Implement changes from Chris's feedback.
[oota-llvm.git] / lib / Target / XCore / XCoreInstrInfo.td
1 //===- XCoreInstrInfo.td - Target Description for XCore ----*- 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 XCore instructions in TableGen format.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 // Uses of CP, DP are not currently reflected in the patterns, since
15 // having a physical register as an operand prevents loop hoisting and
16 // since the value of these registers never changes during the life of the
17 // function.
18
19 //===----------------------------------------------------------------------===//
20 // Instruction format superclass.
21 //===----------------------------------------------------------------------===//
22
23 include "XCoreInstrFormats.td"
24
25 //===----------------------------------------------------------------------===//
26 // Feature predicates.
27 //===----------------------------------------------------------------------===//
28
29 // HasXS1A - This predicate is true when the target processor supports XS1A
30 // instructions.
31 def HasXS1A   : Predicate<"Subtarget.isXS1A()">;
32
33 // HasXS1B - This predicate is true when the target processor supports XS1B
34 // instructions.
35 def HasXS1B : Predicate<"Subtarget.isXS1B()">;
36
37 //===----------------------------------------------------------------------===//
38 // XCore specific DAG Nodes.
39 //
40
41 // Call
42 def SDT_XCoreBranchLink : SDTypeProfile<0, 1, [SDTCisPtrTy<0>]>;
43 def XCoreBranchLink     : SDNode<"XCoreISD::BL",SDT_XCoreBranchLink,
44                             [SDNPHasChain, SDNPOptInFlag, SDNPOutFlag]>;
45
46 def XCoreRetsp       : SDNode<"XCoreISD::RETSP", SDTNone,
47                          [SDNPHasChain, SDNPOptInFlag]>;
48
49 def SDT_XCoreAddress    : SDTypeProfile<1, 1,
50                             [SDTCisSameAs<0, 1>, SDTCisPtrTy<0>]>;
51
52 def pcrelwrapper : SDNode<"XCoreISD::PCRelativeWrapper", SDT_XCoreAddress,
53                            []>;
54
55 def dprelwrapper : SDNode<"XCoreISD::DPRelativeWrapper", SDT_XCoreAddress,
56                            []>;
57
58 def cprelwrapper : SDNode<"XCoreISD::CPRelativeWrapper", SDT_XCoreAddress,
59                            []>;
60
61 def SDT_XCoreStwsp    : SDTypeProfile<0, 2, [SDTCisInt<1>]>;
62 def XCoreStwsp        : SDNode<"XCoreISD::STWSP", SDT_XCoreStwsp,
63                                [SDNPHasChain]>;
64
65 // These are target-independent nodes, but have target-specific formats.
66 def SDT_XCoreCallSeqStart : SDCallSeqStart<[ SDTCisVT<0, i32> ]>;
67 def SDT_XCoreCallSeqEnd   : SDCallSeqEnd<[ SDTCisVT<0, i32>,
68                                         SDTCisVT<1, i32> ]>;
69
70 def callseq_start : SDNode<"ISD::CALLSEQ_START", SDT_XCoreCallSeqStart,
71                            [SDNPHasChain, SDNPOutFlag]>;
72 def callseq_end   : SDNode<"ISD::CALLSEQ_END",   SDT_XCoreCallSeqEnd,
73                            [SDNPHasChain, SDNPOptInFlag, SDNPOutFlag]>;
74
75 //===----------------------------------------------------------------------===//
76 // Instruction Pattern Stuff
77 //===----------------------------------------------------------------------===//
78
79 def div4_xform : SDNodeXForm<imm, [{
80   // Transformation function: imm/4
81   assert(N->getZExtValue() % 4 == 0);
82   return getI32Imm(N->getZExtValue()/4);
83 }]>;
84
85 def msksize_xform : SDNodeXForm<imm, [{
86   // Transformation function: get the size of a mask
87   assert(isMask_32(N->getZExtValue()));
88   // look for the first non-zero bit
89   return getI32Imm(32 - CountLeadingZeros_32(N->getZExtValue()));
90 }]>;
91
92 def neg_xform : SDNodeXForm<imm, [{
93   // Transformation function: -imm
94   uint32_t value = N->getZExtValue();
95   return getI32Imm(-value);
96 }]>;
97
98 def div4neg_xform : SDNodeXForm<imm, [{
99   // Transformation function: -imm/4
100   uint32_t value = N->getZExtValue();
101   assert(-value % 4 == 0);
102   return getI32Imm(-value/4);
103 }]>;
104
105 def immUs4Neg : PatLeaf<(imm), [{
106   uint32_t value = (uint32_t)N->getZExtValue();
107   return (-value)%4 == 0 && (-value)/4 <= 11;
108 }]>;
109
110 def immUs4 : PatLeaf<(imm), [{
111   uint32_t value = (uint32_t)N->getZExtValue();
112   return value%4 == 0 && value/4 <= 11;
113 }]>;
114
115 def immUsNeg : PatLeaf<(imm), [{
116   return -((uint32_t)N->getZExtValue()) <= 11;
117 }]>;
118
119 def immUs : PatLeaf<(imm), [{
120   return (uint32_t)N->getZExtValue() <= 11;
121 }]>;
122
123 def immU6 : PatLeaf<(imm), [{
124   return (uint32_t)N->getZExtValue() < (1 << 6);
125 }]>;
126
127 def immU10 : PatLeaf<(imm), [{
128   return (uint32_t)N->getZExtValue() < (1 << 10);
129 }]>;
130
131 def immU16 : PatLeaf<(imm), [{
132   return (uint32_t)N->getZExtValue() < (1 << 16);
133 }]>;
134
135 def immU20 : PatLeaf<(imm), [{
136   return (uint32_t)N->getZExtValue() < (1 << 20);
137 }]>;
138
139 // FIXME check subtarget. Currently we check if the immediate
140 // is in the common subset of legal immediate values for both
141 // XS1A and XS1B.
142 def immMskBitp : PatLeaf<(imm), [{
143   uint32_t value = (uint32_t)N->getZExtValue();
144   if (!isMask_32(value)) {
145     return false;
146   }
147   int msksize = 32 - CountLeadingZeros_32(value);
148   return (msksize >= 1 && msksize <= 8)
149           || msksize == 16
150           || msksize == 24
151           || msksize == 32;
152 }]>;
153
154 // FIXME check subtarget. Currently we check if the immediate
155 // is in the common subset of legal immediate values for both
156 // XS1A and XS1B.
157 def immBitp : PatLeaf<(imm), [{
158   uint32_t value = (uint32_t)N->getZExtValue();
159   return (value >= 1 && value <= 8)
160           || value == 16
161           || value == 24
162           || value == 32;
163 }]>;
164
165 def lda16f : PatFrag<(ops node:$addr, node:$offset),
166                      (add node:$addr, (shl node:$offset, 1))>;
167 def lda16b : PatFrag<(ops node:$addr, node:$offset),
168                      (sub node:$addr, (shl node:$offset, 1))>;
169 def ldawf : PatFrag<(ops node:$addr, node:$offset),
170                      (add node:$addr, (shl node:$offset, 2))>;
171 def ldawb : PatFrag<(ops node:$addr, node:$offset),
172                      (sub node:$addr, (shl node:$offset, 2))>;
173
174 // Instruction operand types
175 def calltarget  : Operand<i32>;
176 def brtarget : Operand<OtherVT>;
177 def pclabel : Operand<i32>;
178
179 // Addressing modes
180 def ADDRspii : ComplexPattern<i32, 2, "SelectADDRspii", [add, frameindex], []>;
181 def ADDRdpii : ComplexPattern<i32, 2, "SelectADDRdpii", [add, dprelwrapper],
182                  []>;
183 def ADDRcpii : ComplexPattern<i32, 2, "SelectADDRcpii", [add, cprelwrapper],
184                  []>;
185
186 // Address operands
187 def MEMii : Operand<i32> {
188   let PrintMethod = "printMemOperand";
189   let MIOperandInfo = (ops i32imm, i32imm);
190 }
191
192 //===----------------------------------------------------------------------===//
193 // Instruction Class Templates
194 //===----------------------------------------------------------------------===//
195
196 // Three operand short
197
198 multiclass F3R_2RUS<string OpcStr, SDNode OpNode> {
199   def _3r: _F3R<
200                  (outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$b, GRRegs:$c),
201                  !strconcat(OpcStr, " $dst, $b, $c"),
202                  [(set GRRegs:$dst, (OpNode GRRegs:$b, GRRegs:$c))]>;
203   def _2rus : _F2RUS<
204                  (outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$b, i32imm:$c),
205                  !strconcat(OpcStr, " $dst, $b, $c"),
206                  [(set GRRegs:$dst, (OpNode GRRegs:$b, immUs:$c))]>;
207 }
208
209 multiclass F3R_2RUS_np<string OpcStr> {
210   def _3r: _F3R<
211                  (outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$b, GRRegs:$c),
212                  !strconcat(OpcStr, " $dst, $b, $c"),
213                  []>;
214   def _2rus : _F2RUS<
215                  (outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$b, i32imm:$c),
216                  !strconcat(OpcStr, " $dst, $b, $c"),
217                  []>;
218 }
219
220 multiclass F3R_2RBITP<string OpcStr, SDNode OpNode> {
221   def _3r: _F3R<
222                  (outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$b, GRRegs:$c),
223                  !strconcat(OpcStr, " $dst, $b, $c"),
224                  [(set GRRegs:$dst, (OpNode GRRegs:$b, GRRegs:$c))]>;
225   def _2rus : _F2RUS<
226                  (outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$b, i32imm:$c),
227                  !strconcat(OpcStr, " $dst, $b, $c"),
228                  [(set GRRegs:$dst, (OpNode GRRegs:$b, immBitp:$c))]>;
229 }
230
231 class F3R<string OpcStr, SDNode OpNode> : _F3R<
232                  (outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$b, GRRegs:$c),
233                  !strconcat(OpcStr, " $dst, $b, $c"),
234                  [(set GRRegs:$dst, (OpNode GRRegs:$b, GRRegs:$c))]>;
235
236 class F3R_np<string OpcStr> : _F3R<
237                  (outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$b, GRRegs:$c),
238                  !strconcat(OpcStr, " $dst, $b, $c"),
239                  []>;
240 // Three operand long
241
242 /// FL3R_L2RUS multiclass - Define a normal FL3R/FL2RUS pattern in one shot.
243 multiclass FL3R_L2RUS<string OpcStr, SDNode OpNode> {
244   def _l3r: _FL3R<
245                  (outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$b, GRRegs:$c),
246                  !strconcat(OpcStr, " $dst, $b, $c"),
247                  [(set GRRegs:$dst, (OpNode GRRegs:$b, GRRegs:$c))]>;
248   def _l2rus : _FL2RUS<
249                  (outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$b, i32imm:$c),
250                  !strconcat(OpcStr, " $dst, $b, $c"),
251                  [(set GRRegs:$dst, (OpNode GRRegs:$b, immUs:$c))]>;
252 }
253
254 /// FL3R_L2RUS multiclass - Define a normal FL3R/FL2RUS pattern in one shot.
255 multiclass FL3R_L2RBITP<string OpcStr, SDNode OpNode> {
256   def _l3r: _FL3R<
257                  (outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$b, GRRegs:$c),
258                  !strconcat(OpcStr, " $dst, $b, $c"),
259                  [(set GRRegs:$dst, (OpNode GRRegs:$b, GRRegs:$c))]>;
260   def _l2rus : _FL2RUS<
261                  (outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$b, i32imm:$c),
262                  !strconcat(OpcStr, " $dst, $b, $c"),
263                  [(set GRRegs:$dst, (OpNode GRRegs:$b, immBitp:$c))]>;
264 }
265
266 class FL3R<string OpcStr, SDNode OpNode> : _FL3R<
267                  (outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$b, GRRegs:$c),
268                  !strconcat(OpcStr, " $dst, $b, $c"),
269                  [(set GRRegs:$dst, (OpNode GRRegs:$b, GRRegs:$c))]>;
270
271 // Register - U6
272 // Operand register - U6
273 multiclass FRU6_LRU6_branch<string OpcStr> {
274   def _ru6: _FRU6<
275                  (outs), (ins GRRegs:$cond, brtarget:$dest),
276                  !strconcat(OpcStr, " $cond, $dest"),
277                  []>;
278   def _lru6: _FLRU6<
279                  (outs), (ins GRRegs:$cond, brtarget:$dest),
280                  !strconcat(OpcStr, " $cond, $dest"),
281                  []>;
282 }
283
284 multiclass FRU6_LRU6_cp<string OpcStr> {
285   def _ru6: _FRU6<
286                  (outs GRRegs:$dst), (ins i32imm:$a),
287                  !strconcat(OpcStr, " $dst, cp[$a]"),
288                  []>;
289   def _lru6: _FLRU6<
290                  (outs GRRegs:$dst), (ins i32imm:$a),
291                  !strconcat(OpcStr, " $dst, cp[$a]"),
292                  []>;
293 }
294
295 // U6
296 multiclass FU6_LU6<string OpcStr, SDNode OpNode> {
297   def _u6: _FU6<
298                  (outs), (ins i32imm:$b),
299                  !strconcat(OpcStr, " $b"),
300                  [(OpNode immU6:$b)]>;
301   def _lu6: _FLU6<
302                  (outs), (ins i32imm:$b),
303                  !strconcat(OpcStr, " $b"),
304                  [(OpNode immU16:$b)]>;
305 }
306
307 multiclass FU6_LU6_np<string OpcStr> {
308   def _u6: _FU6<
309                  (outs), (ins i32imm:$b),
310                  !strconcat(OpcStr, " $b"),
311                  []>;
312   def _lu6: _FLU6<
313                  (outs), (ins i32imm:$b),
314                  !strconcat(OpcStr, " $b"),
315                  []>;
316 }
317
318 // U10
319 multiclass FU10_LU10_np<string OpcStr> {
320   def _u10: _FU10<
321                  (outs), (ins i32imm:$b),
322                  !strconcat(OpcStr, " $b"),
323                  []>;
324   def _lu10: _FLU10<
325                  (outs), (ins i32imm:$b),
326                  !strconcat(OpcStr, " $b"),
327                  []>;
328 }
329
330 // Two operand short
331
332 class F2R_np<string OpcStr> : _F2R<
333                  (outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$b),
334                  !strconcat(OpcStr, " $dst, $b"),
335                  []>;
336
337 // Two operand long
338
339 //===----------------------------------------------------------------------===//
340 // Pseudo Instructions
341 //===----------------------------------------------------------------------===//
342
343 let Defs = [SP], Uses = [SP] in {
344 def ADJCALLSTACKDOWN : PseudoInstXCore<(outs), (ins i32imm:$amt),
345                                "${:comment} ADJCALLSTACKDOWN $amt",
346                                [(callseq_start timm:$amt)]>;
347 def ADJCALLSTACKUP : PseudoInstXCore<(outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2),
348                             "${:comment} ADJCALLSTACKUP $amt1",
349                             [(callseq_end timm:$amt1, timm:$amt2)]>;
350 }
351
352 def LDWFI : PseudoInstXCore<(outs GRRegs:$dst), (ins MEMii:$addr),
353                              "${:comment} LDWFI $dst, $addr",
354                              [(set GRRegs:$dst, (load ADDRspii:$addr))]>;
355
356 def LDAWFI : PseudoInstXCore<(outs GRRegs:$dst), (ins MEMii:$addr),
357                              "${:comment} LDAWFI $dst, $addr",
358                              [(set GRRegs:$dst, ADDRspii:$addr)]>;
359
360 def STWFI : PseudoInstXCore<(outs), (ins GRRegs:$src, MEMii:$addr),
361                             "${:comment} STWFI $src, $addr",
362                             [(store GRRegs:$src, ADDRspii:$addr)]>;
363
364 // SELECT_CC_* - Used to implement the SELECT_CC DAG operation.  Expanded by the
365 // scheduler into a branch sequence.
366 let usesCustomDAGSchedInserter = 1 in {
367   def SELECT_CC : PseudoInstXCore<(outs GRRegs:$dst),
368                               (ins GRRegs:$cond, GRRegs:$T, GRRegs:$F),
369                               "${:comment} SELECT_CC PSEUDO!",
370                               [(set GRRegs:$dst,
371                                  (select GRRegs:$cond, GRRegs:$T, GRRegs:$F))]>;
372 }
373
374 //===----------------------------------------------------------------------===//
375 // Instructions
376 //===----------------------------------------------------------------------===//
377
378 // Three operand short
379 defm ADD : F3R_2RUS<"add", add>;
380 defm SUB : F3R_2RUS<"sub", sub>;
381 let neverHasSideEffects = 1 in {
382 defm EQ : F3R_2RUS_np<"eq">;
383 def LSS_3r : F3R_np<"lss">;
384 def LSU_3r : F3R_np<"lsu">;
385 }
386 def AND_3r : F3R<"and", and>;
387 def OR_3r : F3R<"or", or>;
388
389 let mayLoad=1 in {
390 def LDW_3r : _F3R<(outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$addr, GRRegs:$offset),
391                   "ldw $dst, $addr[$offset]",
392                   []>;
393
394 def LDW_2rus : _F2RUS<(outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$addr, i32imm:$offset),
395                   "ldw $dst, $addr[$offset]",
396                   []>;
397
398 def LD16S_3r :  _F3R<(outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$addr, GRRegs:$offset),
399                   "ld16s $dst, $addr[$offset]",
400                   []>;
401
402 def LD8U_3r :  _F3R<(outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$addr, GRRegs:$offset),
403                   "ld8u $dst, $addr[$offset]",
404                   []>;
405 }
406
407 let mayStore=1 in {
408 def STW_3r : _F3R<(outs), (ins GRRegs:$val, GRRegs:$addr, GRRegs:$offset),
409                   "stw $val, $addr[$offset]",
410                   []>;
411
412 def STW_2rus : _F2RUS<(outs), (ins GRRegs:$val, GRRegs:$addr, i32imm:$offset),
413                   "stw $val, $addr[$offset]",
414                   []>;
415 }
416
417 defm SHL : F3R_2RBITP<"shl", shl>;
418 defm SHR : F3R_2RBITP<"shr", srl>;
419 // TODO tsetr
420
421 // Three operand long
422 def LDAWF_l3r : _FL3R<(outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$addr, GRRegs:$offset),
423                   "ldaw $dst, $addr[$offset]",
424                   [(set GRRegs:$dst, (ldawf GRRegs:$addr, GRRegs:$offset))]>;
425
426 let neverHasSideEffects = 1 in
427 def LDAWF_l2rus : _FL2RUS<(outs GRRegs:$dst),
428                     (ins GRRegs:$addr, i32imm:$offset),
429                     "ldaw $dst, $addr[$offset]",
430                     []>;
431
432 def LDAWB_l3r : _FL3R<(outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$addr, GRRegs:$offset),
433                   "ldaw $dst, $addr[-$offset]",
434                   [(set GRRegs:$dst, (ldawb GRRegs:$addr, GRRegs:$offset))]>;
435
436 let neverHasSideEffects = 1 in
437 def LDAWB_l2rus : _FL2RUS<(outs GRRegs:$dst),
438                     (ins GRRegs:$addr, i32imm:$offset),
439                     "ldaw $dst, $addr[-$offset]",
440                     []>;
441
442 def LDA16F_l3r : _FL3R<(outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$addr, GRRegs:$offset),
443                   "lda16 $dst, $addr[$offset]",
444                   [(set GRRegs:$dst, (lda16f GRRegs:$addr, GRRegs:$offset))]>;
445
446 def LDA16B_l3r : _FL3R<(outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$addr, GRRegs:$offset),
447                   "lda16 $dst, $addr[-$offset]",
448                   [(set GRRegs:$dst, (lda16b GRRegs:$addr, GRRegs:$offset))]>;
449
450 def MUL_l3r : FL3R<"mul", mul>;
451 // Instructions which may trap are marked as side effecting.
452 let hasSideEffects = 1 in {
453 def DIVS_l3r : FL3R<"divs", sdiv>;
454 def DIVU_l3r : FL3R<"divu", udiv>;
455 def REMS_l3r : FL3R<"rems", srem>;
456 def REMU_l3r : FL3R<"remu", urem>;
457 }
458 def XOR_l3r : FL3R<"xor", xor>;
459 defm ASHR : FL3R_L2RBITP<"ashr", sra>;
460 // TODO crc32, crc8, inpw, outpw
461 let mayStore=1 in {
462 def ST16_l3r : _FL3R<(outs), (ins GRRegs:$val, GRRegs:$addr, GRRegs:$offset),
463                 "st16 $val, $addr[$offset]",
464                 []>;
465
466 def ST8_l3r : _FL3R<(outs), (ins GRRegs:$val, GRRegs:$addr, GRRegs:$offset),
467                 "st8 $val, $addr[$offset]",
468                 []>;
469 }
470
471 // Four operand long
472 let Predicates = [HasXS1B], Constraints = "$src1 = $dst1,$src2 = $dst2" in {
473 def MACCU_l4r : _L4R<(outs GRRegs:$dst1, GRRegs:$dst2),
474                     (ins GRRegs:$src1, GRRegs:$src2, GRRegs:$src3,
475                       GRRegs:$src4),
476                     "maccu $dst1, $dst2, $src3, $src4",
477                     []>;
478
479 def MACCS_l4r : _L4R<(outs GRRegs:$dst1, GRRegs:$dst2),
480                     (ins GRRegs:$src1, GRRegs:$src2, GRRegs:$src3,
481                       GRRegs:$src4),
482                     "maccs $dst1, $dst2, $src3, $src4",
483                     []>;
484 }
485
486 // Five operand long
487
488 let Predicates = [HasXS1B] in {
489 def LADD_l5r : _L5R<(outs GRRegs:$dst1, GRRegs:$dst2),
490                     (ins GRRegs:$src1, GRRegs:$src2, GRRegs:$src3),
491                     "ladd $dst1, $dst2, $src1, $src2, $src3",
492                     []>;
493
494 def LSUB_l5r : _L5R<(outs GRRegs:$dst1, GRRegs:$dst2),
495                     (ins GRRegs:$src1, GRRegs:$src2, GRRegs:$src3),
496                     "lsub $dst1, $dst2, $src1, $src2, $src3",
497                     []>;
498
499 def LDIV_l5r : _L5R<(outs GRRegs:$dst1, GRRegs:$dst2),
500                     (ins GRRegs:$src1, GRRegs:$src2, GRRegs:$src3),
501                     "ldiv $dst1, $dst2, $src1, $src2, $src3",
502                     []>;
503 }
504
505 // Six operand long
506
507 def LMUL_l6r : _L6R<(outs GRRegs:$dst1, GRRegs:$dst2),
508                     (ins GRRegs:$src1, GRRegs:$src2, GRRegs:$src3,
509                       GRRegs:$src4),
510                     "lmul $dst1, $dst2, $src1, $src2, $src3, $src4",
511                     []>;
512
513 let Predicates = [HasXS1A] in
514 def MACC_l6r : _L6R<(outs GRRegs:$dst1, GRRegs:$dst2),
515                     (ins GRRegs:$src1, GRRegs:$src2, GRRegs:$src3,
516                       GRRegs:$src4),
517                     "macc $dst1, $dst2, $src1, $src2, $src3, $src4",
518                     []>;
519
520 // Register - U6
521
522 //let Uses = [DP] in ...
523 let neverHasSideEffects = 1, isReMaterializable = 1 in
524 def LDAWDP_ru6: _FRU6<(outs GRRegs:$dst), (ins MEMii:$a),
525                     "ldaw $dst, dp[$a]",
526                     []>;
527
528 let isReMaterializable = 1 in                    
529 def LDAWDP_lru6: _FLRU6<
530                     (outs GRRegs:$dst), (ins MEMii:$a),
531                     "ldaw $dst, dp[$a]",
532                     [(set GRRegs:$dst, ADDRdpii:$a)]>;
533
534 let mayLoad=1 in
535 def LDWDP_ru6: _FRU6<(outs GRRegs:$dst), (ins MEMii:$a),
536                     "ldw $dst, dp[$a]",
537                     []>;
538                     
539 def LDWDP_lru6: _FLRU6<
540                     (outs GRRegs:$dst), (ins MEMii:$a),
541                     "ldw $dst, dp[$a]",
542                     [(set GRRegs:$dst, (load ADDRdpii:$a))]>;
543
544 let mayStore=1 in
545 def STWDP_ru6 : _FRU6<(outs), (ins GRRegs:$val, MEMii:$addr),
546                   "stw $val, dp[$addr]",
547                   []>;
548
549 def STWDP_lru6 : _FLRU6<(outs), (ins GRRegs:$val, MEMii:$addr),
550                   "stw $val, dp[$addr]",
551                   [(store GRRegs:$val, ADDRdpii:$addr)]>;
552
553 //let Uses = [CP] in ..
554 let mayLoad = 1, isReMaterializable = 1 in
555 defm LDWCP : FRU6_LRU6_cp<"ldw">;
556
557 let Uses = [SP] in {
558 let mayStore=1 in {
559 def STWSP_ru6 : _FRU6<
560                  (outs), (ins GRRegs:$val, i32imm:$index),
561                  "stw $val, sp[$index]",
562                  [(XCoreStwsp GRRegs:$val, immU6:$index)]>;
563
564 def STWSP_lru6 : _FLRU6<
565                  (outs), (ins GRRegs:$val, i32imm:$index),
566                  "stw $val, sp[$index]",
567                  [(XCoreStwsp GRRegs:$val, immU16:$index)]>;
568 }
569
570 let mayLoad=1 in {
571 def LDWSP_ru6 : _FRU6<
572                  (outs GRRegs:$dst), (ins i32imm:$b),
573                  "ldw $dst, sp[$b]",
574                  []>;
575
576 def LDWSP_lru6 : _FLRU6<
577                  (outs GRRegs:$dst), (ins i32imm:$b),
578                  "ldw $dst, sp[$b]",
579                  []>;
580 }
581
582 let neverHasSideEffects = 1 in {
583 def LDAWSP_ru6 : _FRU6<
584                  (outs GRRegs:$dst), (ins i32imm:$b),
585                  "ldaw $dst, sp[$b]",
586                  []>;
587
588 def LDAWSP_lru6 : _FLRU6<
589                  (outs GRRegs:$dst), (ins i32imm:$b),
590                  "ldaw $dst, sp[$b]",
591                  []>;
592
593 def LDAWSP_ru6_RRegs : _FRU6<
594                  (outs RRegs:$dst), (ins i32imm:$b),
595                  "ldaw $dst, sp[$b]",
596                  []>;
597
598 def LDAWSP_lru6_RRegs : _FLRU6<
599                  (outs RRegs:$dst), (ins i32imm:$b),
600                  "ldaw $dst, sp[$b]",
601                  []>;
602 }
603 }
604
605 let isReMaterializable = 1 in {
606 def LDC_ru6 : _FRU6<
607                  (outs GRRegs:$dst), (ins i32imm:$b),
608                  "ldc $dst, $b",
609                  [(set GRRegs:$dst, immU6:$b)]>;
610
611 def LDC_lru6 : _FLRU6<
612                  (outs GRRegs:$dst), (ins i32imm:$b),
613                  "ldc $dst, $b",
614                  [(set GRRegs:$dst, immU16:$b)]>;
615 }
616
617 // Operand register - U6
618 // TODO setc
619 let isBranch = 1, isTerminator = 1 in {
620 defm BRFT: FRU6_LRU6_branch<"bt">;
621 defm BRBT: FRU6_LRU6_branch<"bt">;
622 defm BRFF: FRU6_LRU6_branch<"bf">;
623 defm BRBF: FRU6_LRU6_branch<"bf">;
624 }
625
626 // U6
627 let Defs = [SP], Uses = [SP] in {
628 let neverHasSideEffects = 1 in
629 defm EXTSP : FU6_LU6_np<"extsp">;
630 let mayStore = 1 in
631 defm ENTSP : FU6_LU6_np<"entsp">;
632
633 let isReturn = 1, isTerminator = 1, mayLoad = 1 in {
634 defm RETSP : FU6_LU6<"retsp", XCoreRetsp>;
635 }
636 }
637
638 // TODO extdp, kentsp, krestsp, blat, setsr
639 // clrsr, getsr, kalli
640 let isBranch = 1, isTerminator = 1 in {
641 def BRBU_u6 : _FU6<
642                  (outs),
643                  (ins brtarget:$target),
644                  "bu $target",
645                  []>;
646
647 def BRBU_lu6 : _FLU6<
648                  (outs),
649                  (ins brtarget:$target),
650                  "bu $target",
651                  []>;
652
653 def BRFU_u6 : _FU6<
654                  (outs),
655                  (ins brtarget:$target),
656                  "bu $target",
657                  []>;
658
659 def BRFU_lu6 : _FLU6<
660                  (outs),
661                  (ins brtarget:$target),
662                  "bu $target",
663                  []>;
664 }
665
666 //let Uses = [CP] in ...
667 let Predicates = [HasXS1B], Defs = [R11], neverHasSideEffects = 1,
668   isReMaterializable = 1 in
669 def LDAWCP_u6: _FRU6<(outs), (ins MEMii:$a),
670                     "ldaw r11, cp[$a]",
671                     []>;
672
673 let Predicates = [HasXS1B], Defs = [R11], isReMaterializable = 1 in
674 def LDAWCP_lu6: _FLRU6<
675                     (outs), (ins MEMii:$a),
676                     "ldaw r11, cp[$a]",
677                     [(set R11, ADDRcpii:$a)]>;
678
679 // U10
680 // TODO ldwcpl, blacp
681
682 let Defs = [R11], isReMaterializable = 1, neverHasSideEffects = 1 in
683 def LDAP_u10 : _FU10<
684                   (outs),
685                   (ins i32imm:$addr),
686                   "ldap r11, $addr",
687                   []>;
688
689 let Defs = [R11], isReMaterializable = 1 in
690 def LDAP_lu10 : _FLU10<
691                   (outs),
692                   (ins i32imm:$addr),
693                   "ldap r11, $addr",
694                   [(set R11, (pcrelwrapper tglobaladdr:$addr))]>;
695
696 let isCall=1,
697 // All calls clobber the the link register and the non-callee-saved registers:
698 Defs = [R0, R1, R2, R3, R11, LR] in {
699 def BL_u10 : _FU10<
700                   (outs),
701                   (ins calltarget:$target, variable_ops),
702                   "bl $target",
703                   [(XCoreBranchLink immU10:$target)]>;
704
705 def BL_lu10 : _FLU10<
706                   (outs),
707                   (ins calltarget:$target, variable_ops),
708                   "bl $target",
709                   [(XCoreBranchLink immU20:$target)]>;
710 }
711
712 // Two operand short
713 // TODO getr, getst
714 def NOT : _F2R<(outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$b),
715                  "not $dst, $b",
716                  [(set GRRegs:$dst, (not GRRegs:$b))]>;
717
718 def NEG : _F2R<(outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$b),
719                  "neg $dst, $b",
720                  [(set GRRegs:$dst, (ineg GRRegs:$b))]>;
721
722 // TODO setd, eet, eef, getts, setpt, outct, inct, chkct, outt, intt, out,
723 // in, outshr, inshr, testct, testwct, tinitpc, tinitdp, tinitsp, tinitcp,
724 // tsetmr, sext (reg), zext (reg)
725 let isTwoAddress = 1 in {
726 let neverHasSideEffects = 1 in
727 def SEXT_rus : _FRUS<(outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$src1, i32imm:$src2),
728                  "sext $dst, $src2",
729                  []>;
730
731 let neverHasSideEffects = 1 in
732 def ZEXT_rus : _FRUS<(outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$src1, i32imm:$src2),
733                  "zext $dst, $src2",
734                  []>;
735
736 def ANDNOT_2r : _F2R<(outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$src1, GRRegs:$src2),
737                  "andnot $dst, $src2",
738                  [(set GRRegs:$dst, (and GRRegs:$src1, (not GRRegs:$src2)))]>;
739 }
740
741 let isReMaterializable = 1, neverHasSideEffects = 1 in
742 def MKMSK_rus : _FRUS<(outs GRRegs:$dst), (ins i32imm:$size),
743                  "mkmsk $dst, $size",
744                  []>;
745
746 def MKMSK_2r : _FRUS<(outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$size),
747                  "mkmsk $dst, $size",
748                  [(set GRRegs:$dst, (add (shl 1, GRRegs:$size), 0xffffffff))]>;
749
750 // Two operand long
751 // TODO settw, setclk, setrdy, setpsc, endin, peek,
752 // getd, testlcl, tinitlr, getps, setps
753 def BITREV_l2r : _FL2R<(outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$src),
754                  "bitrev $dst, $src",
755                  [(set GRRegs:$dst, (int_xcore_bitrev GRRegs:$src))]>;
756
757 def BYTEREV_l2r : _FL2R<(outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$src),
758                  "byterev $dst, $src",
759                  [(set GRRegs:$dst, (bswap GRRegs:$src))]>;
760
761 def CLZ_l2r : _FL2R<(outs GRRegs:$dst), (ins GRRegs:$src),
762                  "clz $dst, $src",
763                  [(set GRRegs:$dst, (ctlz GRRegs:$src))]>;
764
765 // One operand short
766 // TODO edu, eeu, waitet, waitef, freer, tstart, msync, mjoin, syncr, clrtp
767 // bru, setdp, setcp, setv, setev, kcall
768 // dgetreg
769 let isBranch=1, isIndirectBranch=1, isTerminator=1 in
770 def BAU_1r : _F1R<(outs), (ins GRRegs:$addr),
771                  "bau $addr",
772                  [(brind GRRegs:$addr)]>;
773
774 let Defs=[SP], neverHasSideEffects=1 in
775 def SETSP_1r : _F1R<(outs), (ins GRRegs:$src),
776                  "set sp, $src",
777                  []>;
778
779 let isBarrier = 1, hasCtrlDep = 1 in 
780 def ECALLT_1r : _F1R<(outs), (ins GRRegs:$src),
781                  "ecallt $src",
782                  []>;
783
784 let isBarrier = 1, hasCtrlDep = 1 in 
785 def ECALLF_1r : _F1R<(outs), (ins GRRegs:$src),
786                  "ecallf $src",
787                  []>;
788
789 let isCall=1, 
790 // All calls clobber the the link register and the non-callee-saved registers:
791 Defs = [R0, R1, R2, R3, R11, LR] in {
792 def BLA_1r : _F1R<(outs), (ins GRRegs:$addr, variable_ops),
793                  "bla $addr",
794                  [(XCoreBranchLink GRRegs:$addr)]>;
795 }
796
797 // Zero operand short
798 // TODO waiteu, clre, ssync, freet, ldspc, stspc, ldssr, stssr, ldsed, stsed,
799 // stet, geted, getet, getkep, getksp, setkep, getid, kret, dcall, dret,
800 // dentsp, drestsp
801
802 let Defs = [R11] in
803 def GETID_0R : _F0R<(outs), (ins),
804                  "get r11, id",
805                  [(set R11, (int_xcore_getid))]>;
806
807 //===----------------------------------------------------------------------===//
808 // Non-Instruction Patterns
809 //===----------------------------------------------------------------------===//
810
811 def : Pat<(XCoreBranchLink tglobaladdr:$addr), (BL_lu10 tglobaladdr:$addr)>;
812 def : Pat<(XCoreBranchLink texternalsym:$addr), (BL_lu10 texternalsym:$addr)>;
813
814 /// sext_inreg
815 def : Pat<(sext_inreg GRRegs:$b, i1), (SEXT_rus GRRegs:$b, 1)>;
816 def : Pat<(sext_inreg GRRegs:$b, i8), (SEXT_rus GRRegs:$b, 8)>;
817 def : Pat<(sext_inreg GRRegs:$b, i16), (SEXT_rus GRRegs:$b, 16)>;
818
819 /// loads
820 def : Pat<(zextloadi8 (add GRRegs:$addr, GRRegs:$offset)),
821           (LD8U_3r GRRegs:$addr, GRRegs:$offset)>;
822 def : Pat<(zextloadi8 GRRegs:$addr), (LD8U_3r GRRegs:$addr, (LDC_ru6 0))>;
823
824 def : Pat<(zextloadi16 (lda16f GRRegs:$addr, GRRegs:$offset)),
825           (LD16S_3r GRRegs:$addr, GRRegs:$offset)>;
826 def : Pat<(sextloadi16 GRRegs:$addr), (LD16S_3r GRRegs:$addr, (LDC_ru6 0))>;
827
828 def : Pat<(load (ldawf GRRegs:$addr, GRRegs:$offset)),
829           (LDW_3r GRRegs:$addr, GRRegs:$offset)>;
830 def : Pat<(load (add GRRegs:$addr, immUs4:$offset)),
831           (LDW_2rus GRRegs:$addr, (div4_xform immUs4:$offset))>;
832 def : Pat<(load GRRegs:$addr), (LDW_2rus GRRegs:$addr, 0)>;
833
834 /// anyext
835 def : Pat<(extloadi8 (add GRRegs:$addr, GRRegs:$offset)),
836           (LD8U_3r GRRegs:$addr, GRRegs:$offset)>;
837 def : Pat<(extloadi8 GRRegs:$addr), (LD8U_3r GRRegs:$addr, (LDC_ru6 0))>;
838 def : Pat<(extloadi16 (lda16f GRRegs:$addr, GRRegs:$offset)),
839           (LD16S_3r GRRegs:$addr, GRRegs:$offset)>;
840 def : Pat<(extloadi16 GRRegs:$addr), (LD16S_3r GRRegs:$addr, (LDC_ru6 0))>;
841
842 /// stores
843 def : Pat<(truncstorei8 GRRegs:$val, (add GRRegs:$addr, GRRegs:$offset)),
844           (ST8_l3r GRRegs:$val, GRRegs:$addr, GRRegs:$offset)>;
845 def : Pat<(truncstorei8 GRRegs:$val, GRRegs:$addr),
846           (ST8_l3r GRRegs:$val, GRRegs:$addr, (LDC_ru6 0))>;
847           
848 def : Pat<(truncstorei16 GRRegs:$val, (lda16f GRRegs:$addr, GRRegs:$offset)),
849           (ST16_l3r GRRegs:$val, GRRegs:$addr, GRRegs:$offset)>;
850 def : Pat<(truncstorei16 GRRegs:$val, GRRegs:$addr),
851           (ST16_l3r GRRegs:$val, GRRegs:$addr, (LDC_ru6 0))>;
852
853 def : Pat<(store GRRegs:$val, (ldawf GRRegs:$addr, GRRegs:$offset)),
854           (STW_3r GRRegs:$val, GRRegs:$addr, GRRegs:$offset)>;
855 def : Pat<(store GRRegs:$val, (add GRRegs:$addr, immUs4:$offset)),
856           (STW_2rus GRRegs:$val, GRRegs:$addr, (div4_xform immUs4:$offset))>;
857 def : Pat<(store GRRegs:$val, GRRegs:$addr),
858           (STW_2rus GRRegs:$val, GRRegs:$addr, 0)>;
859
860 /// cttz
861 def : Pat<(cttz GRRegs:$src), (CLZ_l2r (BITREV_l2r GRRegs:$src))>;
862
863 /// trap
864 def : Pat<(trap), (ECALLF_1r (LDC_ru6 0))>;
865
866 ///
867 /// branch patterns
868 ///
869
870 // unconditional branch
871 def : Pat<(br bb:$addr), (BRFU_lu6 bb:$addr)>;
872
873 // direct match equal/notequal zero brcond
874 def : Pat<(brcond (setne GRRegs:$lhs, 0), bb:$dst),
875           (BRFT_lru6 GRRegs:$lhs, bb:$dst)>;
876 def : Pat<(brcond (seteq GRRegs:$lhs, 0), bb:$dst),
877           (BRFF_lru6 GRRegs:$lhs, bb:$dst)>;
878
879 def : Pat<(brcond (setle GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), bb:$dst),
880           (BRFF_lru6 (LSS_3r GRRegs:$rhs, GRRegs:$lhs), bb:$dst)>;
881 def : Pat<(brcond (setule GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), bb:$dst),
882           (BRFF_lru6 (LSU_3r GRRegs:$rhs, GRRegs:$lhs), bb:$dst)>;
883 def : Pat<(brcond (setge GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), bb:$dst),
884           (BRFF_lru6 (LSS_3r GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), bb:$dst)>;
885 def : Pat<(brcond (setuge GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), bb:$dst),
886           (BRFF_lru6 (LSU_3r GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), bb:$dst)>;
887 def : Pat<(brcond (setne GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), bb:$dst),
888           (BRFF_lru6 (EQ_3r GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), bb:$dst)>;
889 def : Pat<(brcond (setne GRRegs:$lhs, immUs:$rhs), bb:$dst),
890           (BRFF_lru6 (EQ_2rus GRRegs:$lhs, immUs:$rhs), bb:$dst)>;
891
892 // generic brcond pattern
893 def : Pat<(brcond GRRegs:$cond, bb:$addr), (BRFT_lru6 GRRegs:$cond, bb:$addr)>;
894
895
896 ///
897 /// Select patterns
898 ///
899
900 // direct match equal/notequal zero select
901 def : Pat<(select (setne GRRegs:$lhs, 0), GRRegs:$T, GRRegs:$F),
902         (SELECT_CC GRRegs:$lhs, GRRegs:$T, GRRegs:$F)>;
903
904 def : Pat<(select (seteq GRRegs:$lhs, 0), GRRegs:$T, GRRegs:$F),
905         (SELECT_CC GRRegs:$lhs, GRRegs:$F, GRRegs:$T)>;
906
907 def : Pat<(select (setle GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), GRRegs:$T, GRRegs:$F),
908           (SELECT_CC (LSS_3r GRRegs:$rhs, GRRegs:$lhs), GRRegs:$F, GRRegs:$T)>;
909 def : Pat<(select (setule GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), GRRegs:$T, GRRegs:$F),
910           (SELECT_CC (LSU_3r GRRegs:$rhs, GRRegs:$lhs), GRRegs:$F, GRRegs:$T)>;
911 def : Pat<(select (setge GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), GRRegs:$T, GRRegs:$F),
912           (SELECT_CC (LSS_3r GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), GRRegs:$F, GRRegs:$T)>;
913 def : Pat<(select (setuge GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), GRRegs:$T, GRRegs:$F),
914           (SELECT_CC (LSU_3r GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), GRRegs:$F, GRRegs:$T)>;
915 def : Pat<(select (setne GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), GRRegs:$T, GRRegs:$F),
916           (SELECT_CC (EQ_3r GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), GRRegs:$F, GRRegs:$T)>;
917 def : Pat<(select (setne GRRegs:$lhs, immUs:$rhs), GRRegs:$T, GRRegs:$F),
918           (SELECT_CC (EQ_2rus GRRegs:$lhs, immUs:$rhs), GRRegs:$F, GRRegs:$T)>;
919
920 ///
921 /// setcc patterns, only matched when none of the above brcond
922 /// patterns match
923 ///
924
925 // setcc 2 register operands
926 def : Pat<(setle GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs),
927           (EQ_2rus (LSS_3r GRRegs:$rhs, GRRegs:$lhs), 0)>;
928 def : Pat<(setule GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs),
929           (EQ_2rus (LSU_3r GRRegs:$rhs, GRRegs:$lhs), 0)>;
930
931 def : Pat<(setgt GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs),
932           (LSS_3r GRRegs:$rhs, GRRegs:$lhs)>;
933 def : Pat<(setugt GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs),
934           (LSU_3r GRRegs:$rhs, GRRegs:$lhs)>;
935
936 def : Pat<(setge GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs),
937           (EQ_2rus (LSS_3r GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), 0)>;
938 def : Pat<(setuge GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs),
939           (EQ_2rus (LSU_3r GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), 0)>;
940
941 def : Pat<(setlt GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs),
942           (LSS_3r GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs)>;
943 def : Pat<(setult GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs),
944           (LSU_3r GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs)>;
945
946 def : Pat<(setne GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs),
947           (EQ_2rus (EQ_3r GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs), 0)>;
948
949 def : Pat<(seteq GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs),
950           (EQ_3r GRRegs:$lhs, GRRegs:$rhs)>;
951
952 // setcc reg/imm operands
953 def : Pat<(seteq GRRegs:$lhs, immUs:$rhs),
954           (EQ_2rus GRRegs:$lhs, immUs:$rhs)>;
955 def : Pat<(setne GRRegs:$lhs, immUs:$rhs),
956           (EQ_2rus (EQ_2rus GRRegs:$lhs, immUs:$rhs), 0)>;
957
958 // misc
959 def : Pat<(add GRRegs:$addr, immUs4:$offset),
960           (LDAWF_l2rus GRRegs:$addr, (div4_xform immUs4:$offset))>;
961
962 def : Pat<(sub GRRegs:$addr, immUs4:$offset),
963           (LDAWB_l2rus GRRegs:$addr, (div4_xform immUs4:$offset))>;
964
965 def : Pat<(and GRRegs:$val, immMskBitp:$mask),
966           (ZEXT_rus GRRegs:$val, (msksize_xform immMskBitp:$mask))>;
967
968 // (sub X, imm) gets canonicalized to (add X, -imm).  Match this form.
969 def : Pat<(add GRRegs:$src1, immUsNeg:$src2),
970           (SUB_2rus GRRegs:$src1, (neg_xform immUsNeg:$src2))>;
971
972 def : Pat<(add GRRegs:$src1, immUs4Neg:$src2),
973           (LDAWB_l2rus GRRegs:$src1, (div4neg_xform immUs4Neg:$src2))>;
974
975 ///
976 /// Some peepholes
977 ///
978
979 def : Pat<(mul GRRegs:$src, 3),
980           (LDA16F_l3r GRRegs:$src, GRRegs:$src)>;
981
982 def : Pat<(mul GRRegs:$src, 5),
983           (LDAWF_l3r GRRegs:$src, GRRegs:$src)>;
984
985 def : Pat<(mul GRRegs:$src, -3),
986           (LDAWB_l3r GRRegs:$src, GRRegs:$src)>;
987
988 // ashr X, 32 is equivalent to ashr X, 31 on the XCore.
989 def : Pat<(sra GRRegs:$src, 31),
990           (ASHR_l2rus GRRegs:$src, 32)>;
991