R600/SI: Initial support for assembler and inline assembly
[oota-llvm.git] / lib / Target / R600 / SIRegisterInfo.td
index 809d503ac9ae05557bceaae520d82190480c3c64..f28901437a95b2c60fe2d2f54998f93c80a06d34 100644 (file)
+//===-- SIRegisterInfo.td - SI Register defs ---------------*- tablegen -*-===//
+//
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//  Declarations that describe the SI registers
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 
 class SIReg <string n, bits<16> encoding = 0> : Register<n> {
   let Namespace = "AMDGPU";
   let HWEncoding = encoding;
 }
 
-class SI_64 <string n, list<Register> subregs, bits<16> encoding> : RegisterWithSubRegs<n, subregs> {
+// Special Registers
+def VCC_LO : SIReg<"vcc_lo", 106>;
+def VCC_HI : SIReg<"vcc_hi", 107>;
+
+// VCC for 64-bit instructions
+def VCC : RegisterWithSubRegs<"vcc", [VCC_LO, VCC_HI]> {
   let Namespace = "AMDGPU";
   let SubRegIndices = [sub0, sub1];
-  let HWEncoding = encoding;
+  let HWEncoding = 106;
 }
 
-class SGPR_32 <bits<16> num, string name> : SIReg<name, num>;
+def EXEC_LO : SIReg<"exec_lo", 126>;
+def EXEC_HI : SIReg<"exec_hi", 127>;
 
-class VGPR_32 <bits<16> num, string name> : SIReg<name, num> {
-  let HWEncoding{8} = 1;
+def EXEC : RegisterWithSubRegs<"EXEC", [EXEC_LO, EXEC_HI]> {
+  let Namespace = "AMDGPU";
+  let SubRegIndices = [sub0, sub1];
+  let HWEncoding = 126;
 }
 
-// Special Registers
-def VCC : SIReg<"VCC", 106>;
-def EXEC_LO : SIReg <"EXEC LO", 126>;
-def EXEC_HI : SIReg <"EXEC HI", 127>;
-def EXEC : SI_64<"EXEC", [EXEC_LO, EXEC_HI], 126>;
-def SCC : SIReg<"SCC", 253>;
-def SREG_LIT_0 : SIReg <"S LIT 0", 128>;
-def SI_LITERAL_CONSTANT : SIReg<"LITERAL CONSTANT", 255>;
-def M0 : SIReg <"M0", 124>;
-
-//Interpolation registers
-def PERSP_SAMPLE_I : SIReg <"PERSP_SAMPLE_I">;
-def PERSP_SAMPLE_J : SIReg <"PERSP_SAMPLE_J">;
-def PERSP_CENTER_I : SIReg <"PERSP_CENTER_I">;
-def PERSP_CENTER_J : SIReg <"PERSP_CENTER_J">;
-def PERSP_CENTROID_I : SIReg <"PERSP_CENTROID_I">;
-def PERSP_CENTROID_J : SIReg <"PERP_CENTROID_J">;
-def PERSP_I_W : SIReg <"PERSP_I_W">;
-def PERSP_J_W : SIReg <"PERSP_J_W">;
-def PERSP_1_W : SIReg <"PERSP_1_W">;
-def LINEAR_SAMPLE_I : SIReg <"LINEAR_SAMPLE_I">;
-def LINEAR_SAMPLE_J : SIReg <"LINEAR_SAMPLE_J">;
-def LINEAR_CENTER_I : SIReg <"LINEAR_CENTER_I">;
-def LINEAR_CENTER_J : SIReg <"LINEAR_CENTER_J">;
-def LINEAR_CENTROID_I : SIReg <"LINEAR_CENTROID_I">;
-def LINEAR_CENTROID_J : SIReg <"LINEAR_CENTROID_J">;
-def LINE_STIPPLE_TEX_COORD : SIReg <"LINE_STIPPLE_TEX_COORD">;
-def POS_X_FLOAT : SIReg <"POS_X_FLOAT">;
-def POS_Y_FLOAT : SIReg <"POS_Y_FLOAT">;
-def POS_Z_FLOAT : SIReg <"POS_Z_FLOAT">;
-def POS_W_FLOAT : SIReg <"POS_W_FLOAT">;
-def FRONT_FACE : SIReg <"FRONT_FACE">;
-def ANCILLARY : SIReg <"ANCILLARY">;
-def SAMPLE_COVERAGE : SIReg <"SAMPLE_COVERAGE">;
-def POS_FIXED_PT : SIReg <"POS_FIXED_PT">;
+def SCC : SIReg<"scc", 253>;
+def M0 : SIReg <"m0", 124>;
 
-// SGPR 32-bit registers
+def FLAT_SCR_LO : SIReg<"flat_scr_lo", 104>; // Offset in units of 256-bytes.
+def FLAT_SCR_HI : SIReg<"flat_scr_hi", 105>; // Size is the per-thread scratch size, in bytes.
+
+// Pair to indicate location of scratch space for flat accesses.
+def FLAT_SCR : RegisterWithSubRegs <"flat_scr", [FLAT_SCR_LO, FLAT_SCR_HI]> {
+  let Namespace = "AMDGPU";
+  let SubRegIndices = [sub0, sub1];
+  let HWEncoding = 104;
+}
+
+// SGPR registers
 foreach Index = 0-101 in {
-  def SGPR#Index : SGPR_32 <Index, "SGPR"#Index>;
+  def SGPR#Index : SIReg <"SGPR"#Index, Index>;
+}
+
+// VGPR registers
+foreach Index = 0-255 in {
+  def VGPR#Index : SIReg <"VGPR"#Index, Index> {
+    let HWEncoding{8} = 1;
+  }
 }
 
-def SGPR_32 : RegisterClass<"AMDGPU", [f32, i32], 32,
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//  Groupings using register classes and tuples
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+// SGPR 32-bit registers
+def SGPR_32 : RegisterClass<"AMDGPU", [i32, f32], 32,
                             (add (sequence "SGPR%u", 0, 101))>;
 
 // SGPR 64-bit registers
-def SGPR_64 : RegisterTuples<[sub0, sub1],
-                             [(add (decimate SGPR_32, 2)),
-                              (add(decimate (rotl SGPR_32, 1), 2))]>;
+def SGPR_64Regs : RegisterTuples<[sub0, sub1],
+                             [(add (decimate (trunc SGPR_32, 101), 2)),
+                              (add (decimate (shl SGPR_32, 1), 2))]>;
 
 // SGPR 128-bit registers
 def SGPR_128 : RegisterTuples<[sub0, sub1, sub2, sub3],
-                              [(add (decimate SGPR_32, 4)),
-                               (add (decimate (rotl SGPR_32, 1), 4)),
-                               (add (decimate (rotl SGPR_32, 2), 4)),
-                               (add (decimate (rotl SGPR_32, 3), 4))]>;
+                              [(add (decimate (trunc SGPR_32, 99), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 1), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 2), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 3), 4))]>;
 
 // SGPR 256-bit registers
 def SGPR_256 : RegisterTuples<[sub0, sub1, sub2, sub3, sub4, sub5, sub6, sub7],
-                              [(add (decimate SGPR_32, 8)),
-                               (add (decimate (rotl SGPR_32, 1), 8)),
-                               (add (decimate (rotl SGPR_32, 2), 8)),
-                               (add (decimate (rotl SGPR_32, 3), 8)),
-                               (add (decimate (rotl SGPR_32, 4), 8)),
-                               (add (decimate (rotl SGPR_32, 5), 8)),
-                               (add (decimate (rotl SGPR_32, 6), 8)),
-                               (add (decimate (rotl SGPR_32, 7), 8))]>;
+                              [(add (decimate (trunc SGPR_32, 95), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 1), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 2), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 3), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 4), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 5), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 6), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 7), 4))]>;
 
-// VGPR 32-bit registers
-foreach Index = 0-255 in {
-  def VGPR#Index : VGPR_32 <Index, "VGPR"#Index>;
-}
+// SGPR 512-bit registers
+def SGPR_512 : RegisterTuples<[sub0, sub1, sub2, sub3, sub4, sub5, sub6, sub7,
+                               sub8, sub9, sub10, sub11, sub12, sub13, sub14, sub15],
+                              [(add (decimate (trunc SGPR_32, 87), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 1), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 2), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 3), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 4), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 5), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 6), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 7), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 8), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 9), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 10), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 11), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 12), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 13), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 14), 4)),
+                               (add (decimate (shl SGPR_32, 15), 4))]>;
 
-def VGPR_32 : RegisterClass<"AMDGPU", [f32, i32], 32,
+// VGPR 32-bit registers
+def VGPR_32 : RegisterClass<"AMDGPU", [i32, f32], 32,
                             (add (sequence "VGPR%u", 0, 255))>;
 
 // VGPR 64-bit registers
 def VGPR_64 : RegisterTuples<[sub0, sub1],
-                             [(add VGPR_32),
-                              (add (rotl VGPR_32, 1))]>;
+                             [(add (trunc VGPR_32, 255)),
+                              (add (shl VGPR_32, 1))]>;
+
+// VGPR 96-bit registers
+def VGPR_96 : RegisterTuples<[sub0, sub1, sub2],
+                             [(add (trunc VGPR_32, 254)),
+                              (add (shl VGPR_32, 1)),
+                              (add (shl VGPR_32, 2))]>;
 
 // VGPR 128-bit registers
 def VGPR_128 : RegisterTuples<[sub0, sub1, sub2, sub3],
-                              [(add VGPR_32),
-                               (add (rotl VGPR_32, 1)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 2)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 3))]>;
+                              [(add (trunc VGPR_32, 253)),
+                               (add (shl VGPR_32, 1)),
+                               (add (shl VGPR_32, 2)),
+                               (add (shl VGPR_32, 3))]>;
 
 // VGPR 256-bit registers
 def VGPR_256 : RegisterTuples<[sub0, sub1, sub2, sub3, sub4, sub5, sub6, sub7],
-                              [(add VGPR_32),
-                               (add (rotl VGPR_32, 1)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 2)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 3)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 4)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 5)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 6)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 7))]>;
+                              [(add (trunc VGPR_32, 249)),
+                               (add (shl VGPR_32, 1)),
+                               (add (shl VGPR_32, 2)),
+                               (add (shl VGPR_32, 3)),
+                               (add (shl VGPR_32, 4)),
+                               (add (shl VGPR_32, 5)),
+                               (add (shl VGPR_32, 6)),
+                               (add (shl VGPR_32, 7))]>;
 
 // VGPR 512-bit registers
 def VGPR_512 : RegisterTuples<[sub0, sub1, sub2, sub3, sub4, sub5, sub6, sub7,
                                sub8, sub9, sub10, sub11, sub12, sub13, sub14, sub15],
-                              [(add VGPR_32),
-                               (add (rotl VGPR_32, 1)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 2)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 3)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 4)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 5)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 6)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 7)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 8)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 9)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 10)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 11)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 12)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 13)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 14)),
-                               (add (rotl VGPR_32, 15))]>;
+                              [(add (trunc VGPR_32, 241)),
+                               (add (shl VGPR_32, 1)),
+                               (add (shl VGPR_32, 2)),
+                               (add (shl VGPR_32, 3)),
+                               (add (shl VGPR_32, 4)),
+                               (add (shl VGPR_32, 5)),
+                               (add (shl VGPR_32, 6)),
+                               (add (shl VGPR_32, 7)),
+                               (add (shl VGPR_32, 8)),
+                               (add (shl VGPR_32, 9)),
+                               (add (shl VGPR_32, 10)),
+                               (add (shl VGPR_32, 11)),
+                               (add (shl VGPR_32, 12)),
+                               (add (shl VGPR_32, 13)),
+                               (add (shl VGPR_32, 14)),
+                               (add (shl VGPR_32, 15))]>;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//  Register classes used as source and destination
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+class RegImmMatcher<string name> : AsmOperandClass {
+  let Name = name;
+  let RenderMethod = "addRegOrImmOperands";
+}
+
+// Special register classes for predicates and the M0 register
+def SCCReg : RegisterClass<"AMDGPU", [i32, i1], 32, (add SCC)> {
+  let CopyCost = -1; // Theoretically it is possible to read from SCC,
+                     // but it should never be necessary.
+}
+
+def VCCReg : RegisterClass<"AMDGPU", [i64, i1], 64, (add VCC)>;
+def EXECReg : RegisterClass<"AMDGPU", [i64, i1], 64, (add EXEC)>;
+def M0Reg : RegisterClass<"AMDGPU", [i32], 32, (add M0)>;
 
 // Register class for all scalar registers (SGPRs + Special Registers)
-def SReg_32 : RegisterClass<"AMDGPU", [f32, i32], 32,
-    (add SGPR_32,  SREG_LIT_0, M0, EXEC_LO, EXEC_HI)
+def SReg_32 : RegisterClass<"AMDGPU", [i32, f32], 32,
+  (add SGPR_32, M0Reg, VCC_LO, VCC_HI, EXEC_LO, EXEC_HI, FLAT_SCR_LO, FLAT_SCR_HI)
 >;
 
-def SReg_64 : RegisterClass<"AMDGPU", [i64], 64, (add SGPR_64, VCC, EXEC)>;
+def SGPR_64 : RegisterClass<"AMDGPU", [v2i32, i64, f64], 64, (add SGPR_64Regs)>;
+
+def SReg_64 : RegisterClass<"AMDGPU", [v2i32, i64, f64, i1], 64,
+  (add SGPR_64, VCCReg, EXECReg, FLAT_SCR)
+>;
 
-def SReg_1 : RegisterClass<"AMDGPU", [i1], 1, (add VCC, SGPR_64, EXEC)>;
+def SReg_128 : RegisterClass<"AMDGPU", [v4i32, v16i8], 128, (add SGPR_128)>;
 
-def SReg_128 : RegisterClass<"AMDGPU", [v4f32, v4i32], 128, (add SGPR_128)>;
+def SReg_256 : RegisterClass<"AMDGPU", [v32i8, v8i32, v8f32], 256, (add SGPR_256)>;
 
-def SReg_256 : RegisterClass<"AMDGPU", [v8i32], 256, (add SGPR_256)>;
+def SReg_512 : RegisterClass<"AMDGPU", [v64i8, v16i32], 512, (add SGPR_512)>;
 
 // Register class for all vector registers (VGPRs + Interploation Registers)
-def VReg_32 : RegisterClass<"AMDGPU", [f32, i32, v1i32], 32,
-    (add VGPR_32,
-    PERSP_SAMPLE_I, PERSP_SAMPLE_J,
-    PERSP_CENTER_I, PERSP_CENTER_J,
-    PERSP_CENTROID_I, PERSP_CENTROID_J,
-    PERSP_I_W, PERSP_J_W, PERSP_1_W,
-    LINEAR_SAMPLE_I, LINEAR_SAMPLE_J,
-    LINEAR_CENTER_I, LINEAR_CENTER_J,
-    LINEAR_CENTROID_I, LINEAR_CENTROID_J,
-    LINE_STIPPLE_TEX_COORD,
-    POS_X_FLOAT,
-    POS_Y_FLOAT,
-    POS_Z_FLOAT,
-    POS_W_FLOAT,
-    FRONT_FACE,
-    ANCILLARY,
-    SAMPLE_COVERAGE,
-    POS_FIXED_PT
-    )
->;
+def VReg_64 : RegisterClass<"AMDGPU", [i64, f64, v2i32, v2f32], 64, (add VGPR_64)>;
 
-def VReg_64 : RegisterClass<"AMDGPU", [i64, v2i32], 64, (add VGPR_64)>;
+def VReg_96 : RegisterClass<"AMDGPU", [untyped], 96, (add VGPR_96)> {
+  let Size = 96;
+}
 
-def VReg_128 : RegisterClass<"AMDGPU", [v4f32, v4i32], 128, (add VGPR_128)>;
+def VReg_128 : RegisterClass<"AMDGPU", [v4i32, v4f32], 128, (add VGPR_128)>;
 
-def VReg_256 : RegisterClass<"AMDGPU", [v8i32], 256, (add VGPR_256)>;
+def VReg_256 : RegisterClass<"AMDGPU", [v32i8, v8i32, v8f32], 256, (add VGPR_256)>;
 
-def VReg_512 : RegisterClass<"AMDGPU", [v16i32], 512, (add VGPR_512)>;
+def VReg_512 : RegisterClass<"AMDGPU", [v16i32, v16f32], 512, (add VGPR_512)>;
 
-// AllReg_* - A set of all scalar and vector registers of a given width.
-def AllReg_32 : RegisterClass<"AMDGPU", [f32, i32], 32, (add VReg_32, SReg_32)>;
+def VReg_1 : RegisterClass<"AMDGPU", [i1], 32, (add VGPR_32)> {
+  let Size = 32;
+}
 
-def AllReg_64 : RegisterClass<"AMDGPU", [f64, i64], 64, (add SReg_64, VReg_64)>;
+class RegImmOperand <RegisterClass rc> : RegisterOperand<rc> {
+  let OperandNamespace = "AMDGPU";
+  let OperandType = "OPERAND_REG_IMM32";
+}
 
-// Special register classes for predicates and the M0 register
-def SCCReg : RegisterClass<"AMDGPU", [i1], 1, (add SCC)>;
-def VCCReg : RegisterClass<"AMDGPU", [i1], 1, (add VCC)>;
-def EXECReg : RegisterClass<"AMDGPU", [i1], 1, (add EXEC)>;
-def M0Reg : RegisterClass<"AMDGPU", [i32], 32, (add M0)>;
+class RegInlineOperand <RegisterClass rc> : RegisterOperand<rc> {
+  let OperandNamespace = "AMDGPU";
+  let OperandType = "OPERAND_REG_INLINE_C";
+}
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//  SSrc_* Operands with an SGPR or a 32-bit immediate
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+def SSrc_32 : RegImmOperand<SReg_32> {
+  let ParserMatchClass = RegImmMatcher<"SSrc32">;
+}
+
+def SSrc_64 : RegImmOperand<SReg_64> {
+  let ParserMatchClass = RegImmMatcher<"SSrc64">;
+}
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//  SCSrc_* Operands with an SGPR or a inline constant
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+def SCSrc_32 : RegInlineOperand<SReg_32> {
+  let ParserMatchClass = RegImmMatcher<"SCSrc32">;
+}
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//  VSrc_* Operands with an SGPR, VGPR or a 32-bit immediate
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+def VS_32 : RegisterClass<"AMDGPU", [i32, f32], 32, (add VGPR_32, SReg_32)>;
+
+def VS_64 : RegisterClass<"AMDGPU", [i64, f64], 64, (add VReg_64, SReg_64)>;
+
+def VSrc_32 : RegisterOperand<VS_32> {
+  let OperandNamespace = "AMDGPU";
+  let OperandType = "OPERAND_REG_IMM32";
+  let ParserMatchClass = RegImmMatcher<"VSrc32">;
+}
+
+def VSrc_64 : RegisterOperand<VS_64> {
+  let OperandNamespace = "AMDGPU";
+  let OperandType = "OPERAND_REG_IMM32";
+  let ParserMatchClass = RegImmMatcher<"VSrc64">;
+}
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//  VCSrc_* Operands with an SGPR, VGPR or an inline constant
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+def VCSrc_32 : RegisterOperand<VS_32> {
+  let OperandNamespace = "AMDGPU";
+  let OperandType = "OPERAND_REG_INLINE_C";
+  let ParserMatchClass = RegImmMatcher<"VCSrc32">;
+}
+
+def VCSrc_64 : RegisterOperand<VS_64> {
+  let OperandNamespace = "AMDGPU";
+  let OperandType = "OPERAND_REG_INLINE_C";
+  let ParserMatchClass = RegImmMatcher<"VCSrc64">;
+}