[mips][microMIPS] Implement ADDIUR1SP instruction
[oota-llvm.git] / lib / Target / Mips / MicroMipsInstrInfo.td
index 3f13e83f44e72e33472a801103256d003dab2f03..ea8d65b1cb30d166411fbc83c8105a40b2c189fb 100644 (file)
@@ -1,9 +1,36 @@
 def addrimm12 : ComplexPattern<iPTR, 2, "selectIntAddrMM", [frameindex]>;
 
+def simm4 : Operand<i32>;
+def simm7 : Operand<i32>;
+
 def simm12 : Operand<i32> {
   let DecoderMethod = "DecodeSimm12";
 }
 
+def uimm5_lsl2 : Operand<OtherVT> {
+  let EncoderMethod = "getUImm5Lsl2Encoding";
+}
+
+def uimm6_lsl2 : Operand<i32> {
+  let EncoderMethod = "getUImm6Lsl2Encoding";
+}
+
+def simm9_addiusp : Operand<i32> {
+  let EncoderMethod = "getSImm9AddiuspValue";
+}
+
+def uimm3_shift : Operand<i32> {
+  let EncoderMethod = "getUImm3Mod8Encoding";
+}
+
+def simm3_lsa2 : Operand<i32> {
+  let EncoderMethod = "getSImm3Lsa2Value";
+}
+
+def immZExt2Shift : ImmLeaf<i32, [{return Imm >= 1 && Imm <= 8;}]>;
+
+def immLi16 : ImmLeaf<i32, [{return Imm >= -1 && Imm <= 126;}]>;
+
 def mem_mm_12 : Operand<i32> {
   let PrintMethod = "printMemOperand";
   let MIOperandInfo = (ops GPR32, simm12);
@@ -26,6 +53,16 @@ def brtarget_mm : Operand<OtherVT> {
   let DecoderMethod = "DecodeBranchTargetMM";
 }
 
+class CompactBranchMM<string opstr, DAGOperand opnd, PatFrag cond_op,
+                      RegisterOperand RO> :
+  InstSE<(outs), (ins RO:$rs, opnd:$offset),
+         !strconcat(opstr, "\t$rs, $offset"), [], IIBranch, FrmI> {
+  let isBranch = 1;
+  let isTerminator = 1;
+  let hasDelaySlot = 0;
+  let Defs = [AT];
+}
+
 let canFoldAsLoad = 1 in
 class LoadLeftRightMM<string opstr, SDNode OpNode, RegisterOperand RO,
                       Operand MemOpnd> :
@@ -70,6 +107,60 @@ class LoadMM<string opstr, DAGOperand RO, SDPatternOperator OpNode = null_frag,
   let mayLoad = 1;
 }
 
+class ArithRMM16<string opstr, RegisterOperand RO, bit isComm = 0,
+                 InstrItinClass Itin = NoItinerary,
+                 SDPatternOperator OpNode = null_frag> :
+  MicroMipsInst16<(outs RO:$rd), (ins RO:$rs, RO:$rt),
+                  !strconcat(opstr, "\t$rd, $rs, $rt"),
+                  [(set RO:$rd, (OpNode RO:$rs, RO:$rt))], Itin, FrmR> {
+  let isCommutable = isComm;
+}
+
+class LogicRMM16<string opstr, RegisterOperand RO,
+                 InstrItinClass Itin = NoItinerary,
+                 SDPatternOperator OpNode = null_frag> :
+  MicroMipsInst16<(outs RO:$dst), (ins RO:$rs, RO:$rt),
+         !strconcat(opstr, "\t$rt, $rs"),
+         [(set RO:$dst, (OpNode RO:$rs, RO:$rt))], Itin, FrmR> {
+  let isCommutable = 1;
+  let Constraints = "$rt = $dst";
+}
+
+class NotMM16<string opstr, RegisterOperand RO> :
+  MicroMipsInst16<(outs RO:$rt), (ins RO:$rs),
+         !strconcat(opstr, "\t$rt, $rs"),
+         [(set RO:$rt, (not RO:$rs))], NoItinerary, FrmR>;
+
+class ShiftIMM16<string opstr, Operand ImmOpnd,
+                 RegisterOperand RO, SDPatternOperator OpNode = null_frag,
+                 SDPatternOperator PF = null_frag,
+                 InstrItinClass Itin = NoItinerary> :
+  MicroMipsInst16<(outs RO:$rd), (ins RO:$rt, ImmOpnd:$shamt),
+                  !strconcat(opstr, "\t$rd, $rt, $shamt"),
+                  [(set RO:$rd, (OpNode RO:$rt, PF:$shamt))], Itin, FrmR>;
+
+class AddImmUR2<string opstr, RegisterOperand RO> :
+  MicroMipsInst16<(outs RO:$rd), (ins RO:$rs, simm3_lsa2:$imm),
+                  !strconcat(opstr, "\t$rd, $rs, $imm"),
+                  [], NoItinerary, FrmR> {
+  let isCommutable = 1;
+}
+
+class AddImmUS5<string opstr, RegisterOperand RO> :
+  MicroMipsInst16<(outs RO:$dst), (ins RO:$rd, simm4:$imm),
+                  !strconcat(opstr, "\t$rd, $imm"), [], NoItinerary, FrmR> {
+  let Constraints = "$rd = $dst";
+  let isCommutable = 1;
+}
+
+class AddImmUR1SP<string opstr, RegisterOperand RO> :
+  MicroMipsInst16<(outs RO:$rd), (ins uimm6_lsl2:$imm),
+                  !strconcat(opstr, "\t$rd, $imm"), [], NoItinerary, FrmR>;
+
+class AddImmUSP<string opstr> :
+  MicroMipsInst16<(outs), (ins simm9_addiusp:$imm),
+                  !strconcat(opstr, "\t$imm"), [], NoItinerary, FrmI>;
+
 class MoveFromHILOMM<string opstr, RegisterOperand RO, Register UseReg> :
       MicroMipsInst16<(outs RO:$rd), (ins), !strconcat(opstr, "\t$rd"),
   [], II_MFHI_MFLO, FrmR> {
@@ -85,6 +176,13 @@ class MoveMM16<string opstr, RegisterOperand RO, bit isComm = 0,
   let isReMaterializable = 1;
 }
 
+class LoadImmMM16<string opstr, Operand Od, RegisterOperand RO,
+                  SDPatternOperator imm_type = null_frag> :
+  MicroMipsInst16<(outs RO:$rd), (ins Od:$imm),
+                  !strconcat(opstr, "\t$rd, $imm"), [], NoItinerary, FrmI> {
+  let isReMaterializable = 1;
+}
+
 // 16-bit Jump and Link (Call)
 class JumpLinkRegMM16<string opstr, RegisterOperand RO> :
   MicroMipsInst16<(outs), (ins RO:$rs), !strconcat(opstr, "\t$rs"),
@@ -94,16 +192,104 @@ class JumpLinkRegMM16<string opstr, RegisterOperand RO> :
   let Defs = [RA];
 }
 
+// 16-bit Jump Reg
+class JumpRegMM16<string opstr, RegisterOperand RO> :
+  MicroMipsInst16<(outs), (ins RO:$rs), !strconcat(opstr, "\t$rs"),
+           [], IIBranch, FrmR> {
+  let hasDelaySlot = 1;
+  let isBranch = 1;
+  let isIndirectBranch = 1;
+}
+
+// Base class for JRADDIUSP instruction.
+class JumpRAddiuStackMM16 :
+  MicroMipsInst16<(outs), (ins uimm5_lsl2:$imm), "jraddiusp\t$imm",
+                  [], IIBranch, FrmR> {
+  let isTerminator = 1;
+  let isBarrier = 1;
+  let hasDelaySlot = 1;
+  let isBranch = 1;
+  let isIndirectBranch = 1;
+}
+
+// 16-bit Jump and Link (Call) - Short Delay Slot
+class JumpLinkRegSMM16<string opstr, RegisterOperand RO> :
+  MicroMipsInst16<(outs), (ins RO:$rs), !strconcat(opstr, "\t$rs"),
+           [], IIBranch, FrmR> {
+  let isCall = 1;
+  let hasDelaySlot = 1;
+  let Defs = [RA];
+}
+
+// 16-bit Jump Register Compact - No delay slot
+class JumpRegCMM16<string opstr, RegisterOperand RO> :
+  MicroMipsInst16<(outs), (ins RO:$rs), !strconcat(opstr, "\t$rs"),
+                  [], IIBranch, FrmR> {
+  let isTerminator = 1;
+  let isBarrier = 1;
+  let isBranch = 1;
+  let isIndirectBranch = 1;
+}
+
+// MicroMIPS Jump and Link (Call) - Short Delay Slot
+let isCall = 1, hasDelaySlot = 1, Defs = [RA] in {
+  class JumpLinkMM<string opstr, DAGOperand opnd> :
+    InstSE<(outs), (ins opnd:$target), !strconcat(opstr, "\t$target"),
+           [], IIBranch, FrmJ, opstr> {
+    let DecoderMethod = "DecodeJumpTargetMM";
+  }
+
+  class JumpLinkRegMM<string opstr, RegisterOperand RO>:
+    InstSE<(outs RO:$rd), (ins RO:$rs), !strconcat(opstr, "\t$rd, $rs"),
+            [], IIBranch, FrmR>;
+
+  class BranchCompareToZeroLinkMM<string opstr, DAGOperand opnd,
+                                  RegisterOperand RO> :
+    InstSE<(outs), (ins RO:$rs, opnd:$offset),
+           !strconcat(opstr, "\t$rs, $offset"), [], IIBranch, FrmI, opstr>;
+}
+
+def ADDU16_MM : ArithRMM16<"addu16", GPRMM16Opnd, 1, II_ADDU, add>,
+                ARITH_FM_MM16<0>;
+def SUBU16_MM : ArithRMM16<"subu16", GPRMM16Opnd, 0, II_SUBU, sub>,
+                ARITH_FM_MM16<1>;
+def AND16_MM : LogicRMM16<"and16", GPRMM16Opnd, II_AND, and>,
+               LOGIC_FM_MM16<0x2>;
+def OR16_MM  : LogicRMM16<"or16", GPRMM16Opnd, II_OR, or>,
+               LOGIC_FM_MM16<0x3>;
+def XOR16_MM : LogicRMM16<"xor16", GPRMM16Opnd, II_XOR, xor>,
+               LOGIC_FM_MM16<0x1>;
+def NOT16_MM : NotMM16<"not16", GPRMM16Opnd>, LOGIC_FM_MM16<0x0>;
+def SLL16_MM : ShiftIMM16<"sll16", uimm3_shift, GPRMM16Opnd, shl,
+                          immZExt2Shift, II_SLL>, SHIFT_FM_MM16<0>;
+def SRL16_MM : ShiftIMM16<"srl16", uimm3_shift, GPRMM16Opnd, srl,
+                          immZExt2Shift, II_SRL>, SHIFT_FM_MM16<1>;
+def ADDIUR1SP_MM : AddImmUR1SP<"addiur1sp", GPRMM16Opnd>, ADDIUR1SP_FM_MM16;
+def ADDIUR2_MM : AddImmUR2<"addiur2", GPRMM16Opnd>, ADDIUR2_FM_MM16;
+def ADDIUS5_MM : AddImmUS5<"addius5", GPR32Opnd>, ADDIUS5_FM_MM16;
+def ADDIUSP_MM : AddImmUSP<"addiusp">, ADDIUSP_FM_MM16;
 def MFHI16_MM : MoveFromHILOMM<"mfhi", GPR32Opnd, AC0>, MFHILO_FM_MM16<0x10>;
 def MFLO16_MM : MoveFromHILOMM<"mflo", GPR32Opnd, AC0>, MFHILO_FM_MM16<0x12>;
 def MOVE16_MM : MoveMM16<"move", GPR32Opnd>, MOVE_FM_MM16<0x03>;
+def LI16_MM : LoadImmMM16<"li16", simm7, GPRMM16Opnd, immLi16>,
+              LI_FM_MM16, IsAsCheapAsAMove;
 def JALR16_MM : JumpLinkRegMM16<"jalr", GPR32Opnd>, JALR_FM_MM16<0x0e>;
+def JALRS16_MM : JumpLinkRegSMM16<"jalrs16", GPR32Opnd>, JALR_FM_MM16<0x0f>;
+def JRC16_MM : JumpRegCMM16<"jrc", GPR32Opnd>, JALR_FM_MM16<0x0d>;
+def JRADDIUSP : JumpRAddiuStackMM16, JRADDIUSP_FM_MM16<0x18>;
+def JR16_MM : JumpRegMM16<"jr16", GPR32Opnd>, JALR_FM_MM16<0x0c>;
 
 class WaitMM<string opstr> :
   InstSE<(outs), (ins uimm10:$code_), !strconcat(opstr, "\t$code_"), [],
          NoItinerary, FrmOther, opstr>;
 
 let DecoderNamespace = "MicroMips", Predicates = [InMicroMips] in {
+  /// Compact Branch Instructions
+  def BEQZC_MM : CompactBranchMM<"beqzc", brtarget_mm, seteq, GPR32Opnd>,
+                 COMPACT_BRANCH_FM_MM<0x7>;
+  def BNEZC_MM : CompactBranchMM<"bnezc", brtarget_mm, setne, GPR32Opnd>,
+                 COMPACT_BRANCH_FM_MM<0x5>;
+
   /// Arithmetic Instructions (ALU Immediate)
   def ADDiu_MM : MMRel, ArithLogicI<"addiu", simm16, GPR32Opnd>,
                  ADDI_FM_MM<0xc>;
@@ -218,15 +404,20 @@ let DecoderNamespace = "MicroMips", Predicates = [InMicroMips] in {
   def MSUBU_MM : MMRel, MArithR<"msubu", II_MSUBU>, MULT_FM_MM<0x3ec>;
 
   /// Count Leading
-  def CLZ_MM : MMRel, CountLeading0<"clz", GPR32Opnd>, CLO_FM_MM<0x16c>;
-  def CLO_MM : MMRel, CountLeading1<"clo", GPR32Opnd>, CLO_FM_MM<0x12c>;
+  def CLZ_MM : MMRel, CountLeading0<"clz", GPR32Opnd>, CLO_FM_MM<0x16c>,
+               ISA_MIPS32;
+  def CLO_MM : MMRel, CountLeading1<"clo", GPR32Opnd>, CLO_FM_MM<0x12c>,
+               ISA_MIPS32;
 
   /// Sign Ext In Register Instructions.
-  def SEB_MM : MMRel, SignExtInReg<"seb", i8, GPR32Opnd, II_SEB>, SEB_FM_MM<0x0ac>;
-  def SEH_MM : MMRel, SignExtInReg<"seh", i16, GPR32Opnd, II_SEH>, SEB_FM_MM<0x0ec>;
+  def SEB_MM : MMRel, SignExtInReg<"seb", i8, GPR32Opnd, II_SEB>,
+               SEB_FM_MM<0x0ac>, ISA_MIPS32R2;
+  def SEH_MM : MMRel, SignExtInReg<"seh", i16, GPR32Opnd, II_SEH>,
+               SEB_FM_MM<0x0ec>, ISA_MIPS32R2;
 
   /// Word Swap Bytes Within Halfwords
-  def WSBH_MM : MMRel, SubwordSwap<"wsbh", GPR32Opnd>, SEB_FM_MM<0x1ec>;
+  def WSBH_MM : MMRel, SubwordSwap<"wsbh", GPR32Opnd>, SEB_FM_MM<0x1ec>,
+                ISA_MIPS32R2;
 
   def EXT_MM : MMRel, ExtBase<"ext", GPR32Opnd, uimm5, MipsExt>,
                EXT_FM_MM<0x2c>;
@@ -241,7 +432,10 @@ let DecoderNamespace = "MicroMips", Predicates = [InMicroMips] in {
   }
   def JR_MM   : MMRel, IndirectBranch<"jr", GPR32Opnd>, JR_FM_MM<0x3c>;
   def JALR_MM : JumpLinkReg<"jalr", GPR32Opnd>, JALR_FM_MM<0x03c>;
-  def RET_MM : MMRel, RetBase<"ret", GPR32Opnd>, JR_FM_MM<0x3c>;
+
+  /// Jump Instructions - Short Delay Slot
+  def JALS_MM   : JumpLinkMM<"jals", calltarget_mm>, J_FM_MM<0x1d>;
+  def JALRS_MM  : JumpLinkRegMM<"jalrs", GPR32Opnd>, JALR_FM_MM<0x13c>;
 
   /// Branch Instructions
   def BEQ_MM  : MMRel, CBranch<"beq", brtarget_mm, seteq, GPR32Opnd>,
@@ -261,6 +455,12 @@ let DecoderNamespace = "MicroMips", Predicates = [InMicroMips] in {
   def BLTZAL_MM : MMRel, BGEZAL_FT<"bltzal", brtarget_mm, GPR32Opnd>,
                   BGEZAL_FM_MM<0x01>;
 
+  /// Branch Instructions - Short Delay Slot
+  def BGEZALS_MM : BranchCompareToZeroLinkMM<"bgezals", brtarget_mm,
+                                             GPR32Opnd>, BGEZAL_FM_MM<0x13>;
+  def BLTZALS_MM : BranchCompareToZeroLinkMM<"bltzals", brtarget_mm,
+                                             GPR32Opnd>, BGEZAL_FM_MM<0x11>;
+
   /// Control Instructions
   def SYNC_MM    : MMRel, SYNC_FT<"sync">, SYNC_FM_MM;
   def BREAK_MM   : MMRel, BRK_FT<"break">, BRK_FM_MM;
@@ -268,8 +468,10 @@ let DecoderNamespace = "MicroMips", Predicates = [InMicroMips] in {
   def WAIT_MM    : WaitMM<"wait">, WAIT_FM_MM;
   def ERET_MM    : MMRel, ER_FT<"eret">, ER_FM_MM<0x3cd>;
   def DERET_MM   : MMRel, ER_FT<"deret">, ER_FM_MM<0x38d>;
-  def EI_MM      : MMRel, DEI_FT<"ei", GPR32Opnd>, EI_FM_MM<0x15d>;
-  def DI_MM      : MMRel, DEI_FT<"di", GPR32Opnd>, EI_FM_MM<0x11d>;
+  def EI_MM      : MMRel, DEI_FT<"ei", GPR32Opnd>, EI_FM_MM<0x15d>,
+                   ISA_MIPS32R2;
+  def DI_MM      : MMRel, DEI_FT<"di", GPR32Opnd>, EI_FM_MM<0x11d>,
+                   ISA_MIPS32R2;
 
   /// Trap Instructions
   def TEQ_MM  : MMRel, TEQ_FT<"teq", GPR32Opnd>, TEQ_FM_MM<0x0>;
@@ -289,6 +491,11 @@ let DecoderNamespace = "MicroMips", Predicates = [InMicroMips] in {
   /// Load-linked, Store-conditional
   def LL_MM : LLBaseMM<"ll", GPR32Opnd>, LL_FM_MM<0x3>;
   def SC_MM : SCBaseMM<"sc", GPR32Opnd>, LL_FM_MM<0xb>;
+
+  def TLBP_MM : MMRel, TLB<"tlbp">, COP0_TLB_FM_MM<0x0d>;
+  def TLBR_MM : MMRel, TLB<"tlbr">, COP0_TLB_FM_MM<0x4d>;
+  def TLBWI_MM : MMRel, TLB<"tlbwi">, COP0_TLB_FM_MM<0x8d>;
+  def TLBWR_MM : MMRel, TLB<"tlbwr">, COP0_TLB_FM_MM<0xcd>;
 }
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -296,5 +503,5 @@ let DecoderNamespace = "MicroMips", Predicates = [InMicroMips] in {
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 let Predicates = [InMicroMips] in {
-  def : InstAlias<"wait", (WAIT_MM 0x0), 1>;
+  def : MipsInstAlias<"wait", (WAIT_MM 0x0), 1>;
 }