990b95da31bc27a34d76a7970fe99fe94e80a550
[oota-llvm.git] / lib / Target / MBlaze / MBlazeInstrInfo.td
1 //===- MBlazeInstrInfo.td - MBlaze Instruction defs --------*- 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 //===----------------------------------------------------------------------===//
11 // Instruction format superclass
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13 include "MBlazeInstrFormats.td"
14
15 //===----------------------------------------------------------------------===//
16 // MBlaze type profiles
17 //===----------------------------------------------------------------------===//
18
19 // def SDTMBlazeSelectCC : SDTypeProfile<1, 3, [SDTCisSameAs<0, 1>]>;
20 def SDT_MBlazeRet     : SDTypeProfile<0, 1, [SDTCisInt<0>]>;
21 def SDT_MBlazeIRet    : SDTypeProfile<0, 1, [SDTCisInt<0>]>;
22 def SDT_MBlazeJmpLink : SDTypeProfile<0, -1, [SDTCisVT<0, i32>]>;
23 def SDT_MBCallSeqStart : SDCallSeqStart<[SDTCisVT<0, i32>]>;
24 def SDT_MBCallSeqEnd   : SDCallSeqEnd<[SDTCisVT<0, i32>, SDTCisVT<1, i32>]>;
25
26 //===----------------------------------------------------------------------===//
27 // MBlaze specific nodes
28 //===----------------------------------------------------------------------===//
29
30 def MBlazeRet     : SDNode<"MBlazeISD::Ret", SDT_MBlazeRet,
31                            [SDNPHasChain, SDNPOptInFlag]>;
32 def MBlazeIRet    : SDNode<"MBlazeISD::IRet", SDT_MBlazeIRet,
33                            [SDNPHasChain, SDNPOptInFlag]>;
34
35 def MBlazeJmpLink : SDNode<"MBlazeISD::JmpLink",SDT_MBlazeJmpLink,
36                            [SDNPHasChain,SDNPOptInFlag,SDNPOutFlag,
37                             SDNPVariadic]>;
38
39 def MBWrapper   : SDNode<"MBlazeISD::Wrap", SDTIntUnaryOp>;
40
41 def callseq_start : SDNode<"ISD::CALLSEQ_START", SDT_MBCallSeqStart,
42                            [SDNPHasChain, SDNPOutFlag]>;
43
44 def callseq_end   : SDNode<"ISD::CALLSEQ_END", SDT_MBCallSeqEnd,
45                            [SDNPHasChain, SDNPOptInFlag, SDNPOutFlag]>;
46
47 //===----------------------------------------------------------------------===//
48 // MBlaze Instruction Predicate Definitions.
49 //===----------------------------------------------------------------------===//
50 def HasPipe3     : Predicate<"Subtarget.hasPipe3()">;
51 def HasBarrel    : Predicate<"Subtarget.hasBarrel()">;
52 def NoBarrel     : Predicate<"!Subtarget.hasBarrel()">;
53 def HasDiv       : Predicate<"Subtarget.hasDiv()">;
54 def HasMul       : Predicate<"Subtarget.hasMul()">;
55 def HasFSL       : Predicate<"Subtarget.hasFSL()">;
56 def HasEFSL      : Predicate<"Subtarget.hasEFSL()">;
57 def HasMSRSet    : Predicate<"Subtarget.hasMSRSet()">;
58 def HasException : Predicate<"Subtarget.hasException()">;
59 def HasPatCmp    : Predicate<"Subtarget.hasPatCmp()">;
60 def HasFPU       : Predicate<"Subtarget.hasFPU()">;
61 def HasESR       : Predicate<"Subtarget.hasESR()">;
62 def HasPVR       : Predicate<"Subtarget.hasPVR()">;
63 def HasMul64     : Predicate<"Subtarget.hasMul64()">;
64 def HasSqrt      : Predicate<"Subtarget.hasSqrt()">;
65 def HasMMU       : Predicate<"Subtarget.hasMMU()">;
66
67 //===----------------------------------------------------------------------===//
68 // MBlaze Operand, Complex Patterns and Transformations Definitions.
69 //===----------------------------------------------------------------------===//
70
71 def MBlazeMemAsmOperand : AsmOperandClass {
72   let Name = "Mem";
73   let SuperClasses = [];
74 }
75
76 def MBlazeFslAsmOperand : AsmOperandClass {
77   let Name = "Fsl";
78   let SuperClasses = [];
79 }
80
81 // Instruction operand types
82 def brtarget    : Operand<OtherVT>;
83 def calltarget  : Operand<i32>;
84 def simm16      : Operand<i32>;
85 def uimm5       : Operand<i32>;
86 def uimm15      : Operand<i32>;
87 def fimm        : Operand<f32>;
88
89 // Unsigned Operand
90 def uimm16      : Operand<i32> {
91   let PrintMethod = "printUnsignedImm";
92 }
93
94 // FSL Operand
95 def fslimm      : Operand<i32> {
96   let PrintMethod = "printFSLImm";
97   let ParserMatchClass = MBlazeFslAsmOperand;
98 }
99
100 // Address operand
101 def memri : Operand<i32> {
102   let PrintMethod = "printMemOperand";
103   let MIOperandInfo = (ops GPR, simm16);
104   let ParserMatchClass = MBlazeMemAsmOperand;
105 }
106
107 def memrr : Operand<i32> {
108   let PrintMethod = "printMemOperand";
109   let MIOperandInfo = (ops GPR, GPR);
110   let ParserMatchClass = MBlazeMemAsmOperand;
111 }
112
113 // Node immediate fits as 16-bit sign extended on target immediate.
114 def immSExt16  : PatLeaf<(imm), [{
115   return (N->getZExtValue() >> 16) == 0;
116 }]>;
117
118 // Node immediate fits as 16-bit zero extended on target immediate.
119 // The LO16 param means that only the lower 16 bits of the node
120 // immediate are caught.
121 // e.g. addiu, sltiu
122 def immZExt16  : PatLeaf<(imm), [{
123   return (N->getZExtValue() >> 16) == 0;
124 }]>;
125
126 // FSL immediate field must fit in 4 bits.
127 def immZExt4 : PatLeaf<(imm), [{
128   return N->getZExtValue() == ((N->getZExtValue()) & 0xf) ;
129 }]>;
130
131 // shamt field must fit in 5 bits.
132 def immZExt5 : PatLeaf<(imm), [{
133   return N->getZExtValue() == ((N->getZExtValue()) & 0x1f) ;
134 }]>;
135
136 // MBlaze Address Mode. SDNode frameindex could possibily be a match
137 // since load and store instructions from stack used it.
138 def iaddr : ComplexPattern<i32, 2, "SelectAddrRegImm", [frameindex], []>;
139 def xaddr : ComplexPattern<i32, 2, "SelectAddrRegReg", [], []>;
140
141 //===----------------------------------------------------------------------===//
142 // Pseudo instructions
143 //===----------------------------------------------------------------------===//
144
145 // As stack alignment is always done with addiu, we need a 16-bit immediate
146 let Defs = [R1], Uses = [R1] in {
147 def ADJCALLSTACKDOWN : MBlazePseudo<(outs), (ins simm16:$amt),
148                                   "#ADJCALLSTACKDOWN $amt",
149                                   [(callseq_start timm:$amt)]>;
150 def ADJCALLSTACKUP   : MBlazePseudo<(outs),
151                                   (ins uimm16:$amt1, simm16:$amt2),
152                                   "#ADJCALLSTACKUP $amt1",
153                                   [(callseq_end timm:$amt1, timm:$amt2)]>;
154 }
155
156 //===----------------------------------------------------------------------===//
157 // Instructions specific format
158 //===----------------------------------------------------------------------===//
159
160 //===----------------------------------------------------------------------===//
161 // Arithmetic Instructions
162 //===----------------------------------------------------------------------===//
163 class Arith<bits<6> op, bits<11> flags, string instr_asm, SDNode OpNode,
164             InstrItinClass itin> :
165             TA<op, flags, (outs GPR:$dst), (ins GPR:$b, GPR:$c),
166                !strconcat(instr_asm, "   $dst, $b, $c"),
167                [(set GPR:$dst, (OpNode GPR:$b, GPR:$c))], itin>;
168
169 class ArithI<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode,
170              Operand Od, PatLeaf imm_type> :
171              TB<op, (outs GPR:$dst), (ins GPR:$b, Od:$c),
172                 !strconcat(instr_asm, "   $dst, $b, $c"),
173                 [(set GPR:$dst, (OpNode GPR:$b, imm_type:$c))], IIAlu>;
174
175 class ArithI32<bits<6> op, string instr_asm,Operand Od, PatLeaf imm_type> :
176                TB<op, (outs GPR:$dst), (ins GPR:$b, Od:$c),
177                   !strconcat(instr_asm, "   $dst, $b, $c"),
178                   [], IIAlu>;
179
180 class ShiftI<bits<6> op, bits<2> flags, string instr_asm, SDNode OpNode,
181              Operand Od, PatLeaf imm_type> :
182              SHT<op, flags, (outs GPR:$dst), (ins GPR:$b, Od:$c),
183                  !strconcat(instr_asm, "   $dst, $b, $c"),
184                  [(set GPR:$dst, (OpNode GPR:$b, imm_type:$c))], IIAlu>;
185
186 class ArithR<bits<6> op, bits<11> flags, string instr_asm, SDNode OpNode,
187             InstrItinClass itin> :
188             TAR<op, flags, (outs GPR:$dst), (ins GPR:$b, GPR:$c),
189                 !strconcat(instr_asm, "   $dst, $c, $b"),
190                 [(set GPR:$dst, (OpNode GPR:$b, GPR:$c))], itin>;
191
192 class ArithRI<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode,
193              Operand Od, PatLeaf imm_type> :
194              TBR<op, (outs GPR:$dst), (ins Od:$b, GPR:$c),
195                  !strconcat(instr_asm, "   $dst, $c, $b"),
196                  [(set GPR:$dst, (OpNode imm_type:$b, GPR:$c))], IIAlu>;
197
198 class ArithN<bits<6> op, bits<11> flags, string instr_asm,
199             InstrItinClass itin> :
200             TA<op, flags, (outs GPR:$dst), (ins GPR:$b, GPR:$c),
201                !strconcat(instr_asm, "   $dst, $b, $c"),
202                [], itin>;
203
204 class ArithNI<bits<6> op, string instr_asm,Operand Od, PatLeaf imm_type> :
205              TB<op, (outs GPR:$dst), (ins GPR:$b, Od:$c),
206                 !strconcat(instr_asm, "   $dst, $b, $c"),
207                 [], IIAlu>;
208
209 class ArithRN<bits<6> op, bits<11> flags, string instr_asm,
210             InstrItinClass itin> :
211             TAR<op, flags, (outs GPR:$dst), (ins GPR:$c, GPR:$b),
212                 !strconcat(instr_asm, "   $dst, $b, $c"),
213                 [], itin>;
214
215 class ArithRNI<bits<6> op, string instr_asm,Operand Od, PatLeaf imm_type> :
216              TBR<op, (outs GPR:$dst), (ins Od:$c, GPR:$b),
217                  !strconcat(instr_asm, "   $dst, $b, $c"),
218                  [], IIAlu>;
219
220 //===----------------------------------------------------------------------===//
221 // Misc Arithmetic Instructions
222 //===----------------------------------------------------------------------===//
223
224 class Logic<bits<6> op, bits<11> flags, string instr_asm, SDNode OpNode> :
225             TA<op, flags, (outs GPR:$dst), (ins GPR:$b, GPR:$c),
226                !strconcat(instr_asm, "   $dst, $b, $c"),
227                [(set GPR:$dst, (OpNode GPR:$b, GPR:$c))], IIAlu>;
228
229 class LogicI<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode> :
230              TB<op, (outs GPR:$dst), (ins GPR:$b, uimm16:$c),
231                 !strconcat(instr_asm, "   $dst, $b, $c"),
232                 [(set GPR:$dst, (OpNode GPR:$b, immZExt16:$c))],
233                 IIAlu>;
234
235 class LogicI32<bits<6> op, string instr_asm> :
236                TB<op, (outs GPR:$dst), (ins GPR:$b, uimm16:$c),
237                   !strconcat(instr_asm, "   $dst, $b, $c"),
238                   [], IIAlu>;
239
240 class PatCmp<bits<6> op, bits<11> flags, string instr_asm> :
241              TA<op, flags, (outs GPR:$dst), (ins GPR:$b, GPR:$c),
242                 !strconcat(instr_asm, "   $dst, $b, $c"),
243                  [], IIAlu>;
244
245 //===----------------------------------------------------------------------===//
246 // Memory Access Instructions
247 //===----------------------------------------------------------------------===//
248 class LoadM<bits<6> op, bits<11> flags, string instr_asm> :
249             TA<op, flags, (outs GPR:$dst), (ins memrr:$addr),
250                !strconcat(instr_asm, "   $dst, $addr"),
251                [], IILoad>;
252
253 class LoadMI<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode> :
254              TB<op, (outs GPR:$dst), (ins memri:$addr),
255                 !strconcat(instr_asm, "   $dst, $addr"),
256                 [(set (i32 GPR:$dst), (OpNode iaddr:$addr))], IILoad>;
257
258 class StoreM<bits<6> op, bits<11> flags, string instr_asm> :
259              TA<op, flags, (outs), (ins GPR:$dst, memrr:$addr),
260                 !strconcat(instr_asm, "   $dst, $addr"),
261                 [], IIStore>;
262
263 class StoreMI<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode> :
264               TB<op, (outs), (ins GPR:$dst, memri:$addr),
265                  !strconcat(instr_asm, "   $dst, $addr"),
266                  [(OpNode (i32 GPR:$dst), iaddr:$addr)], IIStore>;
267
268 //===----------------------------------------------------------------------===//
269 // Branch Instructions
270 //===----------------------------------------------------------------------===//
271 class Branch<bits<6> op, bits<5> br, bits<11> flags, string instr_asm> :
272              TA<op, flags, (outs), (ins GPR:$target),
273                 !strconcat(instr_asm, "   $target"),
274                 [], IIBranch> {
275   let rd = 0x0;
276   let ra = br;
277   let Form = FCCR;
278 }
279
280 class BranchI<bits<6> op, bits<5> br, string instr_asm> :
281               TB<op, (outs), (ins brtarget:$target),
282                  !strconcat(instr_asm, "   $target"),
283                  [], IIBranch> {
284   let rd = 0;
285   let ra = br;
286   let Form = FCCI;
287 }
288
289 //===----------------------------------------------------------------------===//
290 // Branch and Link Instructions
291 //===----------------------------------------------------------------------===//
292 class BranchL<bits<6> op, bits<5> br, bits<11> flags, string instr_asm> :
293               TA<op, flags, (outs), (ins GPR:$link, GPR:$target, variable_ops),
294                  !strconcat(instr_asm, "   $link, $target"),
295                  [], IIBranch> {
296   let ra = br;
297   let Form = FRCR;
298 }
299
300 class BranchLI<bits<6> op, bits<5> br, string instr_asm> :
301                TB<op, (outs), (ins GPR:$link, calltarget:$target, variable_ops),
302                   !strconcat(instr_asm, "   $link, $target"),
303                   [], IIBranch> {
304   let ra = br;
305   let Form = FRCI;
306 }
307
308 //===----------------------------------------------------------------------===//
309 // Conditional Branch Instructions
310 //===----------------------------------------------------------------------===//
311 class BranchC<bits<6> op, bits<5> br, bits<11> flags, string instr_asm> :
312               TA<op, flags, (outs),
313                  (ins GPR:$a, GPR:$b),
314                  !strconcat(instr_asm, "   $a, $b"),
315                  [], IIBranch> {
316   let rd = br;
317   let Form = FCRR;
318 }
319
320 class BranchCI<bits<6> op, bits<5> br, string instr_asm> :
321                TB<op, (outs), (ins GPR:$a, brtarget:$offset),
322                   !strconcat(instr_asm, "   $a, $offset"),
323                   [], IIBranch> {
324   let rd = br;
325   let Form = FCRI;
326 }
327
328 //===----------------------------------------------------------------------===//
329 // MBlaze arithmetic instructions
330 //===----------------------------------------------------------------------===//
331
332 let isCommutable = 1, isAsCheapAsAMove = 1 in {
333   def ADDK   :  Arith<0x04, 0x000, "addk   ", add,  IIAlu>;
334   def AND    :  Logic<0x21, 0x000, "and    ", and>;
335   def OR     :  Logic<0x20, 0x000, "or     ", or>;
336   def XOR    :  Logic<0x22, 0x000, "xor    ", xor>;
337   def PCMPBF : PatCmp<0x20, 0x400, "pcmpbf ">;
338   def PCMPEQ : PatCmp<0x22, 0x400, "pcmpeq ">;
339   def PCMPNE : PatCmp<0x23, 0x400, "pcmpne ">;
340
341   let Defs = [CARRY] in {
342     def ADD    :  Arith<0x00, 0x000, "add    ", addc, IIAlu>;
343
344     let Uses = [CARRY] in {
345       def ADDC   :  Arith<0x02, 0x000, "addc   ", adde, IIAlu>;
346     }
347   }
348
349   let Uses = [CARRY] in {
350     def ADDKC  : ArithN<0x06, 0x000, "addkc  ", IIAlu>;
351   }
352 }
353
354 let isAsCheapAsAMove = 1 in {
355   def ANDN   :  ArithN<0x23, 0x000, "andn   ", IIAlu>;
356   def CMP    :  ArithN<0x05, 0x001, "cmp    ", IIAlu>;
357   def CMPU   :  ArithN<0x05, 0x003, "cmpu   ", IIAlu>;
358   def RSUBK  :  ArithR<0x05, 0x000, "rsubk  ", sub,  IIAlu>;
359
360   let Defs = [CARRY] in {
361     def RSUB   :  ArithR<0x01, 0x000, "rsub   ", subc, IIAlu>;
362
363     let Uses = [CARRY] in {
364       def RSUBC  :  ArithR<0x03, 0x000, "rsubc  ", sube, IIAlu>;
365     }
366   }
367
368   let Uses = [CARRY] in {
369     def RSUBKC : ArithRN<0x07, 0x000, "rsubkc ", IIAlu>;
370   }
371 }
372
373 let isCommutable = 1, Predicates=[HasMul] in {
374   def MUL    : Arith<0x10, 0x000, "mul    ", mul,   IIAlu>;
375 }
376
377 let isCommutable = 1, Predicates=[HasMul,HasMul64] in {
378   def MULH   : Arith<0x10, 0x001, "mulh   ", mulhs, IIAlu>;
379   def MULHU  : Arith<0x10, 0x003, "mulhu  ", mulhu, IIAlu>;
380 }
381
382 let Predicates=[HasMul,HasMul64] in {
383   def MULHSU : ArithN<0x10, 0x002, "mulhsu ", IIAlu>;
384 }
385
386 let Predicates=[HasBarrel] in {
387   def BSRL   :   Arith<0x11, 0x000, "bsrl   ", srl, IIAlu>;
388   def BSRA   :   Arith<0x11, 0x200, "bsra   ", sra, IIAlu>;
389   def BSLL   :   Arith<0x11, 0x400, "bsll   ", shl, IIAlu>;
390   def BSRLI  :  ShiftI<0x19, 0x0, "bsrli  ", srl, uimm5, immZExt5>;
391   def BSRAI  :  ShiftI<0x19, 0x1, "bsrai  ", sra, uimm5, immZExt5>;
392   def BSLLI  :  ShiftI<0x19, 0x2, "bslli  ", shl, uimm5, immZExt5>;
393 }
394
395 let Predicates=[HasDiv] in {
396   def IDIV   :  ArithR<0x12, 0x000, "idiv   ", sdiv, IIAlu>;
397   def IDIVU  :  ArithR<0x12, 0x002, "idivu  ", udiv, IIAlu>;
398 }
399
400 //===----------------------------------------------------------------------===//
401 // MBlaze immediate mode arithmetic instructions
402 //===----------------------------------------------------------------------===//
403
404 let isAsCheapAsAMove = 1 in {
405   def ADDIK   :   ArithI<0x0C, "addik  ", add,  simm16, immSExt16>;
406   def RSUBIK  :  ArithRI<0x0D, "rsubik ", sub, simm16, immSExt16>;
407   def ANDNI   :  ArithNI<0x2B, "andni  ", uimm16, immZExt16>;
408   def ANDI    :   LogicI<0x29, "andi   ", and>;
409   def ORI     :   LogicI<0x28, "ori    ", or>;
410   def XORI    :   LogicI<0x2A, "xori   ", xor>;
411
412   let Defs = [CARRY] in {
413     def ADDI    :   ArithI<0x08, "addi   ", addc, simm16, immSExt16>;
414     def RSUBI   :  ArithRI<0x09, "rsubi  ", subc,  simm16, immSExt16>;
415
416     let Uses = [CARRY] in {
417       def ADDIC   :   ArithI<0x0A, "addic  ", adde, simm16, immSExt16>;
418       def RSUBIC  :  ArithRI<0x0B, "rsubic ", sube, simm16, immSExt16>;
419     }
420   }
421
422   let Uses = [CARRY] in {
423     def ADDIKC  :  ArithNI<0x0E, "addikc ", simm16, immSExt16>;
424     def RSUBIKC : ArithRNI<0x0F, "rsubikc", simm16, immSExt16>;
425   }
426 }
427
428 let Predicates=[HasMul] in {
429   def MULI    :   ArithI<0x18, "muli   ", mul, simm16, immSExt16>;
430 }
431
432 //===----------------------------------------------------------------------===//
433 // MBlaze memory access instructions
434 //===----------------------------------------------------------------------===//
435
436 let canFoldAsLoad = 1, isReMaterializable = 1 in {
437   def LBU  :  LoadM<0x30, 0x000, "lbu    ">;
438   def LBUR :  LoadM<0x30, 0x200, "lbur   ">;
439
440   def LHU  :  LoadM<0x31, 0x000, "lhu    ">;
441   def LHUR :  LoadM<0x31, 0x200, "lhur   ">;
442
443   def LW   :  LoadM<0x32, 0x000, "lw     ">;
444   def LWR  :  LoadM<0x32, 0x200, "lwr    ">;
445
446   let Defs = [CARRY] in {
447     def LWX  :  LoadM<0x32, 0x400, "lwx    ">;
448   }
449
450   def LBUI : LoadMI<0x38, "lbui   ", zextloadi8>;
451   def LHUI : LoadMI<0x39, "lhui   ", zextloadi16>;
452   def LWI  : LoadMI<0x3A, "lwi    ", load>;
453 }
454
455 def SB  :  StoreM<0x34, 0x000, "sb     ">;
456 def SBR :  StoreM<0x34, 0x200, "sbr    ">;
457
458 def SH  :  StoreM<0x35, 0x000, "sh     ">;
459 def SHR :  StoreM<0x35, 0x200, "shr    ">;
460
461 def SW  :  StoreM<0x36, 0x000, "sw     ">;
462 def SWR :  StoreM<0x36, 0x200, "swr    ">;
463
464 let Defs = [CARRY] in {
465   def SWX :  StoreM<0x36, 0x400, "swx    ">;
466 }
467
468 def SBI : StoreMI<0x3C, "sbi    ", truncstorei8>;
469 def SHI : StoreMI<0x3D, "shi    ", truncstorei16>;
470 def SWI : StoreMI<0x3E, "swi    ", store>;
471
472 //===----------------------------------------------------------------------===//
473 // MBlaze branch instructions
474 //===----------------------------------------------------------------------===//
475
476 let isBranch = 1, isTerminator = 1, hasCtrlDep = 1, isBarrier = 1 in {
477   def BRI    :  BranchI<0x2E, 0x00, "bri    ">;
478   def BRAI   :  BranchI<0x2E, 0x08, "brai   ">;
479 }
480
481 let isBranch = 1, isTerminator = 1, hasCtrlDep = 1 in {
482   def BEQI   : BranchCI<0x2F, 0x00, "beqi   ">;
483   def BNEI   : BranchCI<0x2F, 0x01, "bnei   ">;
484   def BLTI   : BranchCI<0x2F, 0x02, "blti   ">;
485   def BLEI   : BranchCI<0x2F, 0x03, "blei   ">;
486   def BGTI   : BranchCI<0x2F, 0x04, "bgti   ">;
487   def BGEI   : BranchCI<0x2F, 0x05, "bgei   ">;
488 }
489
490 let isBranch = 1, isIndirectBranch = 1, isTerminator = 1, hasCtrlDep = 1,
491     isBarrier = 1 in {
492   def BR     :   Branch<0x26, 0x00, 0x000, "br     ">;
493   def BRA    :   Branch<0x26, 0x08, 0x000, "bra    ">;
494 }
495
496 let isBranch = 1, isIndirectBranch = 1, isTerminator = 1, hasCtrlDep = 1 in {
497   def BEQ    :  BranchC<0x27, 0x00, 0x000, "beq    ">;
498   def BNE    :  BranchC<0x27, 0x01, 0x000, "bne    ">;
499   def BLT    :  BranchC<0x27, 0x02, 0x000, "blt    ">;
500   def BLE    :  BranchC<0x27, 0x03, 0x000, "ble    ">;
501   def BGT    :  BranchC<0x27, 0x04, 0x000, "bgt    ">;
502   def BGE    :  BranchC<0x27, 0x05, 0x000, "bge    ">;
503 }
504
505 let isBranch = 1, isTerminator = 1, hasDelaySlot = 1, hasCtrlDep = 1,
506     isBarrier = 1 in {
507   def BRID   :  BranchI<0x2E, 0x10, "brid   ">;
508   def BRAID  :  BranchI<0x2E, 0x18, "braid  ">;
509 }
510
511 let isBranch = 1, isTerminator = 1, hasDelaySlot = 1, hasCtrlDep = 1 in {
512   def BEQID  : BranchCI<0x2F, 0x10, "beqid  ">;
513   def BNEID  : BranchCI<0x2F, 0x11, "bneid  ">;
514   def BLTID  : BranchCI<0x2F, 0x12, "bltid  ">;
515   def BLEID  : BranchCI<0x2F, 0x13, "bleid  ">;
516   def BGTID  : BranchCI<0x2F, 0x14, "bgtid  ">;
517   def BGEID  : BranchCI<0x2F, 0x15, "bgeid  ">;
518 }
519
520 let isBranch = 1, isIndirectBranch = 1, isTerminator = 1,
521     hasDelaySlot = 1, hasCtrlDep = 1, isBarrier = 1 in {
522   def BRD    :   Branch<0x26, 0x10, 0x000, "brd    ">;
523   def BRAD   :   Branch<0x26, 0x18, 0x000, "brad   ">;
524 }
525
526 let isBranch = 1, isIndirectBranch = 1, isTerminator = 1,
527     hasDelaySlot = 1, hasCtrlDep = 1 in {
528   def BEQD   :  BranchC<0x27, 0x10, 0x000, "beqd   ">;
529   def BNED   :  BranchC<0x27, 0x11, 0x000, "bned   ">;
530   def BLTD   :  BranchC<0x27, 0x12, 0x000, "bltd   ">;
531   def BLED   :  BranchC<0x27, 0x13, 0x000, "bled   ">;
532   def BGTD   :  BranchC<0x27, 0x14, 0x000, "bgtd   ">;
533   def BGED   :  BranchC<0x27, 0x15, 0x000, "bged   ">;
534 }
535
536 let isCall =1, hasDelaySlot = 1,
537     Defs = [R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10,R11,R12,CARRY],
538     Uses = [R1] in {
539   def BRLID  : BranchLI<0x2E, 0x14, "brlid  ">;
540   def BRALID : BranchLI<0x2E, 0x1C, "bralid ">;
541 }
542
543 let isCall = 1, hasDelaySlot = 1,
544     Defs = [R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9,R10,R11,R12,CARRY],
545     Uses = [R1] in {
546   def BRLD   : BranchL<0x26, 0x14, 0x000, "brld   ">;
547   def BRALD  : BranchL<0x26, 0x1C, 0x000, "brald  ">;
548 }
549
550 let isReturn=1, isTerminator=1, hasDelaySlot=1, isBarrier=1,
551     rd=0x10, Form=FCRI in {
552   def RTSD   : TB<0x2D, (outs), (ins GPR:$target, simm16:$imm),
553                   "rtsd      $target, $imm",
554                   [],
555                   IIBranch>;
556 }
557
558 let isReturn=1, isTerminator=1, hasDelaySlot=1, isBarrier=1,
559     rd=0x11, Form=FCRI in {
560   def RTID   : TB<0x2D, (outs), (ins GPR:$target, simm16:$imm),
561                   "rtid      $target, $imm",
562                   [],
563                   IIBranch>;
564 }
565
566 let isReturn=1, isTerminator=1, hasDelaySlot=1, isBarrier=1,
567     rd=0x12, Form=FCRI in {
568   def RTBD   : TB<0x2D, (outs), (ins GPR:$target, simm16:$imm),
569                   "rtbd      $target, $imm",
570                   [],
571                   IIBranch>;
572 }
573
574 let isReturn=1, isTerminator=1, hasDelaySlot=1, isBarrier=1,
575     rd=0x14, Form=FCRI in {
576   def RTED   : TB<0x2D, (outs), (ins GPR:$target, simm16:$imm),
577                   "rted      $target, $imm",
578                   [],
579                   IIBranch>;
580 }
581
582 //===----------------------------------------------------------------------===//
583 // MBlaze misc instructions
584 //===----------------------------------------------------------------------===//
585
586 let neverHasSideEffects = 1 in {
587   def NOP :  MBlazeInst< 0x20, FC, (outs), (ins), "nop    ", [], IIAlu>;
588 }
589
590 let usesCustomInserter = 1 in {
591   def Select_CC : MBlazePseudo<(outs GPR:$dst),
592     (ins GPR:$T, GPR:$F, GPR:$CMP, i32imm:$CC), // F T reversed
593     "; SELECT_CC PSEUDO!",
594     []>;
595
596   def ShiftL : MBlazePseudo<(outs GPR:$dst),
597     (ins GPR:$L, GPR:$R),
598     "; ShiftL PSEUDO!",
599     []>;
600
601   def ShiftRA : MBlazePseudo<(outs GPR:$dst),
602     (ins GPR:$L, GPR:$R),
603     "; ShiftRA PSEUDO!",
604     []>;
605
606   def ShiftRL : MBlazePseudo<(outs GPR:$dst),
607     (ins GPR:$L, GPR:$R),
608     "; ShiftRL PSEUDO!",
609     []>;
610 }
611
612 let rb = 0 in {
613   def SEXT16 : TA<0x24, 0x061, (outs GPR:$dst), (ins GPR:$src),
614                   "sext16    $dst, $src", [], IIAlu>;
615   def SEXT8  : TA<0x24, 0x060, (outs GPR:$dst), (ins GPR:$src),
616                   "sext8     $dst, $src", [], IIAlu>;
617   let Defs = [CARRY] in {
618     def SRL    : TA<0x24, 0x041, (outs GPR:$dst), (ins GPR:$src),
619                     "srl       $dst, $src", [], IIAlu>;
620     def SRA    : TA<0x24, 0x001, (outs GPR:$dst), (ins GPR:$src),
621                     "sra       $dst, $src", [], IIAlu>;
622     let Uses = [CARRY] in {
623       def SRC    : TA<0x24, 0x021, (outs GPR:$dst), (ins GPR:$src),
624                       "src       $dst, $src", [], IIAlu>;
625     }
626   }
627 }
628
629 let isCodeGenOnly=1 in {
630   def ADDIK32 : ArithI32<0x08, "addik  ", simm16, immSExt16>;
631   def ORI32   : LogicI32<0x28, "ori    ">;
632   def BRLID32 : BranchLI<0x2E, 0x14, "brlid  ">;
633 }
634
635 //===----------------------------------------------------------------------===//
636 // Misc. instructions
637 //===----------------------------------------------------------------------===//
638 let Form=FRCS in {
639   def MFS : SPC<0x25, 0x2, (outs GPR:$dst), (ins SPR:$src),
640                 "mfs       $dst, $src", [], IIAlu>;
641 }
642
643 let Form=FCRCS in {
644   def MTS : SPC<0x25, 0x3, (outs SPR:$dst), (ins GPR:$src),
645                 "mts       $dst, $src", [], IIAlu>;
646 }
647
648 def MSRSET : MSR<0x25, 0x20, (outs GPR:$dst), (ins uimm15:$set),
649                  "msrset    $dst, $set", [], IIAlu>;
650
651 def MSRCLR : MSR<0x25, 0x22, (outs GPR:$dst), (ins uimm15:$clr),
652                  "msrclr    $dst, $clr", [], IIAlu>;
653
654 let rd=0x0, Form=FCRR in {
655   def WDC  : TA<0x24, 0x64, (outs), (ins GPR:$a, GPR:$b),
656                 "wdc       $a, $b", [], IIAlu>;
657   def WDCF : TA<0x24, 0x74, (outs), (ins GPR:$a, GPR:$b),
658                 "wdc.flush $a, $b", [], IIAlu>;
659   def WDCC : TA<0x24, 0x66, (outs), (ins GPR:$a, GPR:$b),
660                 "wdc.clear $a, $b", [], IIAlu>;
661   def WIC  : TA<0x24, 0x68, (outs), (ins GPR:$a, GPR:$b),
662                 "wic       $a, $b", [], IIAlu>;
663 }
664
665 def BRK  :  BranchL<0x26, 0x0C, 0x000, "brk    ">;
666 def BRKI : BranchLI<0x2E, 0x0C, "brki   ">;
667
668 def IMM : MBlazeInst<0x2C, FCCI, (outs), (ins simm16:$imm),
669                      "imm       $imm", [], IIAlu>;
670
671 //===----------------------------------------------------------------------===//
672 // Pseudo instructions for atomic operations
673 //===----------------------------------------------------------------------===//
674 let usesCustomInserter=1 in {
675   def CAS32 : MBlazePseudo<(outs GPR:$dst), (ins GPR:$ptr, GPR:$cmp, GPR:$swp),
676     "# atomic compare and swap",
677     [(set GPR:$dst, (atomic_cmp_swap_32 GPR:$ptr, GPR:$cmp, GPR:$swp))]>;
678
679   def SWP32 : MBlazePseudo<(outs GPR:$dst), (ins GPR:$ptr, GPR:$swp),
680     "# atomic swap",
681     [(set GPR:$dst, (atomic_swap_32 GPR:$ptr, GPR:$swp))]>;
682
683   def LAA32 : MBlazePseudo<(outs GPR:$dst), (ins GPR:$ptr, GPR:$val),
684     "# atomic load and add",
685     [(set GPR:$dst, (atomic_load_add_32 GPR:$ptr, GPR:$val))]>;
686
687   def LAS32 : MBlazePseudo<(outs GPR:$dst), (ins GPR:$ptr, GPR:$val),
688     "# atomic load and sub",
689     [(set GPR:$dst, (atomic_load_sub_32 GPR:$ptr, GPR:$val))]>;
690
691   def LAD32 : MBlazePseudo<(outs GPR:$dst), (ins GPR:$ptr, GPR:$val),
692     "# atomic load and and",
693     [(set GPR:$dst, (atomic_load_and_32 GPR:$ptr, GPR:$val))]>;
694
695   def LAO32 : MBlazePseudo<(outs GPR:$dst), (ins GPR:$ptr, GPR:$val),
696     "# atomic load and or",
697     [(set GPR:$dst, (atomic_load_or_32 GPR:$ptr, GPR:$val))]>;
698
699   def LAX32 : MBlazePseudo<(outs GPR:$dst), (ins GPR:$ptr, GPR:$val),
700     "# atomic load and xor",
701     [(set GPR:$dst, (atomic_load_xor_32 GPR:$ptr, GPR:$val))]>;
702
703   def LAN32 : MBlazePseudo<(outs GPR:$dst), (ins GPR:$ptr, GPR:$val),
704     "# atomic load and nand",
705     [(set GPR:$dst, (atomic_load_nand_32 GPR:$ptr, GPR:$val))]>;
706
707   def MEMBARRIER : MBlazePseudo<(outs), (ins),
708     "# memory barrier",
709     [(membarrier (i32 imm), (i32 imm), (i32 imm), (i32 imm), (i32 imm))]>;
710 }
711
712 //===----------------------------------------------------------------------===//
713 //  Arbitrary patterns that map to one or more instructions
714 //===----------------------------------------------------------------------===//
715
716 // Small immediates
717 def : Pat<(i32 0), (ADD (i32 R0), (i32 R0))>;
718 def : Pat<(i32 immSExt16:$imm), (ADDIK (i32 R0), imm:$imm)>;
719 def : Pat<(i32 immZExt16:$imm), (ORI (i32 R0), imm:$imm)>;
720
721 // Arbitrary immediates
722 def : Pat<(i32 imm:$imm), (ADDIK (i32 R0), imm:$imm)>;
723
724 // In register sign extension
725 def : Pat<(sext_inreg GPR:$src, i16), (SEXT16 GPR:$src)>;
726 def : Pat<(sext_inreg GPR:$src, i8),  (SEXT8 GPR:$src)>;
727
728 // Call
729 def : Pat<(MBlazeJmpLink (i32 tglobaladdr:$dst)),
730           (BRLID (i32 R15), tglobaladdr:$dst)>;
731
732 def : Pat<(MBlazeJmpLink (i32 texternalsym:$dst)),
733           (BRLID (i32 R15), texternalsym:$dst)>;
734
735 def : Pat<(MBlazeJmpLink GPR:$dst),
736           (BRALD (i32 R15), GPR:$dst)>;
737
738 // Shift Instructions
739 def : Pat<(shl GPR:$L, GPR:$R), (ShiftL GPR:$L, GPR:$R)>;
740 def : Pat<(sra GPR:$L, GPR:$R), (ShiftRA GPR:$L, GPR:$R)>;
741 def : Pat<(srl GPR:$L, GPR:$R), (ShiftRL GPR:$L, GPR:$R)>;
742
743 // SET_CC operations
744 def : Pat<(setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETEQ),
745           (Select_CC (ADDIK (i32 R0), 1), (ADDIK (i32 R0), 0),
746                      (CMP GPR:$R, GPR:$L), 1)>;
747 def : Pat<(setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETNE),
748           (Select_CC (ADDIK (i32 R0), 1), (ADDIK (i32 R0), 0),
749                      (CMP GPR:$R, GPR:$L), 2)>;
750 def : Pat<(setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETGT),
751           (Select_CC (ADDIK (i32 R0), 1), (ADDIK (i32 R0), 0),
752                      (CMP GPR:$R, GPR:$L), 3)>;
753 def : Pat<(setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETLT),
754           (Select_CC (ADDIK (i32 R0), 1), (ADDIK (i32 R0), 0),
755                      (CMP GPR:$R, GPR:$L), 4)>;
756 def : Pat<(setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETGE),
757           (Select_CC (ADDIK (i32 R0), 1), (ADDIK (i32 R0), 0),
758                      (CMP GPR:$R, GPR:$L), 5)>;
759 def : Pat<(setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETLE),
760           (Select_CC (ADDIK (i32 R0), 1), (ADDIK (i32 R0), 0),
761                      (CMP GPR:$R, GPR:$L), 6)>;
762 def : Pat<(setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETUGT),
763           (Select_CC (ADDIK (i32 R0), 1), (ADDIK (i32 R0), 0),
764                      (CMPU GPR:$R, GPR:$L), 3)>;
765 def : Pat<(setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETULT),
766           (Select_CC (ADDIK (i32 R0), 1), (ADDIK (i32 R0), 0),
767                      (CMPU GPR:$R, GPR:$L), 4)>;
768 def : Pat<(setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETUGE),
769           (Select_CC (ADDIK (i32 R0), 1), (ADDIK (i32 R0), 0),
770                      (CMPU GPR:$R, GPR:$L), 5)>;
771 def : Pat<(setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETULE),
772           (Select_CC (ADDIK (i32 R0), 1), (ADDIK (i32 R0), 0),
773                      (CMPU GPR:$R, GPR:$L), 6)>;
774
775 // SELECT operations
776 def : Pat<(select (i32 GPR:$C), (i32 GPR:$T), (i32 GPR:$F)),
777           (Select_CC GPR:$T, GPR:$F, GPR:$C, 2)>;
778
779 // SELECT_CC
780 def : Pat<(selectcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R),
781                     (i32 GPR:$T), (i32 GPR:$F), SETEQ),
782           (Select_CC GPR:$T, GPR:$F, (CMP GPR:$R, GPR:$L), 1)>;
783 def : Pat<(selectcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R),
784                     (i32 GPR:$T), (i32 GPR:$F), SETNE),
785           (Select_CC GPR:$T, GPR:$F, (CMP GPR:$R, GPR:$L), 2)>;
786 def : Pat<(selectcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R),
787                     (i32 GPR:$T), (i32 GPR:$F), SETGT),
788           (Select_CC GPR:$T, GPR:$F, (CMP GPR:$R, GPR:$L), 3)>;
789 def : Pat<(selectcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R),
790                     (i32 GPR:$T), (i32 GPR:$F), SETLT),
791           (Select_CC GPR:$T, GPR:$F, (CMP GPR:$R, GPR:$L), 4)>;
792 def : Pat<(selectcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R),
793                     (i32 GPR:$T), (i32 GPR:$F), SETGE),
794           (Select_CC GPR:$T, GPR:$F, (CMP GPR:$R, GPR:$L), 5)>;
795 def : Pat<(selectcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R),
796                     (i32 GPR:$T), (i32 GPR:$F), SETLE),
797           (Select_CC GPR:$T, GPR:$F, (CMP GPR:$R, GPR:$L), 6)>;
798 def : Pat<(selectcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R),
799                     (i32 GPR:$T), (i32 GPR:$F), SETUGT),
800           (Select_CC GPR:$T, GPR:$F, (CMPU GPR:$R, GPR:$L), 3)>;
801 def : Pat<(selectcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R),
802                     (i32 GPR:$T), (i32 GPR:$F), SETULT),
803           (Select_CC GPR:$T, GPR:$F, (CMPU GPR:$R, GPR:$L), 4)>;
804 def : Pat<(selectcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R),
805                     (i32 GPR:$T), (i32 GPR:$F), SETUGE),
806           (Select_CC GPR:$T, GPR:$F, (CMPU GPR:$R, GPR:$L), 5)>;
807 def : Pat<(selectcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R),
808                     (i32 GPR:$T), (i32 GPR:$F), SETULE),
809           (Select_CC GPR:$T, GPR:$F, (CMPU GPR:$R, GPR:$L), 6)>;
810
811 // Ret instructions
812 def : Pat<(MBlazeRet GPR:$target), (RTSD GPR:$target, 0x8)>;
813 def : Pat<(MBlazeIRet GPR:$target), (RTID GPR:$target, 0x0)>;
814
815 // BR instructions
816 def : Pat<(br bb:$T), (BRID bb:$T)>;
817 def : Pat<(brind GPR:$T), (BRAD GPR:$T)>;
818
819 // BRCOND instructions
820 def : Pat<(brcond (setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETEQ), bb:$T),
821           (BEQID (CMP GPR:$R, GPR:$L), bb:$T)>;
822 def : Pat<(brcond (setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETNE), bb:$T),
823           (BNEID (CMP GPR:$R, GPR:$L), bb:$T)>;
824 def : Pat<(brcond (setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETGT), bb:$T),
825           (BGTID (CMP GPR:$R, GPR:$L), bb:$T)>;
826 def : Pat<(brcond (setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETLT), bb:$T),
827           (BLTID (CMP GPR:$R, GPR:$L), bb:$T)>;
828 def : Pat<(brcond (setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETGE), bb:$T),
829           (BGEID (CMP GPR:$R, GPR:$L), bb:$T)>;
830 def : Pat<(brcond (setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETLE), bb:$T),
831           (BLEID (CMP GPR:$R, GPR:$L), bb:$T)>;
832 def : Pat<(brcond (setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETUGT), bb:$T),
833           (BGTID (CMPU GPR:$R, GPR:$L), bb:$T)>;
834 def : Pat<(brcond (setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETULT), bb:$T),
835           (BLTID (CMPU GPR:$R, GPR:$L), bb:$T)>;
836 def : Pat<(brcond (setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETUGE), bb:$T),
837           (BGEID (CMPU GPR:$R, GPR:$L), bb:$T)>;
838 def : Pat<(brcond (setcc (i32 GPR:$L), (i32 GPR:$R), SETULE), bb:$T),
839           (BLEID (CMPU GPR:$R, GPR:$L), bb:$T)>;
840 def : Pat<(brcond (i32 GPR:$C), bb:$T),
841           (BNEID GPR:$C, bb:$T)>;
842
843 // Jump tables, global addresses, and constant pools
844 def : Pat<(MBWrapper tglobaladdr:$in), (ORI (i32 R0), tglobaladdr:$in)>;
845 def : Pat<(MBWrapper tjumptable:$in),  (ORI (i32 R0), tjumptable:$in)>;
846 def : Pat<(MBWrapper tconstpool:$in),  (ORI (i32 R0), tconstpool:$in)>;
847
848 // Misc instructions
849 def : Pat<(and (i32 GPR:$lh), (not (i32 GPR:$rh))),(ANDN GPR:$lh, GPR:$rh)>;
850
851 // Arithmetic with immediates
852 def : Pat<(add (i32 GPR:$in), imm:$imm),(ADDIK GPR:$in, imm:$imm)>;
853 def : Pat<(or (i32 GPR:$in), imm:$imm),(ORI GPR:$in, imm:$imm)>;
854 def : Pat<(xor (i32 GPR:$in), imm:$imm),(XORI GPR:$in, imm:$imm)>;
855
856 // Convert any extend loads into zero extend loads
857 def : Pat<(extloadi8  iaddr:$src), (i32 (LBUI iaddr:$src))>;
858 def : Pat<(extloadi16 iaddr:$src), (i32 (LHUI iaddr:$src))>;
859 def : Pat<(extloadi8  xaddr:$src), (i32 (LBU xaddr:$src))>;
860 def : Pat<(extloadi16 xaddr:$src), (i32 (LHU xaddr:$src))>;
861
862 // 32-bit load and store
863 def : Pat<(store (i32 GPR:$dst), xaddr:$addr), (SW GPR:$dst, xaddr:$addr)>;
864 def : Pat<(load xaddr:$addr), (i32 (LW xaddr:$addr))>;
865
866 // 16-bit load and store
867 def : Pat<(truncstorei16 (i32 GPR:$dst), xaddr:$addr), (SH GPR:$dst, xaddr:$addr)>;
868 def : Pat<(zextloadi16 xaddr:$addr), (i32 (LHU xaddr:$addr))>;
869
870 // 8-bit load and store
871 def : Pat<(truncstorei8 (i32 GPR:$dst), xaddr:$addr), (SB GPR:$dst, xaddr:$addr)>;
872 def : Pat<(zextloadi8 xaddr:$addr), (i32 (LBU xaddr:$addr))>;
873
874 // Peepholes
875 def : Pat<(store (i32 0), iaddr:$dst), (SWI (i32 R0), iaddr:$dst)>;
876
877 //===----------------------------------------------------------------------===//
878 // Floating Point Support
879 //===----------------------------------------------------------------------===//
880 include "MBlazeInstrFSL.td"
881 include "MBlazeInstrFPU.td"