   def MM2 : Register<"mm2">, DwarfRegNum<[43, 31, 31]>;
125   def MM3 : Register<"mm3">, DwarfRegNum<[44, 32, 32]>;
126   def MM4 : Register<"mm4">, DwarfRegNum<[45, 33, 33]>;
127   def MM5 : Register<"mm5">, DwarfRegNum<[46, 34, 34]>;
128   def MM6 : Register<"mm6">, DwarfRegNum<[47, 35, 35]>;
129   def MM7 : Register<"mm7">, DwarfRegNum<[48, 36, 36]>;
130   
131   // Pseudo Floating Point registers
132   def FP0 : Register<"fp0">;
133   def FP1 : Register<"fp1">;
134   def FP2 : Register<"fp2">;
135   def FP3 : Register<"fp3">;
136   def FP4 : Register<"fp4">;
137   def FP5 : Register<"fp5">;
138   def FP6 : Register<"fp6">; 
139
140   // XMM Registers, used by the various SSE instruction set extensions
141   def XMM0: Register<"xmm0">, DwarfRegNum<[17, 21, 21]>;
142   def XMM1: Register<"xmm1">, DwarfRegNum<[18, 22, 22]>;
143   def XMM2: Register<"xmm2">, DwarfRegNum<[19, 23, 23]>;
144   def XMM3: Register<"xmm3">, DwarfRegNum<[20, 24, 24]>;
145   def XMM4: Register<"xmm4">, DwarfRegNum<[21, 25, 25]>;
146   def XMM5: Register<"xmm5">, DwarfRegNum<[22, 26, 26]>;
147   def XMM6: Register<"xmm6">, DwarfRegNum<[23, 27, 27]>;
148   def XMM7: Register<"xmm7">, DwarfRegNum<[24, 28, 28]>;
149
150   // X86-64 only
151   def XMM8:  Register<"xmm8">,  DwarfRegNum<[25, -2, -2]>;
152   def XMM9:  Register<"xmm9">,  DwarfRegNum<[26, -2, -2]>;
153   def XMM10: Register<"xmm10">, DwarfRegNum<[27, -2, -2]>;
154   def XMM11: Register<"xmm11">, DwarfRegNum<[28, -2, -2]>;
155   def XMM12: Register<"xmm12">, DwarfRegNum<[29, -2, -2]>;
156   def XMM13: Register<"xmm13">, DwarfRegNum<[30, -2, -2]>;
157   def XMM14: Register<"xmm14">, DwarfRegNum<[31, -2, -2]>;
158   def XMM15: Register<"xmm15">, DwarfRegNum<[32, -2, -2]>;
159
160   // YMM Registers, used by AVX instructions
161   def YMM0: RegisterWithSubRegs<"ymm0", [XMM0]>, DwarfRegNum<[17, 21, 21]>;
162   def YMM1: RegisterWithSubRegs<"ymm1", [XMM1]>, DwarfRegNum<[18, 22, 22]>;
163   def YMM2: RegisterWithSubRegs<"ymm2", [XMM2]>, DwarfRegNum<[19, 23, 23]>;
164   def YMM3: RegisterWithSubRegs<"ymm3", [XMM3]>, DwarfRegNum<[20, 24, 24]>;
165   def YMM4: RegisterWithSubRegs<"ymm4", [XMM4]>, DwarfRegNum<[21, 25, 25]>;
166   def YMM5: RegisterWithSubRegs<"ymm5", [XMM5]>, DwarfRegNum<[22, 26, 26]>;
167   def YMM6: RegisterWithSubRegs<"ymm6", [XMM6]>, DwarfRegNum<[23, 27, 27]>;
168   def YMM7: RegisterWithSubRegs<"ymm7", [XMM7]>, DwarfRegNum<[24, 28, 28]>;
169   def YMM8:  RegisterWithSubRegs<"ymm8", [XMM8]>,  DwarfRegNum<[25, -2, -2]>;
170   def YMM9:  RegisterWithSubRegs<"ymm9", [XMM9]>,  DwarfRegNum<[26, -2, -2]>;
171   def YMM10: RegisterWithSubRegs<"ymm10", [XMM10]>, DwarfRegNum<[27, -2, -2]>;
172   def YMM11: RegisterWithSubRegs<"ymm11", [XMM11]>, DwarfRegNum<[28, -2, -2]>;
173   def YMM12: RegisterWithSubRegs<"ymm12", [XMM12]>, DwarfRegNum<[29, -2, -2]>;
174   def YMM13: RegisterWithSubRegs<"ymm13", [XMM13]>, DwarfRegNum<[30, -2, -2]>;
175   def YMM14: RegisterWithSubRegs<"ymm14", [XMM14]>, DwarfRegNum<[31, -2, -2]>;
176   def YMM15: RegisterWithSubRegs<"ymm15", [XMM15]>, DwarfRegNum<[32, -2, -2]>;
177
178   // Floating point stack registers
179   def ST0 : Register<"st(0)">, DwarfRegNum<[33, 12, 11]>;
180   def ST1 : Register<"st(1)">, DwarfRegNum<[34, 13, 12]>;
181   def ST2 : Register<"st(2)">, DwarfRegNum<[35, 14, 13]>;
182   def ST3 : Register<"st(3)">, DwarfRegNum<[36, 15, 14]>;
183   def ST4 : Register<"st(4)">, DwarfRegNum<[37, 16, 15]>;
184   def ST5 : Register<"st(5)">, DwarfRegNum<[38, 17, 16]>;
185   def ST6 : Register<"st(6)">, DwarfRegNum<[39, 18, 17]>;
186   def ST7 : Register<"st(7)">, DwarfRegNum<[40, 19, 18]>; 
187
188   // Status flags register
189   def EFLAGS : Register<"flags">;
190
191   // Segment registers
192   def CS : Register<"cs">;
193   def DS : Register<"ds">;
194   def SS : Register<"ss">;
195   def ES : Register<"es">;
196   def FS : Register<"fs">;
197   def GS : Register<"gs">;
198   
199   // Debug registers
200   def DR0 : Register<"dr0">;
201   def DR1 : Register<"dr1">;
202   def DR2 : Register<"dr2">;
203   def DR3 : Register<"dr3">;
204   def DR4 : Register<"dr4">;
205   def DR5 : Register<"dr5">;
206   def DR6 : Register<"dr6">;
207   def DR7 : Register<"dr7">;
208   
209   // Condition registers
210   def CR0 : Register<"cr0">;
211   def CR1 : Register<"cr1">;
212   def CR2 : Register<"cr2">;
213   def CR3 : Register<"cr3">;
214   def CR4 : Register<"cr4">;
215   def CR5 : Register<"cr5">;
216   def CR6 : Register<"cr6">;
217   def CR7 : Register<"cr7">;
218   def CR8 : Register<"cr8">;
219 }
220
221
222 //===----------------------------------------------------------------------===//
223 // Subregister Set Definitions... now that we have all of the pieces, define the
224 // sub registers for each register.
225 //
226
227 def x86_subreg_8bit    : PatLeaf<(i32 1)>;
228 def x86_subreg_8bit_hi : PatLeaf<(i32 2)>;
229 def x86_subreg_16bit   : PatLeaf<(i32 3)>;
230 def x86_subreg_32bit   : PatLeaf<(i32 4)>;
231
232 def x86_subreg_ss   : PatLeaf<(i32 1)>;
233 def x86_subreg_sd   : PatLeaf<(i32 2)>;
234 def x86_subreg_xmm  : PatLeaf<(i32 3)>;
235
236 def : SubRegSet<1, [AX, CX, DX, BX, SP,  BP,  SI,  DI,  
237                     R8W, R9W, R10W, R11W, R12W, R13W, R14W, R15W],
238                    [AL, CL, DL, BL, SPL, BPL, SIL, DIL, 
239                     R8B, R9B, R10B, R11B, R12B, R13B, R14B, R15B]>;
240
241 def : SubRegSet<2, [AX, CX, DX, BX],
242                    [AH, CH, DH, BH]>;
243
244 def : SubRegSet<1, [EAX, ECX, EDX, EBX, ESP, EBP, ESI, EDI,  
245                     R8D, R9D, R10D, R11D, R12D, R13D, R14D, R15D],
246                    [AL, CL, DL, BL, SPL, BPL, SIL, DIL, 
247                     R8B, R9B, R10B, R11B, R12B, R13B, R14B, R15B]>;
248
249 def : SubRegSet<2, [EAX, ECX, EDX, EBX],
250                    [AH, CH, DH, BH]>;
251
252 def : SubRegSet<3, [EAX, ECX, EDX, EBX, ESP, EBP, ESI, EDI,
253                     R8D, R9D, R10D, R11D, R12D, R13D, R14D, R15D],
254                    [AX,  CX,  DX,  BX,  SP,  BP,  SI,  DI, 
255                     R8W, R9W, R10W, R11W, R12W, R13W, R14W, R15W]>;
256
257 def : SubRegSet<1, [RAX, RCX, RDX, RBX, RSP, RBP, RSI, RDI,  
258                     R8,  R9,  R10, R11, R12, R13, R14, R15],
259                    [AL, CL, DL, BL, SPL, BPL, SIL, DIL, 
260                     R8B, R9B, R10B, R11B, R12B, R13B, R14B, R15B]>;
261
262 def : SubRegSet<2, [RAX, RCX, RDX, RBX],
263                    [AH, CH, DH, BH]>;
264
265 def : SubRegSet<3, [RAX, RCX, RDX, RBX, RSP, RBP, RSI, RDI,
266                     R8,  R9,  R10, R11, R12, R13, R14, R15],
267                    [AX,  CX,  DX,  BX,  SP,  BP,  SI,  DI, 
268                     R8W, R9W, R10W, R11W, R12W, R13W, R14W, R15W]>;
269
270 def : SubRegSet<4, [RAX, RCX, RDX, RBX, RSP, RBP, RSI, RDI,
271                     R8,  R9,  R10, R11, R12, R13, R14, R15],
272                    [EAX, ECX, EDX, EBX, ESP, EBP, ESI, EDI, 
273                     R8D, R9D, R10D, R11D, R12D, R13D, R14D, R15D]>;
274
275 def : SubRegSet<1, [YMM0, YMM1, YMM2, YMM3, YMM4, YMM5, YMM6, YMM7,
276                     YMM8, YMM9, YMM10, YMM11, YMM12, YMM13, YMM14, YMM15],
277                    [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
278                     XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]>;
279
280 def : SubRegSet<2, [YMM0, YMM1, YMM2, YMM3, YMM4, YMM5, YMM6, YMM7,
281                     YMM8, YMM9, YMM10, YMM11, YMM12, YMM13, YMM14, YMM15],
282                    [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
283                     XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]>;
284
285 def : SubRegSet<3, [YMM0, YMM1, YMM2, YMM3, YMM4, YMM5, YMM6, YMM7,  
286                     YMM8, YMM9, YMM10, YMM11, YMM12, YMM13, YMM14, YMM15],
287                    [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7, 
288                     XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]>;
289
290 def : SubRegSet<1, [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
291                     XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15],
292                    [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
293                     XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]>;
294
295 def : SubRegSet<2, [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
296                     XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15],
297                    [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
298                     XMM8, XMM9, XMM10, XMM11, XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]>;
299
300 //===----------------------------------------------------------------------===//
301 // Register Class Definitions... now that we have all of the pieces, define the
302 // top-level register classes.  The order specified in the register list is
303 // implicitly defined to be the register allocation order.
304 //
305
306 // List call-clobbered registers before callee-save registers. RBX, RBP, (and 
307 // R12, R13, R14, and R15 for X86-64) are callee-save registers.
308 // In 64-mode, there are 12 additional i8 registers, SIL, DIL, BPL, SPL, and
309 // R8B, ... R15B. 
310 // Allocate R12 and R13 last, as these require an extra byte when
311 // encoded in x86_64 instructions.
312 // FIXME: Allow AH, CH, DH, BH to be used as general-purpose registers in
313 // 64-bit mode. The main complication is that they cannot be encoded in an
314 // instruction requiring a REX prefix, while SIL, DIL, BPL, R8D, etc.
315 // require a REX prefix. For example, "addb %ah, %dil" and "movzbl %ah, %r8d"
316 // cannot be encoded.
317 def GR8 : RegisterClass<"X86", [i8],  8,
318                         [AL, CL, DL, AH, CH, DH, BL, BH, SIL, DIL, BPL, SPL,
319                          R8B, R9B, R10B, R11B, R14B, R15B, R12B, R13B]> {
320   let MethodProtos = [{
321     iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const;
322     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
323   }];
324   let MethodBodies = [{
325     static const unsigned X86_GR8_AO_64[] = {
326       X86::AL,   X86::CL,   X86::DL,   X86::SIL, X86::DIL,
327       X86::R8B,  X86::R9B,  X86::R10B, X86::R11B,
328       X86::BL,   X86::R14B, X86::R15B, X86::R12B, X86::R13B, X86::BPL
329     };
330
331     GR8Class::iterator
332     GR8Class::allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
333       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
334       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
335       if (Subtarget.is64Bit())
336         return X86_GR8_AO_64;
337       else
338         return begin();
339     }
340
341     GR8Class::iterator
342     GR8Class::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
343       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
344       const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
345       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
346       const X86MachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
347       // Does the function dedicate RBP / EBP to being a frame ptr?
348       if (!Subtarget.is64Bit())
349         // In 32-mode, none of the 8-bit registers aliases EBP or ESP.
350         return begin() + 8;
351       else if (RI->hasFP(MF) || MFI->getReserveFP())
352         // If so, don't allocate SPL or BPL.
353         return array_endof(X86_GR8_AO_64) - 1;
354       else
355         // If not, just don't allocate SPL.
356         return array_endof(X86_GR8_AO_64);
357     }
358   }];
359 }
360
361 def GR16 : RegisterClass<"X86", [i16], 16,
362                          [AX, CX, DX, SI, DI, BX, BP, SP,
363                           R8W, R9W, R10W, R11W, R14W, R15W, R12W, R13W]> {
364   let SubRegClassList = [GR8, GR8];
365   let MethodProtos = [{
366     iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const;
367     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
368   }];
369   let MethodBodies = [{
370     static const unsigned X86_GR16_AO_64[] = {
371       X86::AX,  X86::CX,   X86::DX,   X86::SI,   X86::DI,
372       X86::R8W, X86::R9W,  X86::R10W, X86::R11W,
373       X86::BX, X86::R14W, X86::R15W,  X86::R12W, X86::R13W, X86::BP
374     };
375
376     GR16Class::iterator
377     GR16Class::allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
378       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
379       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
380       if (Subtarget.is64Bit())
381         return X86_GR16_AO_64;
382       else
383         return begin();
384     }
385
386     GR16Class::iterator
387     GR16Class::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
388       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
389       const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
390       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
391       const X86MachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
392       if (Subtarget.is64Bit()) {
393         // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
394         if (RI->hasFP(MF) || MFI->getReserveFP())
395           // If so, don't allocate SP or BP.
396           return array_endof(X86_GR16_AO_64) - 1;
397         else
398           // If not, just don't allocate SP.
399           return array_endof(X86_GR16_AO_64);
400       } else {
401         // Does the function dedicate EBP to being a frame ptr?
402         if (RI->hasFP(MF) || MFI->getReserveFP())
403           // If so, don't allocate SP or BP.
404           return begin() + 6;
405         else
406           // If not, just don't allocate SP.
407           return begin() + 7;
408       }
409     }
410   }];
411 }
412
413 def GR32 : RegisterClass<"X86", [i32], 32, 
414                          [EAX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBX, EBP, ESP,
415                           R8D, R9D, R10D, R11D, R14D, R15D, R12D, R13D]> {
416   let SubRegClassList = [GR8, GR8, GR16];
417   let MethodProtos = [{
418     iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const;
419     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
420   }];
421   let MethodBodies = [{
422     static const unsigned X86_GR32_AO_64[] = {
423       X86::EAX, X86::ECX,  X86::EDX,  X86::ESI,  X86::EDI,
424       X86::R8D, X86::R9D,  X86::R10D, X86::R11D,
425       X86::EBX, X86::R14D, X86::R15D, X86::R12D, X86::R13D, X86::EBP
426     };
427
428     GR32Class::iterator
429     GR32Class::allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
430       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
431       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
432       if (Subtarget.is64Bit())
433         return X86_GR32_AO_64;
434       else
435         return begin();
436     }
437
438     GR32Class::iterator
439     GR32Class::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
440       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
441       const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
442       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
443       const X86MachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
444       if (Subtarget.is64Bit()) {
445         // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
446         if (RI->hasFP(MF) || MFI->getReserveFP())
447           // If so, don't allocate ESP or EBP.
448           return array_endof(X86_GR32_AO_64) - 1;
449         else
450           // If not, just don't allocate ESP.
451           return array_endof(X86_GR32_AO_64);
452       } else {
453         // Does the function dedicate EBP to being a frame ptr?
454         if (RI->hasFP(MF) || MFI->getReserveFP())
455           // If so, don't allocate ESP or EBP.
456           return begin() + 6;
457         else
458           // If not, just don't allocate ESP.
459           return begin() + 7;
460       }
461     }
462   }];
463 }
464
465 // GR64 - 64-bit GPRs. This oddly includes RIP, which isn't accurate, since
466 // RIP isn't really a register and it can't be used anywhere except in an
467 // address, but it doesn't cause trouble.
468 def GR64 : RegisterClass<"X86", [i64], 64, 
469                          [RAX, RCX, RDX, RSI, RDI, R8, R9, R10, R11,
470                           RBX, R14, R15, R12, R13, RBP, RSP, RIP]> {
471   let SubRegClassList = [GR8, GR8, GR16, GR32];
472   let MethodProtos = [{
473     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
474   }];
475   let MethodBodies = [{
476     GR64Class::iterator
477     GR64Class::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
478       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
479       const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
480       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
481       const X86MachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
482       if (!Subtarget.is64Bit())
483         return begin();  // None of these are allocatable in 32-bit.
484       // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
485       if (RI->hasFP(MF) || MFI->getReserveFP())
486         return end()-3;  // If so, don't allocate RIP, RSP or RBP
487       else
488         return end()-2;  // If not, just don't allocate RIP or RSP
489     }
490   }];
491 }
492
493 // Segment registers for use by MOV instructions (and others) that have a
494 //   segment register as one operand.  Always contain a 16-bit segment
495 //   descriptor.
496 def SEGMENT_REG : RegisterClass<"X86", [i16], 16, [CS, DS, SS, ES, FS, GS]> {
497 }
498
499 // Debug registers.
500 def DEBUG_REG : RegisterClass<"X86", [i32], 32, 
501                               [DR0, DR1, DR2, DR3, DR4, DR5, DR6, DR7]> {
502 }
503
504 // Control registers.
505 def CONTROL_REG : RegisterClass<"X86", [i64], 64,
506                                 [CR0, CR1, CR2, CR3, CR4, CR5, CR6, CR7, CR8]> {
507 }
508
509 // GR8_ABCD_L, GR8_ABCD_H, GR16_ABCD, GR32_ABCD, GR64_ABCD - Subclasses of
510 // GR8, GR16, GR32, and GR64 which contain just the "a" "b", "c", and "d"
511 // registers. On x86-32, GR16_ABCD and GR32_ABCD are classes for registers
512 // that support 8-bit subreg operations. On x86-64, GR16_ABCD, GR32_ABCD,
513 // and GR64_ABCD are classes for registers that support 8-bit h-register
514 // operations.
515 def GR8_ABCD_L : RegisterClass<"X86", [i8], 8, [AL, CL, DL, BL]> {
516 }
517 def GR8_ABCD_H : RegisterClass<"X86", [i8], 8, [AH, CH, DH, BH]> {
518 }
519 def GR16_ABCD : RegisterClass<"X86", [i16], 16, [AX, CX, DX, BX]> {
520   let SubRegClassList = [GR8_ABCD_L, GR8_ABCD_H];
521 }
522 def GR32_ABCD : RegisterClass<"X86", [i32], 32, [EAX, ECX, EDX, EBX]> {
523   let SubRegClassList = [GR8_ABCD_L, GR8_ABCD_H, GR16_ABCD];
524 }
525 def GR64_ABCD : RegisterClass<"X86", [i64], 64, [RAX, RCX, RDX, RBX]> {
526   let SubRegClassList = [GR8_ABCD_L, GR8_ABCD_H, GR16_ABCD, GR32_ABCD];
527 }
528 def GR32_TC   : RegisterClass<"X86", [i32], 32, [EAX, ECX, EDX]> {
529   let SubRegClassList = [GR8, GR8, GR16];
530 }
531 def GR64_TC   : RegisterClass<"X86", [i64], 64, [RAX, RCX, RDX, RSI, RDI,
532                                                  R8, R9, R11]> {
533   let SubRegClassList = [GR8, GR8, GR16, GR32_TC];
534 }
535
536 // GR8_NOREX - GR8 registers which do not require a REX prefix.
537 def GR8_NOREX : RegisterClass<"X86", [i8], 8,
538                               [AL, CL, DL, AH, CH, DH, BL, BH]> {
539   let MethodProtos = [{
540     iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const;
541     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
542   }];
543   let MethodBodies = [{
544     // In 64-bit mode, it's not safe to blindly allocate H registers.
545     static const unsigned X86_GR8_NOREX_AO_64[] = {
546       X86::AL, X86::CL, X86::DL, X86::BL
547     };
548
549     GR8_NOREXClass::iterator
550     GR8_NOREXClass::allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
551       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
552       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
553       if (Subtarget.is64Bit())
554         return X86_GR8_NOREX_AO_64;
555       else
556         return begin();
557     }
558
559     GR8_NOREXClass::iterator
560     GR8_NOREXClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
561       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
562       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
563       if (Subtarget.is64Bit())
564         return array_endof(X86_GR8_NOREX_AO_64);
565       else
566         return end();
567     }
568   }];
569 }
570 // GR16_NOREX - GR16 registers which do not require a REX prefix.
571 def GR16_NOREX : RegisterClass<"X86", [i16], 16,
572                                [AX, CX, DX, SI, DI, BX, BP, SP]> {
573   let SubRegClassList = [GR8_NOREX, GR8_NOREX];
574   let MethodProtos = [{
575     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
576   }];
577   let MethodBodies = [{
578     GR16_NOREXClass::iterator
579     GR16_NOREXClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
580       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
581       const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
582       const X86MachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
583       // Does the function dedicate RBP / EBP to being a frame ptr?
584       if (RI->hasFP(MF) || MFI->getReserveFP())
585         // If so, don't allocate SP or BP.
586         return end() - 2;
587       else
588         // If not, just don't allocate SP.
589         return end() - 1;
590     }
591   }];
592 }
593 // GR32_NOREX - GR32 registers which do not require a REX prefix.
594 def GR32_NOREX : RegisterClass<"X86", [i32], 32,
595                                [EAX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBX, EBP, ESP]> {
596   let SubRegClassList = [GR8_NOREX, GR8_NOREX, GR16_NOREX];
597   let MethodProtos = [{
598     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
599   }];
600   let MethodBodies = [{
601     GR32_NOREXClass::iterator
602     GR32_NOREXClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
603       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
604       const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
605       const X86MachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
606       // Does the function dedicate RBP / EBP to being a frame ptr?
607       if (RI->hasFP(MF) || MFI->getReserveFP())
608         // If so, don't allocate ESP or EBP.
609         return end() - 2;
610       else
611         // If not, just don't allocate ESP.
612         return end() - 1;
613     }
614   }];
615 }
616 // GR64_NOREX - GR64 registers which do not require a REX prefix.
617 def GR64_NOREX : RegisterClass<"X86", [i64], 64,
618                                [RAX, RCX, RDX, RSI, RDI, RBX, RBP, RSP, RIP]> {
619   let SubRegClassList = [GR8_NOREX, GR8_NOREX, GR16_NOREX, GR32_NOREX];
620   let MethodProtos = [{
621     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
622   }];
623   let MethodBodies = [{
624     GR64_NOREXClass::iterator
625     GR64_NOREXClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
626       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
627       const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
628       const X86MachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
629       // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
630       if (RI->hasFP(MF) || MFI->getReserveFP())
631         // If so, don't allocate RIP, RSP or RBP.
632         return end() - 3;
633       else
634         // If not, just don't allocate RIP or RSP.
635         return end() - 2;
636     }
637   }];
638 }
639
640 // GR32_NOSP - GR32 registers except ESP.
641 def GR32_NOSP : RegisterClass<"X86", [i32], 32,
642                               [EAX, ECX, EDX, ESI, EDI, EBX, EBP,
643                                R8D, R9D, R10D, R11D, R14D, R15D, R12D, R13D]> {
644   let SubRegClassList = [GR8, GR8, GR16];
645   let MethodProtos = [{
646     iterator allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const;
647     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
648   }];
649   let MethodBodies = [{
650     static const unsigned X86_GR32_NOSP_AO_64[] = {
651       X86::EAX, X86::ECX,  X86::EDX,  X86::ESI,  X86::EDI,
652       X86::R8D, X86::R9D,  X86::R10D, X86::R11D,
653       X86::EBX, X86::R14D, X86::R15D, X86::R12D, X86::R13D, X86::EBP
654     };
655
656     GR32_NOSPClass::iterator
657     GR32_NOSPClass::allocation_order_begin(const MachineFunction &MF) const {
658       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
659       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
660       if (Subtarget.is64Bit())
661         return X86_GR32_NOSP_AO_64;
662       else
663         return begin();
664     }
665
666     GR32_NOSPClass::iterator
667     GR32_NOSPClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
668       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
669       const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
670       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
671       const X86MachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
672       if (Subtarget.is64Bit()) {
673         // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
674         if (RI->hasFP(MF) || MFI->getReserveFP())
675           // If so, don't allocate EBP.
676           return array_endof(X86_GR32_NOSP_AO_64) - 1;
677         else
678           // If not, any reg in this class is ok.
679           return array_endof(X86_GR32_NOSP_AO_64);
680       } else {
681         // Does the function dedicate EBP to being a frame ptr?
682         if (RI->hasFP(MF) || MFI->getReserveFP())
683           // If so, don't allocate EBP.
684           return begin() + 6;
685         else
686           // If not, any reg in this class is ok.
687           return begin() + 7;
688       }
689     }
690   }];
691 }
692
693 // GR64_NOSP - GR64 registers except RSP (and RIP).
694 def GR64_NOSP : RegisterClass<"X86", [i64], 64,
695                               [RAX, RCX, RDX, RSI, RDI, R8, R9, R10, R11,
696                                RBX, R14, R15, R12, R13, RBP]> {
697   let SubRegClassList = [GR8, GR8, GR16, GR32_NOSP];
698   let MethodProtos = [{
699     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
700   }];
701   let MethodBodies = [{
702     GR64_NOSPClass::iterator
703     GR64_NOSPClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
704       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
705       const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
706       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
707       const X86MachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
708       if (!Subtarget.is64Bit())
709         return begin();  // None of these are allocatable in 32-bit.
710       // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
711       if (RI->hasFP(MF) || MFI->getReserveFP())
712         return end()-1;  // If so, don't allocate RBP
713       else
714         return end();  // If not, any reg in this class is ok.
715     }
716   }];
717 }
718
719 // GR64_NOREX_NOSP - GR64_NOREX registers except RSP.
720 def GR64_NOREX_NOSP : RegisterClass<"X86", [i64], 64,
721                                     [RAX, RCX, RDX, RSI, RDI, RBX, RBP]> {
722   let SubRegClassList = [GR8_NOREX, GR8_NOREX, GR16_NOREX, GR32_NOREX];
723   let MethodProtos = [{
724     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
725   }];
726   let MethodBodies = [{
727     GR64_NOREX_NOSPClass::iterator
728     GR64_NOREX_NOSPClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const
729   {
730       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
731       const TargetRegisterInfo *RI = TM.getRegisterInfo();
732       const X86MachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
733       // Does the function dedicate RBP to being a frame ptr?
734       if (RI->hasFP(MF) || MFI->getReserveFP())
735         // If so, don't allocate RBP.
736         return end() - 1;
737       else
738         // If not, any reg in this class is ok.
739         return end();
740     }
741   }];
742 }
743
744 // A class to support the 'A' assembler constraint: EAX then EDX.
745 def GR32_AD : RegisterClass<"X86", [i32], 32, [EAX, EDX]> {
746   let SubRegClassList = [GR8_ABCD_L, GR8_ABCD_H, GR16_ABCD];
747 }
748
749 // Scalar SSE2 floating point registers.
750 def FR32 : RegisterClass<"X86", [f32], 32,
751                          [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
752                           XMM8, XMM9, XMM10, XMM11,
753                           XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]> {
754   let MethodProtos = [{
755     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
756   }];
757   let MethodBodies = [{
758     FR32Class::iterator
759     FR32Class::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
760       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
761       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
762       if (!Subtarget.is64Bit())
763         return end()-8; // Only XMM0 to XMM7 are available in 32-bit mode.
764       else
765         return end();
766     }
767   }];
768 }
769
770 def FR64 : RegisterClass<"X86", [f64], 64,
771                          [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
772                           XMM8, XMM9, XMM10, XMM11,
773                           XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]> {
774   let MethodProtos = [{
775     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
776   }];
777   let MethodBodies = [{
778     FR64Class::iterator
779     FR64Class::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
780       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
781       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
782       if (!Subtarget.is64Bit())
783         return end()-8; // Only XMM0 to XMM7 are available in 32-bit mode.
784       else
785         return end();
786     }
787   }];
788 }
789
790
791 // FIXME: This sets up the floating point register files as though they are f64
792 // values, though they really are f80 values.  This will cause us to spill
793 // values as 64-bit quantities instead of 80-bit quantities, which is much much
794 // faster on common hardware.  In reality, this should be controlled by a
795 // command line option or something.
796
797 def RFP32 : RegisterClass<"X86",[f32], 32, [FP0, FP1, FP2, FP3, FP4, FP5, FP6]>;
798 def RFP64 : RegisterClass<"X86",[f64], 32, [FP0, FP1, FP2, FP3, FP4, FP5, FP6]>;
799 def RFP80 : RegisterClass<"X86",[f80], 32, [FP0, FP1, FP2, FP3, FP4, FP5, FP6]>;
800
801 // Floating point stack registers (these are not allocatable by the
802 // register allocator - the floating point stackifier is responsible
803 // for transforming FPn allocations to STn registers)
804 def RST : RegisterClass<"X86", [f80, f64, f32], 32,
805                         [ST0, ST1, ST2, ST3, ST4, ST5, ST6, ST7]> {
806     let MethodProtos = [{
807     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
808   }];
809   let MethodBodies = [{
810     RSTClass::iterator
811     RSTClass::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
812       return begin();
813     }
814   }];
815 }
816
817 // Generic vector registers: VR64 and VR128.
818 def VR64  : RegisterClass<"X86", [v8i8, v4i16, v2i32, v1i64, v2f32], 64,
819                           [MM0, MM1, MM2, MM3, MM4, MM5, MM6, MM7]>;
820 def VR128 : RegisterClass<"X86", [v16i8, v8i16, v4i32, v2i64, v4f32, v2f64],128,
821                           [XMM0, XMM1, XMM2, XMM3, XMM4, XMM5, XMM6, XMM7,
822                            XMM8, XMM9, XMM10, XMM11,
823                            XMM12, XMM13, XMM14, XMM15]> {
824   let SubRegClassList = [FR32, FR64];
825   let MethodProtos = [{
826     iterator allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const;
827   }];
828   let MethodBodies = [{
829     VR128Class::iterator
830     VR128Class::allocation_order_end(const MachineFunction &MF) const {
831       const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
832       const X86Subtarget &Subtarget = TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
833       if (!Subtarget.is64Bit())
834         return end()-8; // Only XMM0 to XMM7 are available in 32-bit mode.
835       else
836         return end();
837     }
838   }];
839 }
840 def VR256 : RegisterClass<"X86", [ v8i32, v4i64, v8f32, v4f64],256,
841                           [YMM0, YMM1, YMM2, YMM3, YMM4, YMM5, YMM6, YMM7,
842                            YMM8, YMM9, YMM10, YMM11,
843                            YMM12, YMM13, YMM14, YMM15]> {
844   let SubRegClassList = [FR32, FR64, VR128];
845 }
846
847 // Status flags registers.
848 def CCR : RegisterClass<"X86", [i32], 32, [EFLAGS]> {
849   let CopyCost = -1;  // Don't allow copying of status registers.
850 }