ARM: Remove old testing option.
[oota-llvm.git] / lib / Target / Mips / MipsInstrInfo.td
1 //===- MipsInstrInfo.td - Target Description for Mips Target -*- 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 contains the Mips implementation of the TargetInstrInfo class.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14
15 //===----------------------------------------------------------------------===//
16 // Mips profiles and nodes
17 //===----------------------------------------------------------------------===//
18
19 def SDT_MipsJmpLink      : SDTypeProfile<0, 1, [SDTCisVT<0, iPTR>]>;
20 def SDT_MipsCMov         : SDTypeProfile<1, 4, [SDTCisSameAs<0, 1>,
21                                                 SDTCisSameAs<1, 2>,
22                                                 SDTCisSameAs<3, 4>,
23                                                 SDTCisInt<4>]>;
24 def SDT_MipsCallSeqStart : SDCallSeqStart<[SDTCisVT<0, i32>]>;
25 def SDT_MipsCallSeqEnd   : SDCallSeqEnd<[SDTCisVT<0, i32>, SDTCisVT<1, i32>]>;
26 def SDT_MipsMAddMSub     : SDTypeProfile<0, 4,
27                                          [SDTCisVT<0, i32>, SDTCisSameAs<0, 1>,
28                                           SDTCisSameAs<1, 2>,
29                                           SDTCisSameAs<2, 3>]>;
30 def SDT_MipsDivRem       : SDTypeProfile<0, 2,
31                                          [SDTCisInt<0>,
32                                           SDTCisSameAs<0, 1>]>;
33
34 def SDT_MipsThreadPointer : SDTypeProfile<1, 0, [SDTCisPtrTy<0>]>;
35
36 def SDT_Sync             : SDTypeProfile<0, 1, [SDTCisVT<0, i32>]>;
37
38 def SDT_Ext : SDTypeProfile<1, 3, [SDTCisInt<0>, SDTCisSameAs<0, 1>,
39                                    SDTCisVT<2, i32>, SDTCisSameAs<2, 3>]>;
40 def SDT_Ins : SDTypeProfile<1, 4, [SDTCisInt<0>, SDTCisSameAs<0, 1>,
41                                    SDTCisVT<2, i32>, SDTCisSameAs<2, 3>,
42                                    SDTCisSameAs<0, 4>]>;
43
44 def SDTMipsLoadLR  : SDTypeProfile<1, 2,
45                                    [SDTCisInt<0>, SDTCisPtrTy<1>,
46                                     SDTCisSameAs<0, 2>]>;
47
48 // Call
49 def MipsJmpLink : SDNode<"MipsISD::JmpLink",SDT_MipsJmpLink,
50                          [SDNPHasChain, SDNPOutGlue, SDNPOptInGlue,
51                           SDNPVariadic]>;
52
53 // Tail call
54 def MipsTailCall : SDNode<"MipsISD::TailCall", SDT_MipsJmpLink,
55                           [SDNPHasChain, SDNPOptInGlue, SDNPVariadic]>;
56
57 // Hi and Lo nodes are used to handle global addresses. Used on
58 // MipsISelLowering to lower stuff like GlobalAddress, ExternalSymbol
59 // static model. (nothing to do with Mips Registers Hi and Lo)
60 def MipsHi    : SDNode<"MipsISD::Hi", SDTIntUnaryOp>;
61 def MipsLo    : SDNode<"MipsISD::Lo", SDTIntUnaryOp>;
62 def MipsGPRel : SDNode<"MipsISD::GPRel", SDTIntUnaryOp>;
63
64 // TlsGd node is used to handle General Dynamic TLS
65 def MipsTlsGd : SDNode<"MipsISD::TlsGd", SDTIntUnaryOp>;
66
67 // TprelHi and TprelLo nodes are used to handle Local Exec TLS
68 def MipsTprelHi    : SDNode<"MipsISD::TprelHi", SDTIntUnaryOp>;
69 def MipsTprelLo    : SDNode<"MipsISD::TprelLo", SDTIntUnaryOp>;
70
71 // Thread pointer
72 def MipsThreadPointer: SDNode<"MipsISD::ThreadPointer", SDT_MipsThreadPointer>;
73
74 // Return
75 def MipsRet : SDNode<"MipsISD::Ret", SDTNone, [SDNPHasChain, SDNPOptInGlue]>;
76
77 // These are target-independent nodes, but have target-specific formats.
78 def callseq_start : SDNode<"ISD::CALLSEQ_START", SDT_MipsCallSeqStart,
79                            [SDNPHasChain, SDNPSideEffect, SDNPOutGlue]>;
80 def callseq_end   : SDNode<"ISD::CALLSEQ_END", SDT_MipsCallSeqEnd,
81                            [SDNPHasChain, SDNPSideEffect,
82                             SDNPOptInGlue, SDNPOutGlue]>;
83
84 // MAdd*/MSub* nodes
85 def MipsMAdd      : SDNode<"MipsISD::MAdd", SDT_MipsMAddMSub,
86                            [SDNPOptInGlue, SDNPOutGlue]>;
87 def MipsMAddu     : SDNode<"MipsISD::MAddu", SDT_MipsMAddMSub,
88                            [SDNPOptInGlue, SDNPOutGlue]>;
89 def MipsMSub      : SDNode<"MipsISD::MSub", SDT_MipsMAddMSub,
90                            [SDNPOptInGlue, SDNPOutGlue]>;
91 def MipsMSubu     : SDNode<"MipsISD::MSubu", SDT_MipsMAddMSub,
92                            [SDNPOptInGlue, SDNPOutGlue]>;
93
94 // DivRem(u) nodes
95 def MipsDivRem    : SDNode<"MipsISD::DivRem", SDT_MipsDivRem,
96                            [SDNPOutGlue]>;
97 def MipsDivRemU   : SDNode<"MipsISD::DivRemU", SDT_MipsDivRem,
98                            [SDNPOutGlue]>;
99
100 // Target constant nodes that are not part of any isel patterns and remain
101 // unchanged can cause instructions with illegal operands to be emitted.
102 // Wrapper node patterns give the instruction selector a chance to replace
103 // target constant nodes that would otherwise remain unchanged with ADDiu
104 // nodes. Without these wrapper node patterns, the following conditional move
105 // instrucion is emitted when function cmov2 in test/CodeGen/Mips/cmov.ll is
106 // compiled:
107 //  movn  %got(d)($gp), %got(c)($gp), $4
108 // This instruction is illegal since movn can take only register operands.
109
110 def MipsWrapper    : SDNode<"MipsISD::Wrapper", SDTIntBinOp>;
111
112 def MipsSync : SDNode<"MipsISD::Sync", SDT_Sync, [SDNPHasChain,SDNPSideEffect]>;
113
114 def MipsExt :  SDNode<"MipsISD::Ext", SDT_Ext>;
115 def MipsIns :  SDNode<"MipsISD::Ins", SDT_Ins>;
116
117 def MipsLWL : SDNode<"MipsISD::LWL", SDTMipsLoadLR,
118                      [SDNPHasChain, SDNPMayLoad, SDNPMemOperand]>;
119 def MipsLWR : SDNode<"MipsISD::LWR", SDTMipsLoadLR,
120                      [SDNPHasChain, SDNPMayLoad, SDNPMemOperand]>;
121 def MipsSWL : SDNode<"MipsISD::SWL", SDTStore,
122                      [SDNPHasChain, SDNPMayStore, SDNPMemOperand]>;
123 def MipsSWR : SDNode<"MipsISD::SWR", SDTStore,
124                      [SDNPHasChain, SDNPMayStore, SDNPMemOperand]>;
125 def MipsLDL : SDNode<"MipsISD::LDL", SDTMipsLoadLR,
126                      [SDNPHasChain, SDNPMayLoad, SDNPMemOperand]>;
127 def MipsLDR : SDNode<"MipsISD::LDR", SDTMipsLoadLR,
128                      [SDNPHasChain, SDNPMayLoad, SDNPMemOperand]>;
129 def MipsSDL : SDNode<"MipsISD::SDL", SDTStore,
130                      [SDNPHasChain, SDNPMayStore, SDNPMemOperand]>;
131 def MipsSDR : SDNode<"MipsISD::SDR", SDTStore,
132                      [SDNPHasChain, SDNPMayStore, SDNPMemOperand]>;
133
134 //===----------------------------------------------------------------------===//
135 // Mips Instruction Predicate Definitions.
136 //===----------------------------------------------------------------------===//
137 def HasSEInReg  :     Predicate<"Subtarget.hasSEInReg()">,
138                       AssemblerPredicate<"FeatureSEInReg">;
139 def HasBitCount :     Predicate<"Subtarget.hasBitCount()">,
140                       AssemblerPredicate<"FeatureBitCount">;
141 def HasSwap     :     Predicate<"Subtarget.hasSwap()">,
142                       AssemblerPredicate<"FeatureSwap">;
143 def HasCondMov  :     Predicate<"Subtarget.hasCondMov()">,
144                       AssemblerPredicate<"FeatureCondMov">;
145 def HasFPIdx    :     Predicate<"Subtarget.hasFPIdx()">,
146                       AssemblerPredicate<"FeatureFPIdx">;
147 def HasMips32    :    Predicate<"Subtarget.hasMips32()">,
148                       AssemblerPredicate<"FeatureMips32">;
149 def HasMips32r2  :    Predicate<"Subtarget.hasMips32r2()">,
150                       AssemblerPredicate<"FeatureMips32r2">;
151 def HasMips64    :    Predicate<"Subtarget.hasMips64()">,
152                       AssemblerPredicate<"FeatureMips64">;
153 def NotMips64    :    Predicate<"!Subtarget.hasMips64()">,
154                       AssemblerPredicate<"!FeatureMips64">;
155 def HasMips64r2  :    Predicate<"Subtarget.hasMips64r2()">,
156                       AssemblerPredicate<"FeatureMips64r2">;
157 def IsN64       :     Predicate<"Subtarget.isABI_N64()">,
158                       AssemblerPredicate<"FeatureN64">;
159 def NotN64      :     Predicate<"!Subtarget.isABI_N64()">,
160                       AssemblerPredicate<"!FeatureN64">;
161 def InMips16Mode :    Predicate<"Subtarget.inMips16Mode()">,
162                       AssemblerPredicate<"FeatureMips16">;
163 def RelocStatic :     Predicate<"TM.getRelocationModel() == Reloc::Static">,
164                       AssemblerPredicate<"FeatureMips32">;
165 def RelocPIC    :     Predicate<"TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_">,
166                       AssemblerPredicate<"FeatureMips32">;
167 def NoNaNsFPMath :    Predicate<"TM.Options.NoNaNsFPMath">,
168                       AssemblerPredicate<"FeatureMips32">;
169 def HasStdEnc :       Predicate<"Subtarget.hasStandardEncoding()">,
170                       AssemblerPredicate<"!FeatureMips16">;
171
172 class MipsPat<dag pattern, dag result> : Pat<pattern, result> {
173   let Predicates = [HasStdEnc];
174 }
175
176 class IsBranch {
177   bit isBranch = 1;
178 }
179
180 class IsReturn {
181   bit isReturn = 1;
182 }
183
184 class IsCall {
185   bit isCall = 1;
186 }
187
188 class IsTailCall {
189   bit isCall = 1;
190   bit isTerminator = 1;
191   bit isReturn = 1;
192   bit isBarrier = 1;
193   bit hasExtraSrcRegAllocReq = 1;
194   bit isCodeGenOnly = 1;
195 }
196
197 class IsAsCheapAsAMove {
198   bit isAsCheapAsAMove = 1;
199 }
200
201 class NeverHasSideEffects {
202   bit neverHasSideEffects = 1;
203 }
204
205 //===----------------------------------------------------------------------===//
206 // Instruction format superclass
207 //===----------------------------------------------------------------------===//
208
209 include "MipsInstrFormats.td"
210
211 //===----------------------------------------------------------------------===//
212 // Mips Operand, Complex Patterns and Transformations Definitions.
213 //===----------------------------------------------------------------------===//
214
215 // Instruction operand types
216 def jmptarget   : Operand<OtherVT> {
217   let EncoderMethod = "getJumpTargetOpValue";
218 }
219 def brtarget    : Operand<OtherVT> {
220   let EncoderMethod = "getBranchTargetOpValue";
221   let OperandType = "OPERAND_PCREL";
222   let DecoderMethod = "DecodeBranchTarget";
223 }
224 def calltarget  : Operand<iPTR> {
225   let EncoderMethod = "getJumpTargetOpValue";
226 }
227 def calltarget64: Operand<i64>;
228 def simm16      : Operand<i32> {
229   let DecoderMethod= "DecodeSimm16";
230 }
231 def simm16_64   : Operand<i64>;
232 def shamt       : Operand<i32>;
233
234 // Unsigned Operand
235 def uimm16      : Operand<i32> {
236   let PrintMethod = "printUnsignedImm";
237 }
238
239 def MipsMemAsmOperand : AsmOperandClass {
240   let Name = "Mem";
241   let ParserMethod = "parseMemOperand";
242 }
243
244 // Address operand
245 def mem : Operand<i32> {
246   let PrintMethod = "printMemOperand";
247   let MIOperandInfo = (ops CPURegs, simm16);
248   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
249   let ParserMatchClass = MipsMemAsmOperand;
250 }
251
252 def mem64 : Operand<i64> {
253   let PrintMethod = "printMemOperand";
254   let MIOperandInfo = (ops CPU64Regs, simm16_64);
255   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
256   let ParserMatchClass = MipsMemAsmOperand;
257 }
258
259 def mem_ea : Operand<i32> {
260   let PrintMethod = "printMemOperandEA";
261   let MIOperandInfo = (ops CPURegs, simm16);
262   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
263 }
264
265 def mem_ea_64 : Operand<i64> {
266   let PrintMethod = "printMemOperandEA";
267   let MIOperandInfo = (ops CPU64Regs, simm16_64);
268   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
269 }
270
271 // size operand of ext instruction
272 def size_ext : Operand<i32> {
273   let EncoderMethod = "getSizeExtEncoding";
274   let DecoderMethod = "DecodeExtSize";
275 }
276
277 // size operand of ins instruction
278 def size_ins : Operand<i32> {
279   let EncoderMethod = "getSizeInsEncoding";
280   let DecoderMethod = "DecodeInsSize";
281 }
282
283 // Transformation Function - get the lower 16 bits.
284 def LO16 : SDNodeXForm<imm, [{
285   return getImm(N, N->getZExtValue() & 0xFFFF);
286 }]>;
287
288 // Transformation Function - get the higher 16 bits.
289 def HI16 : SDNodeXForm<imm, [{
290   return getImm(N, (N->getZExtValue() >> 16) & 0xFFFF);
291 }]>;
292
293 // Node immediate fits as 16-bit sign extended on target immediate.
294 // e.g. addi, andi
295 def immSExt16  : PatLeaf<(imm), [{ return isInt<16>(N->getSExtValue()); }]>;
296
297 // Node immediate fits as 16-bit zero extended on target immediate.
298 // The LO16 param means that only the lower 16 bits of the node
299 // immediate are caught.
300 // e.g. addiu, sltiu
301 def immZExt16  : PatLeaf<(imm), [{
302   if (N->getValueType(0) == MVT::i32)
303     return (uint32_t)N->getZExtValue() == (unsigned short)N->getZExtValue();
304   else
305     return (uint64_t)N->getZExtValue() == (unsigned short)N->getZExtValue();
306 }], LO16>;
307
308 // Immediate can be loaded with LUi (32-bit int with lower 16-bit cleared).
309 def immLow16Zero : PatLeaf<(imm), [{
310   int64_t Val = N->getSExtValue();
311   return isInt<32>(Val) && !(Val & 0xffff);
312 }]>;
313
314 // shamt field must fit in 5 bits.
315 def immZExt5 : ImmLeaf<i32, [{return Imm == (Imm & 0x1f);}]>;
316
317 // Mips Address Mode! SDNode frameindex could possibily be a match
318 // since load and store instructions from stack used it.
319 def addr :
320   ComplexPattern<iPTR, 2, "SelectAddr", [frameindex], [SDNPWantParent]>;
321
322 //===----------------------------------------------------------------------===//
323 // Instructions specific format
324 //===----------------------------------------------------------------------===//
325
326 /// Move Control Registers From/To CPU Registers
327 def MFC0_3OP  : MFC3OP<0x10, 0, (outs CPURegs:$rt),
328                        (ins CPURegs:$rd, uimm16:$sel),"mfc0\t$rt, $rd, $sel">;
329 def : InstAlias<"mfc0 $rt, $rd", (MFC0_3OP CPURegs:$rt, CPURegs:$rd, 0)>;
330
331 def MTC0_3OP  : MFC3OP<0x10, 4, (outs CPURegs:$rd, uimm16:$sel),
332                        (ins CPURegs:$rt),"mtc0\t$rt, $rd, $sel">;
333 def : InstAlias<"mtc0 $rt, $rd", (MTC0_3OP CPURegs:$rd, 0, CPURegs:$rt)>;
334
335 def MFC2_3OP  : MFC3OP<0x12, 0, (outs CPURegs:$rt),
336                        (ins CPURegs:$rd, uimm16:$sel),"mfc2\t$rt, $rd, $sel">;
337 def : InstAlias<"mfc2 $rt, $rd", (MFC2_3OP CPURegs:$rt, CPURegs:$rd, 0)>;
338
339 def MTC2_3OP  : MFC3OP<0x12, 4, (outs CPURegs:$rd, uimm16:$sel),
340                        (ins CPURegs:$rt),"mtc2\t$rt, $rd, $sel">;
341 def : InstAlias<"mtc2 $rt, $rd", (MTC2_3OP CPURegs:$rd, 0, CPURegs:$rt)>;
342
343 // Arithmetic and logical instructions with 3 register operands.
344 class ArithLogicR<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm, SDNode OpNode,
345                   InstrItinClass itin, RegisterClass RC, bit isComm = 0>:
346   FR<op, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rs, RC:$rt),
347      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs, $rt"),
348      [(set RC:$rd, (OpNode RC:$rs, RC:$rt))], itin> {
349   let shamt = 0;
350   let isCommutable = isComm;
351   let isReMaterializable = 1;
352 }
353
354 class ArithOverflowR<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm,
355                     InstrItinClass itin, RegisterClass RC, bit isComm = 0>:
356   FR<op, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rs, RC:$rt),
357      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs, $rt"), [], itin> {
358   let shamt = 0;
359   let isCommutable = isComm;
360 }
361
362 // Arithmetic and logical instructions with 2 register operands.
363 class ArithLogicI<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode,
364                   Operand Od, PatLeaf imm_type, RegisterClass RC> :
365   FI<op, (outs RC:$rt), (ins RC:$rs, Od:$imm16),
366      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $rs, $imm16"),
367      [(set RC:$rt, (OpNode RC:$rs, imm_type:$imm16))], IIAlu> {
368   let isReMaterializable = 1;
369 }
370
371 class ArithOverflowI<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode,
372                      Operand Od, PatLeaf imm_type, RegisterClass RC> :
373   FI<op, (outs RC:$rt), (ins RC:$rs, Od:$imm16),
374      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $rs, $imm16"), [], IIAlu>;
375
376 // Arithmetic Multiply ADD/SUB
377 let rd = 0, shamt = 0, Defs = [HI, LO], Uses = [HI, LO] in
378 class MArithR<bits<6> func, string instr_asm, SDNode op, bit isComm = 0> :
379   FR<0x1c, func, (outs), (ins CPURegs:$rs, CPURegs:$rt),
380      !strconcat(instr_asm, "\t$rs, $rt"),
381      [(op CPURegs:$rs, CPURegs:$rt, LO, HI)], IIImul> {
382   let rd = 0;
383   let shamt = 0;
384   let isCommutable = isComm;
385 }
386
387 //  Logical
388 class LogicNOR<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm, RegisterClass RC>:
389   FR<op, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rs, RC:$rt),
390      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs, $rt"),
391      [(set RC:$rd, (not (or RC:$rs, RC:$rt)))], IIAlu> {
392   let shamt = 0;
393   let isCommutable = 1;
394 }
395
396 // Shifts
397 class shift_rotate_imm<bits<6> func, bits<5> isRotate, string instr_asm,
398                        SDNode OpNode, PatFrag PF, Operand ImmOpnd,
399                        RegisterClass RC>:
400   FR<0x00, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rt, ImmOpnd:$shamt),
401      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rt, $shamt"),
402      [(set RC:$rd, (OpNode RC:$rt, PF:$shamt))], IIAlu> {
403   let rs = isRotate;
404 }
405
406 // 32-bit shift instructions.
407 class shift_rotate_imm32<bits<6> func, bits<5> isRotate, string instr_asm,
408                          SDNode OpNode>:
409   shift_rotate_imm<func, isRotate, instr_asm, OpNode, immZExt5, shamt, CPURegs>;
410
411 class shift_rotate_reg<bits<6> func, bits<5> isRotate, string instr_asm,
412                        SDNode OpNode, RegisterClass RC>:
413   FR<0x00, func, (outs RC:$rd), (ins CPURegs:$rs, RC:$rt),
414      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rt, $rs"),
415      [(set RC:$rd, (OpNode RC:$rt, CPURegs:$rs))], IIAlu> {
416   let shamt = isRotate;
417 }
418
419 // Load Upper Imediate
420 class LoadUpper<bits<6> op, string instr_asm, RegisterClass RC, Operand Imm>:
421   FI<op, (outs RC:$rt), (ins Imm:$imm16),
422      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $imm16"), [], IIAlu>, IsAsCheapAsAMove {
423   let rs = 0;
424   let neverHasSideEffects = 1;
425   let isReMaterializable = 1;
426 }
427
428 class FMem<bits<6> op, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern,
429           InstrItinClass itin>: FFI<op, outs, ins, asmstr, pattern> {
430   bits<21> addr;
431   let Inst{25-21} = addr{20-16};
432   let Inst{15-0}  = addr{15-0};
433   let DecoderMethod = "DecodeMem";
434 }
435
436 // Memory Load/Store
437 let canFoldAsLoad = 1 in
438 class LoadM<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode, RegisterClass RC,
439             Operand MemOpnd, bit Pseudo>:
440   FMem<op, (outs RC:$rt), (ins MemOpnd:$addr),
441      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $addr"),
442      [(set RC:$rt, (OpNode addr:$addr))], IILoad> {
443   let isPseudo = Pseudo;
444 }
445
446 class StoreM<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode, RegisterClass RC,
447              Operand MemOpnd, bit Pseudo>:
448   FMem<op, (outs), (ins RC:$rt, MemOpnd:$addr),
449      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $addr"),
450      [(OpNode RC:$rt, addr:$addr)], IIStore> {
451   let isPseudo = Pseudo;
452 }
453
454 // 32-bit load.
455 multiclass LoadM32<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode,
456                    bit Pseudo = 0> {
457   def #NAME# : LoadM<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem, Pseudo>,
458                Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
459   def _P8    : LoadM<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem64, Pseudo>,
460                Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
461     let DecoderNamespace = "Mips64";
462     let isCodeGenOnly = 1;
463   }
464 }
465
466 // 64-bit load.
467 multiclass LoadM64<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode,
468                    bit Pseudo = 0> {
469   def #NAME# : LoadM<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem, Pseudo>,
470                Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
471   def _P8    : LoadM<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem64, Pseudo>,
472                Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
473     let DecoderNamespace = "Mips64";
474     let isCodeGenOnly = 1;
475   }
476 }
477
478 // 32-bit store.
479 multiclass StoreM32<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode,
480                     bit Pseudo = 0> {
481   def #NAME# : StoreM<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem, Pseudo>,
482                Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
483   def _P8    : StoreM<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem64, Pseudo>,
484                Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
485     let DecoderNamespace = "Mips64";
486     let isCodeGenOnly = 1;
487   }
488 }
489
490 // 64-bit store.
491 multiclass StoreM64<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode,
492                     bit Pseudo = 0> {
493   def #NAME# : StoreM<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem, Pseudo>,
494                Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
495   def _P8    : StoreM<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem64, Pseudo>,
496                Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
497     let DecoderNamespace = "Mips64";
498     let isCodeGenOnly = 1;
499   }
500 }
501
502 // Load/Store Left/Right
503 let canFoldAsLoad = 1 in
504 class LoadLeftRight<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode,
505                     RegisterClass RC, Operand MemOpnd> :
506   FMem<op, (outs RC:$rt), (ins MemOpnd:$addr, RC:$src),
507        !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $addr"),
508        [(set RC:$rt, (OpNode addr:$addr, RC:$src))], IILoad> {
509   string Constraints = "$src = $rt";
510 }
511
512 class StoreLeftRight<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode,
513                      RegisterClass RC, Operand MemOpnd>:
514   FMem<op, (outs), (ins RC:$rt, MemOpnd:$addr),
515        !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $addr"), [(OpNode RC:$rt, addr:$addr)],
516        IIStore>;
517
518 // 32-bit load left/right.
519 multiclass LoadLeftRightM32<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode> {
520   def #NAME# : LoadLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem>,
521                Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
522   def _P8    : LoadLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem64>,
523                Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
524     let DecoderNamespace = "Mips64";
525     let isCodeGenOnly = 1;
526   }
527 }
528
529 // 64-bit load left/right.
530 multiclass LoadLeftRightM64<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode> {
531   def #NAME# : LoadLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem>,
532                Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
533   def _P8    : LoadLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem64>,
534                Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
535     let DecoderNamespace = "Mips64";
536     let isCodeGenOnly = 1;
537   }
538 }
539
540 // 32-bit store left/right.
541 multiclass StoreLeftRightM32<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode> {
542   def #NAME# : StoreLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem>,
543                Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
544   def _P8    : StoreLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem64>,
545                Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
546     let DecoderNamespace = "Mips64";
547     let isCodeGenOnly = 1;
548   }
549 }
550
551 // 64-bit store left/right.
552 multiclass StoreLeftRightM64<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode> {
553   def #NAME# : StoreLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem>,
554                Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
555   def _P8    : StoreLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem64>,
556                Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
557     let DecoderNamespace = "Mips64";
558     let isCodeGenOnly = 1;
559   }
560 }
561
562 // Conditional Branch
563 class CBranch<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag cond_op, RegisterClass RC>:
564   BranchBase<op, (outs), (ins RC:$rs, RC:$rt, brtarget:$imm16),
565              !strconcat(instr_asm, "\t$rs, $rt, $imm16"),
566              [(brcond (i32 (cond_op RC:$rs, RC:$rt)), bb:$imm16)], IIBranch> {
567   let isBranch = 1;
568   let isTerminator = 1;
569   let hasDelaySlot = 1;
570   let Defs = [AT];
571 }
572
573 class CBranchZero<bits<6> op, bits<5> _rt, string instr_asm, PatFrag cond_op,
574                   RegisterClass RC>:
575   BranchBase<op, (outs), (ins RC:$rs, brtarget:$imm16),
576              !strconcat(instr_asm, "\t$rs, $imm16"),
577              [(brcond (i32 (cond_op RC:$rs, 0)), bb:$imm16)], IIBranch> {
578   let rt = _rt;
579   let isBranch = 1;
580   let isTerminator = 1;
581   let hasDelaySlot = 1;
582   let Defs = [AT];
583 }
584
585 // SetCC
586 class SetCC_R<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm, PatFrag cond_op,
587               RegisterClass RC>:
588   FR<op, func, (outs CPURegs:$rd), (ins RC:$rs, RC:$rt),
589      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs, $rt"),
590      [(set CPURegs:$rd, (cond_op RC:$rs, RC:$rt))],
591      IIAlu> {
592   let shamt = 0;
593 }
594
595 class SetCC_I<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag cond_op, Operand Od,
596               PatLeaf imm_type, RegisterClass RC>:
597   FI<op, (outs CPURegs:$rt), (ins RC:$rs, Od:$imm16),
598      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $rs, $imm16"),
599      [(set CPURegs:$rt, (cond_op RC:$rs, imm_type:$imm16))],
600      IIAlu>;
601
602 // Jump
603 class JumpFJ<bits<6> op, DAGOperand opnd, string instr_asm,
604              SDPatternOperator operator, SDPatternOperator targetoperator>:
605   FJ<op, (outs), (ins opnd:$target), !strconcat(instr_asm, "\t$target"),
606      [(operator targetoperator:$target)], IIBranch> {
607   let isTerminator=1;
608   let isBarrier=1;
609   let hasDelaySlot = 1;
610   let DecoderMethod = "DecodeJumpTarget";
611   let Defs = [AT];
612 }
613
614 // Unconditional branch
615 class UncondBranch<bits<6> op, string instr_asm>:
616   BranchBase<op, (outs), (ins brtarget:$imm16),
617              !strconcat(instr_asm, "\t$imm16"), [(br bb:$imm16)], IIBranch> {
618   let rs = 0;
619   let rt = 0;
620   let isBranch = 1;
621   let isTerminator = 1;
622   let isBarrier = 1;
623   let hasDelaySlot = 1;
624   let Predicates = [RelocPIC, HasStdEnc];
625   let Defs = [AT];
626 }
627
628 // Base class for indirect branch and return instruction classes.
629 let isTerminator=1, isBarrier=1, hasDelaySlot = 1 in
630 class JumpFR<RegisterClass RC, SDPatternOperator operator = null_frag>:
631   FR<0, 0x8, (outs), (ins RC:$rs), "jr\t$rs", [(operator RC:$rs)], IIBranch> {
632   let rt = 0;
633   let rd = 0;
634   let shamt = 0;
635 }
636
637 // Indirect branch
638 class IndirectBranch<RegisterClass RC>: JumpFR<RC, brind> {
639   let isBranch = 1;
640   let isIndirectBranch = 1;
641 }
642
643 // Return instruction
644 class RetBase<RegisterClass RC>: JumpFR<RC> {
645   let isReturn = 1;
646   let isCodeGenOnly = 1;
647   let hasCtrlDep = 1;
648   let hasExtraSrcRegAllocReq = 1;
649 }
650
651 // Jump and Link (Call)
652 let isCall=1, hasDelaySlot=1, Defs = [RA] in {
653   class JumpLink<bits<6> op, string instr_asm>:
654     FJ<op, (outs), (ins calltarget:$target),
655        !strconcat(instr_asm, "\t$target"), [(MipsJmpLink imm:$target)],
656        IIBranch> {
657        let DecoderMethod = "DecodeJumpTarget";
658        }
659
660   class JumpLinkReg<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm,
661                     RegisterClass RC>:
662     FR<op, func, (outs), (ins RC:$rs),
663        !strconcat(instr_asm, "\t$rs"), [(MipsJmpLink RC:$rs)], IIBranch> {
664     let rt = 0;
665     let rd = 31;
666     let shamt = 0;
667   }
668
669   class BranchLink<string instr_asm, bits<5> _rt, RegisterClass RC>:
670     FI<0x1, (outs), (ins RC:$rs, brtarget:$imm16),
671        !strconcat(instr_asm, "\t$rs, $imm16"), [], IIBranch> {
672     let rt = _rt;
673   }
674 }
675
676 // Mul, Div
677 class Mult<bits<6> func, string instr_asm, InstrItinClass itin,
678            RegisterClass RC, list<Register> DefRegs>:
679   FR<0x00, func, (outs), (ins RC:$rs, RC:$rt),
680      !strconcat(instr_asm, "\t$rs, $rt"), [], itin> {
681   let rd = 0;
682   let shamt = 0;
683   let isCommutable = 1;
684   let Defs = DefRegs;
685   let neverHasSideEffects = 1;
686 }
687
688 class Mult32<bits<6> func, string instr_asm, InstrItinClass itin>:
689   Mult<func, instr_asm, itin, CPURegs, [HI, LO]>;
690
691 class Div<SDNode op, bits<6> func, string instr_asm, InstrItinClass itin,
692           RegisterClass RC, list<Register> DefRegs>:
693   FR<0x00, func, (outs), (ins RC:$rs, RC:$rt),
694      !strconcat(instr_asm, "\t$$zero, $rs, $rt"),
695      [(op RC:$rs, RC:$rt)], itin> {
696   let rd = 0;
697   let shamt = 0;
698   let Defs = DefRegs;
699 }
700
701 class Div32<SDNode op, bits<6> func, string instr_asm, InstrItinClass itin>:
702   Div<op, func, instr_asm, itin, CPURegs, [HI, LO]>;
703
704 // Move from Hi/Lo
705 class MoveFromLOHI<bits<6> func, string instr_asm, RegisterClass RC,
706                    list<Register> UseRegs>:
707   FR<0x00, func, (outs RC:$rd), (ins),
708      !strconcat(instr_asm, "\t$rd"), [], IIHiLo> {
709   let rs = 0;
710   let rt = 0;
711   let shamt = 0;
712   let Uses = UseRegs;
713   let neverHasSideEffects = 1;
714 }
715
716 class MoveToLOHI<bits<6> func, string instr_asm, RegisterClass RC,
717                  list<Register> DefRegs>:
718   FR<0x00, func, (outs), (ins RC:$rs),
719      !strconcat(instr_asm, "\t$rs"), [], IIHiLo> {
720   let rt = 0;
721   let rd = 0;
722   let shamt = 0;
723   let Defs = DefRegs;
724   let neverHasSideEffects = 1;
725 }
726
727 class EffectiveAddress<bits<6> opc, string instr_asm, RegisterClass RC, Operand Mem> :
728   FMem<opc, (outs RC:$rt), (ins Mem:$addr),
729      instr_asm, [(set RC:$rt, addr:$addr)], IIAlu> {
730  let isCodeGenOnly = 1;
731 }
732
733 // Count Leading Ones/Zeros in Word
734 class CountLeading0<bits<6> func, string instr_asm, RegisterClass RC>:
735   FR<0x1c, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rs),
736      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs"),
737      [(set RC:$rd, (ctlz RC:$rs))], IIAlu>,
738      Requires<[HasBitCount, HasStdEnc]> {
739   let shamt = 0;
740   let rt = rd;
741 }
742
743 class CountLeading1<bits<6> func, string instr_asm, RegisterClass RC>:
744   FR<0x1c, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rs),
745      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs"),
746      [(set RC:$rd, (ctlz (not RC:$rs)))], IIAlu>,
747      Requires<[HasBitCount, HasStdEnc]> {
748   let shamt = 0;
749   let rt = rd;
750 }
751
752 // Sign Extend in Register.
753 class SignExtInReg<bits<5> sa, string instr_asm, ValueType vt,
754                    RegisterClass RC>:
755   FR<0x1f, 0x20, (outs RC:$rd), (ins RC:$rt),
756      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rt"),
757      [(set RC:$rd, (sext_inreg RC:$rt, vt))], NoItinerary> {
758   let rs = 0;
759   let shamt = sa;
760   let Predicates = [HasSEInReg, HasStdEnc];
761 }
762
763 // Subword Swap
764 class SubwordSwap<bits<6> func, bits<5> sa, string instr_asm, RegisterClass RC>:
765   FR<0x1f, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rt),
766      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rt"), [], NoItinerary> {
767   let rs = 0;
768   let shamt = sa;
769   let Predicates = [HasSwap, HasStdEnc];
770   let neverHasSideEffects = 1;
771 }
772
773 // Read Hardware
774 class ReadHardware<RegisterClass CPURegClass, RegisterClass HWRegClass>
775   : FR<0x1f, 0x3b, (outs CPURegClass:$rt), (ins HWRegClass:$rd),
776        "rdhwr\t$rt, $rd", [], IIAlu> {
777   let rs = 0;
778   let shamt = 0;
779 }
780
781 // Ext and Ins
782 class ExtBase<bits<6> _funct, string instr_asm, RegisterClass RC>:
783   FR<0x1f, _funct, (outs RC:$rt), (ins RC:$rs, uimm16:$pos, size_ext:$sz),
784      !strconcat(instr_asm, " $rt, $rs, $pos, $sz"),
785      [(set RC:$rt, (MipsExt RC:$rs, imm:$pos, imm:$sz))], NoItinerary> {
786   bits<5> pos;
787   bits<5> sz;
788   let rd = sz;
789   let shamt = pos;
790   let Predicates = [HasMips32r2, HasStdEnc];
791 }
792
793 class InsBase<bits<6> _funct, string instr_asm, RegisterClass RC>:
794   FR<0x1f, _funct, (outs RC:$rt),
795      (ins RC:$rs, uimm16:$pos, size_ins:$sz, RC:$src),
796      !strconcat(instr_asm, " $rt, $rs, $pos, $sz"),
797      [(set RC:$rt, (MipsIns RC:$rs, imm:$pos, imm:$sz, RC:$src))],
798      NoItinerary> {
799   bits<5> pos;
800   bits<5> sz;
801   let rd = sz;
802   let shamt = pos;
803   let Predicates = [HasMips32r2, HasStdEnc];
804   let Constraints = "$src = $rt";
805 }
806
807 // Atomic instructions with 2 source operands (ATOMIC_SWAP & ATOMIC_LOAD_*).
808 class Atomic2Ops<PatFrag Op, string Opstr, RegisterClass DRC,
809                  RegisterClass PRC> :
810   PseudoSE<(outs DRC:$dst), (ins PRC:$ptr, DRC:$incr),
811            !strconcat("atomic_", Opstr, "\t$dst, $ptr, $incr"),
812            [(set DRC:$dst, (Op PRC:$ptr, DRC:$incr))]>;
813
814 multiclass Atomic2Ops32<PatFrag Op, string Opstr> {
815   def #NAME# : Atomic2Ops<Op, Opstr, CPURegs, CPURegs>,
816                           Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
817   def _P8    : Atomic2Ops<Op, Opstr, CPURegs, CPU64Regs>,
818                           Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
819     let DecoderNamespace = "Mips64";
820   }
821 }
822
823 // Atomic Compare & Swap.
824 class AtomicCmpSwap<PatFrag Op, string Width, RegisterClass DRC,
825                     RegisterClass PRC> :
826   PseudoSE<(outs DRC:$dst), (ins PRC:$ptr, DRC:$cmp, DRC:$swap),
827            !strconcat("atomic_cmp_swap_", Width, "\t$dst, $ptr, $cmp, $swap"),
828            [(set DRC:$dst, (Op PRC:$ptr, DRC:$cmp, DRC:$swap))]>;
829
830 multiclass AtomicCmpSwap32<PatFrag Op, string Width>  {
831   def #NAME# : AtomicCmpSwap<Op, Width, CPURegs, CPURegs>,
832                              Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
833   def _P8    : AtomicCmpSwap<Op, Width, CPURegs, CPU64Regs>,
834                              Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
835     let DecoderNamespace = "Mips64";
836   }
837 }
838
839 class LLBase<bits<6> Opc, string opstring, RegisterClass RC, Operand Mem> :
840   FMem<Opc, (outs RC:$rt), (ins Mem:$addr),
841        !strconcat(opstring, "\t$rt, $addr"), [], IILoad> {
842   let mayLoad = 1;
843 }
844
845 class SCBase<bits<6> Opc, string opstring, RegisterClass RC, Operand Mem> :
846   FMem<Opc, (outs RC:$dst), (ins RC:$rt, Mem:$addr),
847        !strconcat(opstring, "\t$rt, $addr"), [], IIStore> {
848   let mayStore = 1;
849   let Constraints = "$rt = $dst";
850 }
851
852 //===----------------------------------------------------------------------===//
853 // Pseudo instructions
854 //===----------------------------------------------------------------------===//
855
856 // Return RA.
857 let isReturn=1, isTerminator=1, hasDelaySlot=1, isBarrier=1, hasCtrlDep=1 in
858 def RetRA : PseudoSE<(outs), (ins), "", [(MipsRet)]>;
859
860 let Defs = [SP], Uses = [SP], hasSideEffects = 1 in {
861 def ADJCALLSTACKDOWN : MipsPseudo<(outs), (ins i32imm:$amt),
862                                   "!ADJCALLSTACKDOWN $amt",
863                                   [(callseq_start timm:$amt)]>;
864 def ADJCALLSTACKUP   : MipsPseudo<(outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2),
865                                   "!ADJCALLSTACKUP $amt1",
866                                   [(callseq_end timm:$amt1, timm:$amt2)]>;
867 }
868
869 // When handling PIC code the assembler needs .cpload and .cprestore
870 // directives. If the real instructions corresponding these directives
871 // are used, we have the same behavior, but get also a bunch of warnings
872 // from the assembler.
873 let neverHasSideEffects = 1 in
874 def CPRESTORE : PseudoSE<(outs), (ins i32imm:$loc, CPURegs:$gp),
875                          ".cprestore\t$loc", []>;
876
877 let usesCustomInserter = 1 in {
878   defm ATOMIC_LOAD_ADD_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_add_8, "load_add_8">;
879   defm ATOMIC_LOAD_ADD_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_add_16, "load_add_16">;
880   defm ATOMIC_LOAD_ADD_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_add_32, "load_add_32">;
881   defm ATOMIC_LOAD_SUB_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_sub_8, "load_sub_8">;
882   defm ATOMIC_LOAD_SUB_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_sub_16, "load_sub_16">;
883   defm ATOMIC_LOAD_SUB_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_sub_32, "load_sub_32">;
884   defm ATOMIC_LOAD_AND_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_and_8, "load_and_8">;
885   defm ATOMIC_LOAD_AND_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_and_16, "load_and_16">;
886   defm ATOMIC_LOAD_AND_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_and_32, "load_and_32">;
887   defm ATOMIC_LOAD_OR_I8    : Atomic2Ops32<atomic_load_or_8, "load_or_8">;
888   defm ATOMIC_LOAD_OR_I16   : Atomic2Ops32<atomic_load_or_16, "load_or_16">;
889   defm ATOMIC_LOAD_OR_I32   : Atomic2Ops32<atomic_load_or_32, "load_or_32">;
890   defm ATOMIC_LOAD_XOR_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_xor_8, "load_xor_8">;
891   defm ATOMIC_LOAD_XOR_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_xor_16, "load_xor_16">;
892   defm ATOMIC_LOAD_XOR_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_xor_32, "load_xor_32">;
893   defm ATOMIC_LOAD_NAND_I8  : Atomic2Ops32<atomic_load_nand_8, "load_nand_8">;
894   defm ATOMIC_LOAD_NAND_I16 : Atomic2Ops32<atomic_load_nand_16, "load_nand_16">;
895   defm ATOMIC_LOAD_NAND_I32 : Atomic2Ops32<atomic_load_nand_32, "load_nand_32">;
896
897   defm ATOMIC_SWAP_I8       : Atomic2Ops32<atomic_swap_8, "swap_8">;
898   defm ATOMIC_SWAP_I16      : Atomic2Ops32<atomic_swap_16, "swap_16">;
899   defm ATOMIC_SWAP_I32      : Atomic2Ops32<atomic_swap_32, "swap_32">;
900
901   defm ATOMIC_CMP_SWAP_I8   : AtomicCmpSwap32<atomic_cmp_swap_8, "8">;
902   defm ATOMIC_CMP_SWAP_I16  : AtomicCmpSwap32<atomic_cmp_swap_16, "16">;
903   defm ATOMIC_CMP_SWAP_I32  : AtomicCmpSwap32<atomic_cmp_swap_32, "32">;
904 }
905
906 //===----------------------------------------------------------------------===//
907 // Instruction definition
908 //===----------------------------------------------------------------------===//
909
910 class LoadImm32< string instr_asm, Operand Od, RegisterClass RC> :
911   MipsAsmPseudoInst<(outs RC:$rt), (ins Od:$imm32),
912                      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $imm32")> ;
913 def LoadImm32Reg : LoadImm32<"li", shamt,CPURegs>;
914
915 class LoadAddress<string instr_asm, Operand MemOpnd, RegisterClass RC> :
916   MipsAsmPseudoInst<(outs RC:$rt), (ins MemOpnd:$addr),
917                      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $addr")> ;
918 def LoadAddr32Reg : LoadAddress<"la", mem, CPURegs>;
919
920 class LoadAddressImm<string instr_asm, Operand Od, RegisterClass RC> :
921   MipsAsmPseudoInst<(outs RC:$rt), (ins Od:$imm32),
922                      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $imm32")> ;
923 def LoadAddr32Imm : LoadAddressImm<"la", shamt,CPURegs>;
924
925 //===----------------------------------------------------------------------===//
926 // MipsI Instructions
927 //===----------------------------------------------------------------------===//
928
929 /// Arithmetic Instructions (ALU Immediate)
930 def ADDiu   : ArithLogicI<0x09, "addiu", add, simm16, immSExt16, CPURegs>,
931               IsAsCheapAsAMove;
932 def ADDi    : ArithOverflowI<0x08, "addi", add, simm16, immSExt16, CPURegs>;
933 def SLTi    : SetCC_I<0x0a, "slti", setlt, simm16, immSExt16, CPURegs>;
934 def SLTiu   : SetCC_I<0x0b, "sltiu", setult, simm16, immSExt16, CPURegs>;
935 def ANDi    : ArithLogicI<0x0c, "andi", and, uimm16, immZExt16, CPURegs>;
936 def ORi     : ArithLogicI<0x0d, "ori", or, uimm16, immZExt16, CPURegs>;
937 def XORi    : ArithLogicI<0x0e, "xori", xor, uimm16, immZExt16, CPURegs>;
938 def LUi     : LoadUpper<0x0f, "lui", CPURegs, uimm16>;
939
940 /// Arithmetic Instructions (3-Operand, R-Type)
941 def ADDu    : ArithLogicR<0x00, 0x21, "addu", add, IIAlu, CPURegs, 1>;
942 def SUBu    : ArithLogicR<0x00, 0x23, "subu", sub, IIAlu, CPURegs>;
943 def ADD     : ArithOverflowR<0x00, 0x20, "add", IIAlu, CPURegs, 1>;
944 def SUB     : ArithOverflowR<0x00, 0x22, "sub", IIAlu, CPURegs>;
945 def SLT     : SetCC_R<0x00, 0x2a, "slt", setlt, CPURegs>;
946 def SLTu    : SetCC_R<0x00, 0x2b, "sltu", setult, CPURegs>;
947 def AND     : ArithLogicR<0x00, 0x24, "and", and, IIAlu, CPURegs, 1>;
948 def OR      : ArithLogicR<0x00, 0x25, "or",  or, IIAlu, CPURegs, 1>;
949 def XOR     : ArithLogicR<0x00, 0x26, "xor", xor, IIAlu, CPURegs, 1>;
950 def NOR     : LogicNOR<0x00, 0x27, "nor", CPURegs>;
951
952 /// Shift Instructions
953 def SLL     : shift_rotate_imm32<0x00, 0x00, "sll", shl>;
954 def SRL     : shift_rotate_imm32<0x02, 0x00, "srl", srl>;
955 def SRA     : shift_rotate_imm32<0x03, 0x00, "sra", sra>;
956 def SLLV    : shift_rotate_reg<0x04, 0x00, "sllv", shl, CPURegs>;
957 def SRLV    : shift_rotate_reg<0x06, 0x00, "srlv", srl, CPURegs>;
958 def SRAV    : shift_rotate_reg<0x07, 0x00, "srav", sra, CPURegs>;
959
960 // Rotate Instructions
961 let Predicates = [HasMips32r2, HasStdEnc] in {
962     def ROTR    : shift_rotate_imm32<0x02, 0x01, "rotr", rotr>;
963     def ROTRV   : shift_rotate_reg<0x06, 0x01, "rotrv", rotr, CPURegs>;
964 }
965
966 /// Load and Store Instructions
967 ///  aligned
968 defm LB      : LoadM32<0x20, "lb",  sextloadi8>;
969 defm LBu     : LoadM32<0x24, "lbu", zextloadi8>;
970 defm LH      : LoadM32<0x21, "lh",  sextloadi16>;
971 defm LHu     : LoadM32<0x25, "lhu", zextloadi16>;
972 defm LW      : LoadM32<0x23, "lw",  load>;
973 defm SB      : StoreM32<0x28, "sb", truncstorei8>;
974 defm SH      : StoreM32<0x29, "sh", truncstorei16>;
975 defm SW      : StoreM32<0x2b, "sw", store>;
976
977 /// load/store left/right
978 defm LWL : LoadLeftRightM32<0x22, "lwl", MipsLWL>;
979 defm LWR : LoadLeftRightM32<0x26, "lwr", MipsLWR>;
980 defm SWL : StoreLeftRightM32<0x2a, "swl", MipsSWL>;
981 defm SWR : StoreLeftRightM32<0x2e, "swr", MipsSWR>;
982
983 let hasSideEffects = 1 in
984 def SYNC : InstSE<(outs), (ins i32imm:$stype), "sync $stype",
985                   [(MipsSync imm:$stype)], NoItinerary, FrmOther>
986 {
987   bits<5> stype;
988   let Opcode = 0;
989   let Inst{25-11} = 0;
990   let Inst{10-6} = stype;
991   let Inst{5-0} = 15;
992 }
993
994 /// Load-linked, Store-conditional
995 def LL    : LLBase<0x30, "ll", CPURegs, mem>,
996             Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
997 def LL_P8 : LLBase<0x30, "ll", CPURegs, mem64>,
998             Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
999   let DecoderNamespace = "Mips64";
1000 }
1001
1002 def SC    : SCBase<0x38, "sc", CPURegs, mem>,
1003             Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
1004 def SC_P8 : SCBase<0x38, "sc", CPURegs, mem64>,
1005             Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
1006   let DecoderNamespace = "Mips64";
1007 }
1008
1009 /// Jump and Branch Instructions
1010 def J       : JumpFJ<0x02, jmptarget, "j", br, bb>,
1011               Requires<[RelocStatic, HasStdEnc]>, IsBranch;
1012 def JR      : IndirectBranch<CPURegs>;
1013 def B       : UncondBranch<0x04, "b">;
1014 def BEQ     : CBranch<0x04, "beq", seteq, CPURegs>;
1015 def BNE     : CBranch<0x05, "bne", setne, CPURegs>;
1016 def BGEZ    : CBranchZero<0x01, 1, "bgez", setge, CPURegs>;
1017 def BGTZ    : CBranchZero<0x07, 0, "bgtz", setgt, CPURegs>;
1018 def BLEZ    : CBranchZero<0x06, 0, "blez", setle, CPURegs>;
1019 def BLTZ    : CBranchZero<0x01, 0, "bltz", setlt, CPURegs>;
1020
1021 let rt = 0, rs = 0, isBranch = 1, isTerminator = 1, isBarrier = 1,
1022     hasDelaySlot = 1, Defs = [RA] in
1023 def BAL_BR: FI<0x1, (outs), (ins brtarget:$imm16), "bal\t$imm16", [], IIBranch>;
1024
1025 def JAL  : JumpLink<0x03, "jal">;
1026 def JALR : JumpLinkReg<0x00, 0x09, "jalr", CPURegs>;
1027 def BGEZAL  : BranchLink<"bgezal", 0x11, CPURegs>;
1028 def BLTZAL  : BranchLink<"bltzal", 0x10, CPURegs>;
1029 def TAILCALL : JumpFJ<0x02, calltarget, "j", MipsTailCall, imm>, IsTailCall;
1030 def TAILCALL_R : JumpFR<CPURegs, MipsTailCall>, IsTailCall;
1031
1032 def RET : RetBase<CPURegs>;
1033
1034 /// Multiply and Divide Instructions.
1035 def MULT    : Mult32<0x18, "mult", IIImul>;
1036 def MULTu   : Mult32<0x19, "multu", IIImul>;
1037 def SDIV    : Div32<MipsDivRem, 0x1a, "div", IIIdiv>;
1038 def UDIV    : Div32<MipsDivRemU, 0x1b, "divu", IIIdiv>;
1039
1040 def MTHI : MoveToLOHI<0x11, "mthi", CPURegs, [HI]>;
1041 def MTLO : MoveToLOHI<0x13, "mtlo", CPURegs, [LO]>;
1042 def MFHI : MoveFromLOHI<0x10, "mfhi", CPURegs, [HI]>;
1043 def MFLO : MoveFromLOHI<0x12, "mflo", CPURegs, [LO]>;
1044
1045 /// Sign Ext In Register Instructions.
1046 def SEB : SignExtInReg<0x10, "seb", i8, CPURegs>;
1047 def SEH : SignExtInReg<0x18, "seh", i16, CPURegs>;
1048
1049 /// Count Leading
1050 def CLZ : CountLeading0<0x20, "clz", CPURegs>;
1051 def CLO : CountLeading1<0x21, "clo", CPURegs>;
1052
1053 /// Word Swap Bytes Within Halfwords
1054 def WSBH : SubwordSwap<0x20, 0x2, "wsbh", CPURegs>;
1055
1056 /// No operation
1057 let addr=0 in
1058   def NOP   : FJ<0, (outs), (ins), "nop", [], IIAlu>;
1059
1060 // FrameIndexes are legalized when they are operands from load/store
1061 // instructions. The same not happens for stack address copies, so an
1062 // add op with mem ComplexPattern is used and the stack address copy
1063 // can be matched. It's similar to Sparc LEA_ADDRi
1064 def LEA_ADDiu : EffectiveAddress<0x09,"addiu\t$rt, $addr", CPURegs, mem_ea>;
1065
1066 // MADD*/MSUB*
1067 def MADD  : MArithR<0, "madd", MipsMAdd, 1>;
1068 def MADDU : MArithR<1, "maddu", MipsMAddu, 1>;
1069 def MSUB  : MArithR<4, "msub", MipsMSub>;
1070 def MSUBU : MArithR<5, "msubu", MipsMSubu>;
1071
1072 // MUL is a assembly macro in the current used ISAs. In recent ISA's
1073 // it is a real instruction.
1074 def MUL   : ArithLogicR<0x1c, 0x02, "mul", mul, IIImul, CPURegs, 1>,
1075             Requires<[HasStdEnc]>;
1076
1077 def RDHWR : ReadHardware<CPURegs, HWRegs>;
1078
1079 def EXT : ExtBase<0, "ext", CPURegs>;
1080 def INS : InsBase<4, "ins", CPURegs>;
1081
1082 //===----------------------------------------------------------------------===//
1083 // Instruction aliases
1084 //===----------------------------------------------------------------------===//
1085 def : InstAlias<"move $dst,$src", (ADD CPURegs:$dst,CPURegs:$src,ZERO)>;
1086 def : InstAlias<"bal $offset", (BGEZAL RA,brtarget:$offset)>;
1087 def : InstAlias<"addu $rs,$rt,$imm",
1088                 (ADDiu CPURegs:$rs,CPURegs:$rt,simm16:$imm)>;
1089 def : InstAlias<"add $rs,$rt,$imm",
1090                 (ADDi CPURegs:$rs,CPURegs:$rt,simm16:$imm)>;
1091 def : InstAlias<"and $rs,$rt,$imm",
1092                 (ANDi CPURegs:$rs,CPURegs:$rt,simm16:$imm)>;
1093 def : InstAlias<"j $rs", (JR CPURegs:$rs)>;
1094 def : InstAlias<"not $rt,$rs", (NOR CPURegs:$rt,CPURegs:$rs,ZERO)>;
1095 def : InstAlias<"neg $rt,$rs", (SUB CPURegs:$rt,ZERO,CPURegs:$rs)>;
1096 def : InstAlias<"negu $rt,$rs", (SUBu CPURegs:$rt,ZERO,CPURegs:$rs)>;
1097 def : InstAlias<"slt $rs,$rt,$imm",
1098                 (SLTi CPURegs:$rs,CPURegs:$rt,simm16:$imm)>;
1099 def : InstAlias<"xor $rs,$rt,$imm",
1100                 (XORi CPURegs:$rs,CPURegs:$rt,simm16:$imm)>;
1101
1102 //===----------------------------------------------------------------------===//
1103 //  Arbitrary patterns that map to one or more instructions
1104 //===----------------------------------------------------------------------===//
1105
1106 // Small immediates
1107 def : MipsPat<(i32 immSExt16:$in),
1108               (ADDiu ZERO, imm:$in)>;
1109 def : MipsPat<(i32 immZExt16:$in),
1110               (ORi ZERO, imm:$in)>;
1111 def : MipsPat<(i32 immLow16Zero:$in),
1112               (LUi (HI16 imm:$in))>;
1113
1114 // Arbitrary immediates
1115 def : MipsPat<(i32 imm:$imm),
1116           (ORi (LUi (HI16 imm:$imm)), (LO16 imm:$imm))>;
1117
1118 // Carry MipsPatterns
1119 def : MipsPat<(subc CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
1120               (SUBu CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs)>;
1121 def : MipsPat<(addc CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
1122               (ADDu CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs)>;
1123 def : MipsPat<(addc  CPURegs:$src, immSExt16:$imm),
1124               (ADDiu CPURegs:$src, imm:$imm)>;
1125
1126 // Call
1127 def : MipsPat<(MipsJmpLink (i32 tglobaladdr:$dst)),
1128               (JAL tglobaladdr:$dst)>;
1129 def : MipsPat<(MipsJmpLink (i32 texternalsym:$dst)),
1130               (JAL texternalsym:$dst)>;
1131 //def : MipsPat<(MipsJmpLink CPURegs:$dst),
1132 //              (JALR CPURegs:$dst)>;
1133
1134 // Tail call
1135 def : MipsPat<(MipsTailCall (iPTR tglobaladdr:$dst)),
1136               (TAILCALL tglobaladdr:$dst)>;
1137 def : MipsPat<(MipsTailCall (iPTR texternalsym:$dst)),
1138               (TAILCALL texternalsym:$dst)>;
1139 // hi/lo relocs
1140 def : MipsPat<(MipsHi tglobaladdr:$in), (LUi tglobaladdr:$in)>;
1141 def : MipsPat<(MipsHi tblockaddress:$in), (LUi tblockaddress:$in)>;
1142 def : MipsPat<(MipsHi tjumptable:$in), (LUi tjumptable:$in)>;
1143 def : MipsPat<(MipsHi tconstpool:$in), (LUi tconstpool:$in)>;
1144 def : MipsPat<(MipsHi tglobaltlsaddr:$in), (LUi tglobaltlsaddr:$in)>;
1145 def : MipsPat<(MipsHi texternalsym:$in), (LUi texternalsym:$in)>;
1146
1147 def : MipsPat<(MipsLo tglobaladdr:$in), (ADDiu ZERO, tglobaladdr:$in)>;
1148 def : MipsPat<(MipsLo tblockaddress:$in), (ADDiu ZERO, tblockaddress:$in)>;
1149 def : MipsPat<(MipsLo tjumptable:$in), (ADDiu ZERO, tjumptable:$in)>;
1150 def : MipsPat<(MipsLo tconstpool:$in), (ADDiu ZERO, tconstpool:$in)>;
1151 def : MipsPat<(MipsLo tglobaltlsaddr:$in), (ADDiu ZERO, tglobaltlsaddr:$in)>;
1152 def : MipsPat<(MipsLo texternalsym:$in), (ADDiu ZERO, texternalsym:$in)>;
1153
1154 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tglobaladdr:$lo)),
1155               (ADDiu CPURegs:$hi, tglobaladdr:$lo)>;
1156 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tblockaddress:$lo)),
1157               (ADDiu CPURegs:$hi, tblockaddress:$lo)>;
1158 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tjumptable:$lo)),
1159               (ADDiu CPURegs:$hi, tjumptable:$lo)>;
1160 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tconstpool:$lo)),
1161               (ADDiu CPURegs:$hi, tconstpool:$lo)>;
1162 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tglobaltlsaddr:$lo)),
1163               (ADDiu CPURegs:$hi, tglobaltlsaddr:$lo)>;
1164
1165 // gp_rel relocs
1166 def : MipsPat<(add CPURegs:$gp, (MipsGPRel tglobaladdr:$in)),
1167               (ADDiu CPURegs:$gp, tglobaladdr:$in)>;
1168 def : MipsPat<(add CPURegs:$gp, (MipsGPRel tconstpool:$in)),
1169               (ADDiu CPURegs:$gp, tconstpool:$in)>;
1170
1171 // wrapper_pic
1172 class WrapperPat<SDNode node, Instruction ADDiuOp, RegisterClass RC>:
1173       MipsPat<(MipsWrapper RC:$gp, node:$in),
1174               (ADDiuOp RC:$gp, node:$in)>;
1175
1176 def : WrapperPat<tglobaladdr, ADDiu, CPURegs>;
1177 def : WrapperPat<tconstpool, ADDiu, CPURegs>;
1178 def : WrapperPat<texternalsym, ADDiu, CPURegs>;
1179 def : WrapperPat<tblockaddress, ADDiu, CPURegs>;
1180 def : WrapperPat<tjumptable, ADDiu, CPURegs>;
1181 def : WrapperPat<tglobaltlsaddr, ADDiu, CPURegs>;
1182
1183 // Mips does not have "not", so we expand our way
1184 def : MipsPat<(not CPURegs:$in),
1185               (NOR CPURegs:$in, ZERO)>;
1186
1187 // extended loads
1188 let Predicates = [NotN64, HasStdEnc] in {
1189   def : MipsPat<(i32 (extloadi1  addr:$src)), (LBu addr:$src)>;
1190   def : MipsPat<(i32 (extloadi8  addr:$src)), (LBu addr:$src)>;
1191   def : MipsPat<(i32 (extloadi16 addr:$src)), (LHu addr:$src)>;
1192 }
1193 let Predicates = [IsN64, HasStdEnc] in {
1194   def : MipsPat<(i32 (extloadi1  addr:$src)), (LBu_P8 addr:$src)>;
1195   def : MipsPat<(i32 (extloadi8  addr:$src)), (LBu_P8 addr:$src)>;
1196   def : MipsPat<(i32 (extloadi16 addr:$src)), (LHu_P8 addr:$src)>;
1197 }
1198
1199 // peepholes
1200 let Predicates = [NotN64, HasStdEnc] in {
1201   def : MipsPat<(store (i32 0), addr:$dst), (SW ZERO, addr:$dst)>;
1202 }
1203 let Predicates = [IsN64, HasStdEnc] in {
1204   def : MipsPat<(store (i32 0), addr:$dst), (SW_P8 ZERO, addr:$dst)>;
1205 }
1206
1207 // brcond patterns
1208 multiclass BrcondPats<RegisterClass RC, Instruction BEQOp, Instruction BNEOp,
1209                       Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp, Instruction SLTiOp,
1210                       Instruction SLTiuOp, Register ZEROReg> {
1211 def : MipsPat<(brcond (i32 (setne RC:$lhs, 0)), bb:$dst),
1212               (BNEOp RC:$lhs, ZEROReg, bb:$dst)>;
1213 def : MipsPat<(brcond (i32 (seteq RC:$lhs, 0)), bb:$dst),
1214               (BEQOp RC:$lhs, ZEROReg, bb:$dst)>;
1215
1216 def : MipsPat<(brcond (i32 (setge RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1217               (BEQ (SLTOp RC:$lhs, RC:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1218 def : MipsPat<(brcond (i32 (setuge RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1219               (BEQ (SLTuOp RC:$lhs, RC:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1220 def : MipsPat<(brcond (i32 (setge RC:$lhs, immSExt16:$rhs)), bb:$dst),
1221               (BEQ (SLTiOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1222 def : MipsPat<(brcond (i32 (setuge RC:$lhs, immSExt16:$rhs)), bb:$dst),
1223               (BEQ (SLTiuOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1224
1225 def : MipsPat<(brcond (i32 (setle RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1226               (BEQ (SLTOp RC:$rhs, RC:$lhs), ZERO, bb:$dst)>;
1227 def : MipsPat<(brcond (i32 (setule RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1228               (BEQ (SLTuOp RC:$rhs, RC:$lhs), ZERO, bb:$dst)>;
1229
1230 def : MipsPat<(brcond RC:$cond, bb:$dst),
1231               (BNEOp RC:$cond, ZEROReg, bb:$dst)>;
1232 }
1233
1234 defm : BrcondPats<CPURegs, BEQ, BNE, SLT, SLTu, SLTi, SLTiu, ZERO>;
1235
1236 // setcc patterns
1237 multiclass SeteqPats<RegisterClass RC, Instruction SLTiuOp, Instruction XOROp,
1238                      Instruction SLTuOp, Register ZEROReg> {
1239   def : MipsPat<(seteq RC:$lhs, RC:$rhs),
1240                 (SLTiuOp (XOROp RC:$lhs, RC:$rhs), 1)>;
1241   def : MipsPat<(setne RC:$lhs, RC:$rhs),
1242                 (SLTuOp ZEROReg, (XOROp RC:$lhs, RC:$rhs))>;
1243 }
1244
1245 multiclass SetlePats<RegisterClass RC, Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp> {
1246   def : MipsPat<(setle RC:$lhs, RC:$rhs),
1247                 (XORi (SLTOp RC:$rhs, RC:$lhs), 1)>;
1248   def : MipsPat<(setule RC:$lhs, RC:$rhs),
1249                 (XORi (SLTuOp RC:$rhs, RC:$lhs), 1)>;
1250 }
1251
1252 multiclass SetgtPats<RegisterClass RC, Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp> {
1253   def : MipsPat<(setgt RC:$lhs, RC:$rhs),
1254                 (SLTOp RC:$rhs, RC:$lhs)>;
1255   def : MipsPat<(setugt RC:$lhs, RC:$rhs),
1256                 (SLTuOp RC:$rhs, RC:$lhs)>;
1257 }
1258
1259 multiclass SetgePats<RegisterClass RC, Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp> {
1260   def : MipsPat<(setge RC:$lhs, RC:$rhs),
1261                 (XORi (SLTOp RC:$lhs, RC:$rhs), 1)>;
1262   def : MipsPat<(setuge RC:$lhs, RC:$rhs),
1263                 (XORi (SLTuOp RC:$lhs, RC:$rhs), 1)>;
1264 }
1265
1266 multiclass SetgeImmPats<RegisterClass RC, Instruction SLTiOp,
1267                         Instruction SLTiuOp> {
1268   def : MipsPat<(setge RC:$lhs, immSExt16:$rhs),
1269                 (XORi (SLTiOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), 1)>;
1270   def : MipsPat<(setuge RC:$lhs, immSExt16:$rhs),
1271                 (XORi (SLTiuOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), 1)>;
1272 }
1273
1274 defm : SeteqPats<CPURegs, SLTiu, XOR, SLTu, ZERO>;
1275 defm : SetlePats<CPURegs, SLT, SLTu>;
1276 defm : SetgtPats<CPURegs, SLT, SLTu>;
1277 defm : SetgePats<CPURegs, SLT, SLTu>;
1278 defm : SetgeImmPats<CPURegs, SLTi, SLTiu>;
1279
1280 // bswap pattern
1281 def : MipsPat<(bswap CPURegs:$rt), (ROTR (WSBH CPURegs:$rt), 16)>;
1282
1283 //===----------------------------------------------------------------------===//
1284 // Floating Point Support
1285 //===----------------------------------------------------------------------===//
1286
1287 include "MipsInstrFPU.td"
1288 include "Mips64InstrInfo.td"
1289 include "MipsCondMov.td"
1290
1291 //
1292 // Mips16
1293
1294 include "Mips16InstrFormats.td"
1295 include "Mips16InstrInfo.td"
1296
1297 // DSP
1298 include "MipsDSPInstrFormats.td"
1299 include "MipsDSPInstrInfo.td"
1300