[mips] Move class IsCommutable into MipsInstrInfo.td.
[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 IsCommutable {
177   bit isCommutable = 1;
178 }
179
180 class IsBranch {
181   bit isBranch = 1;
182 }
183
184 class IsReturn {
185   bit isReturn = 1;
186 }
187
188 class IsCall {
189   bit isCall = 1;
190 }
191
192 class IsTailCall {
193   bit isCall = 1;
194   bit isTerminator = 1;
195   bit isReturn = 1;
196   bit isBarrier = 1;
197   bit hasExtraSrcRegAllocReq = 1;
198   bit isCodeGenOnly = 1;
199 }
200
201 class IsAsCheapAsAMove {
202   bit isAsCheapAsAMove = 1;
203 }
204
205 class NeverHasSideEffects {
206   bit neverHasSideEffects = 1;
207 }
208
209 //===----------------------------------------------------------------------===//
210 // Instruction format superclass
211 //===----------------------------------------------------------------------===//
212
213 include "MipsInstrFormats.td"
214
215 //===----------------------------------------------------------------------===//
216 // Mips Operand, Complex Patterns and Transformations Definitions.
217 //===----------------------------------------------------------------------===//
218
219 // Instruction operand types
220 def jmptarget   : Operand<OtherVT> {
221   let EncoderMethod = "getJumpTargetOpValue";
222 }
223 def brtarget    : Operand<OtherVT> {
224   let EncoderMethod = "getBranchTargetOpValue";
225   let OperandType = "OPERAND_PCREL";
226   let DecoderMethod = "DecodeBranchTarget";
227 }
228 def calltarget  : Operand<iPTR> {
229   let EncoderMethod = "getJumpTargetOpValue";
230 }
231 def calltarget64: Operand<i64>;
232 def simm16      : Operand<i32> {
233   let DecoderMethod= "DecodeSimm16";
234 }
235 def simm16_64   : Operand<i64>;
236 def shamt       : Operand<i32>;
237
238 // Unsigned Operand
239 def uimm16      : Operand<i32> {
240   let PrintMethod = "printUnsignedImm";
241 }
242
243 def MipsMemAsmOperand : AsmOperandClass {
244   let Name = "Mem";
245   let ParserMethod = "parseMemOperand";
246 }
247
248 // Address operand
249 def mem : Operand<i32> {
250   let PrintMethod = "printMemOperand";
251   let MIOperandInfo = (ops CPURegs, simm16);
252   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
253   let ParserMatchClass = MipsMemAsmOperand;
254 }
255
256 def mem64 : Operand<i64> {
257   let PrintMethod = "printMemOperand";
258   let MIOperandInfo = (ops CPU64Regs, simm16_64);
259   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
260   let ParserMatchClass = MipsMemAsmOperand;
261 }
262
263 def mem_ea : Operand<i32> {
264   let PrintMethod = "printMemOperandEA";
265   let MIOperandInfo = (ops CPURegs, simm16);
266   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
267 }
268
269 def mem_ea_64 : Operand<i64> {
270   let PrintMethod = "printMemOperandEA";
271   let MIOperandInfo = (ops CPU64Regs, simm16_64);
272   let EncoderMethod = "getMemEncoding";
273 }
274
275 // size operand of ext instruction
276 def size_ext : Operand<i32> {
277   let EncoderMethod = "getSizeExtEncoding";
278   let DecoderMethod = "DecodeExtSize";
279 }
280
281 // size operand of ins instruction
282 def size_ins : Operand<i32> {
283   let EncoderMethod = "getSizeInsEncoding";
284   let DecoderMethod = "DecodeInsSize";
285 }
286
287 // Transformation Function - get the lower 16 bits.
288 def LO16 : SDNodeXForm<imm, [{
289   return getImm(N, N->getZExtValue() & 0xFFFF);
290 }]>;
291
292 // Transformation Function - get the higher 16 bits.
293 def HI16 : SDNodeXForm<imm, [{
294   return getImm(N, (N->getZExtValue() >> 16) & 0xFFFF);
295 }]>;
296
297 // Node immediate fits as 16-bit sign extended on target immediate.
298 // e.g. addi, andi
299 def immSExt16  : PatLeaf<(imm), [{ return isInt<16>(N->getSExtValue()); }]>;
300
301 // Node immediate fits as 16-bit zero extended on target immediate.
302 // The LO16 param means that only the lower 16 bits of the node
303 // immediate are caught.
304 // e.g. addiu, sltiu
305 def immZExt16  : PatLeaf<(imm), [{
306   if (N->getValueType(0) == MVT::i32)
307     return (uint32_t)N->getZExtValue() == (unsigned short)N->getZExtValue();
308   else
309     return (uint64_t)N->getZExtValue() == (unsigned short)N->getZExtValue();
310 }], LO16>;
311
312 // Immediate can be loaded with LUi (32-bit int with lower 16-bit cleared).
313 def immLow16Zero : PatLeaf<(imm), [{
314   int64_t Val = N->getSExtValue();
315   return isInt<32>(Val) && !(Val & 0xffff);
316 }]>;
317
318 // shamt field must fit in 5 bits.
319 def immZExt5 : ImmLeaf<i32, [{return Imm == (Imm & 0x1f);}]>;
320
321 // Mips Address Mode! SDNode frameindex could possibily be a match
322 // since load and store instructions from stack used it.
323 def addr :
324   ComplexPattern<iPTR, 2, "SelectAddr", [frameindex], [SDNPWantParent]>;
325
326 //===----------------------------------------------------------------------===//
327 // Instructions specific format
328 //===----------------------------------------------------------------------===//
329
330 /// Move Control Registers From/To CPU Registers
331 def MFC0_3OP  : MFC3OP<0x10, 0, (outs CPURegs:$rt),
332                        (ins CPURegs:$rd, uimm16:$sel),"mfc0\t$rt, $rd, $sel">;
333 def : InstAlias<"mfc0 $rt, $rd", (MFC0_3OP CPURegs:$rt, CPURegs:$rd, 0)>;
334
335 def MTC0_3OP  : MFC3OP<0x10, 4, (outs CPURegs:$rd, uimm16:$sel),
336                        (ins CPURegs:$rt),"mtc0\t$rt, $rd, $sel">;
337 def : InstAlias<"mtc0 $rt, $rd", (MTC0_3OP CPURegs:$rd, 0, CPURegs:$rt)>;
338
339 def MFC2_3OP  : MFC3OP<0x12, 0, (outs CPURegs:$rt),
340                        (ins CPURegs:$rd, uimm16:$sel),"mfc2\t$rt, $rd, $sel">;
341 def : InstAlias<"mfc2 $rt, $rd", (MFC2_3OP CPURegs:$rt, CPURegs:$rd, 0)>;
342
343 def MTC2_3OP  : MFC3OP<0x12, 4, (outs CPURegs:$rd, uimm16:$sel),
344                        (ins CPURegs:$rt),"mtc2\t$rt, $rd, $sel">;
345 def : InstAlias<"mtc2 $rt, $rd", (MTC2_3OP CPURegs:$rd, 0, CPURegs:$rt)>;
346
347 // Arithmetic and logical instructions with 3 register operands.
348 class ArithLogicR<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm, SDNode OpNode,
349                   InstrItinClass itin, RegisterClass RC, bit isComm = 0>:
350   FR<op, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rs, RC:$rt),
351      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs, $rt"),
352      [(set RC:$rd, (OpNode RC:$rs, RC:$rt))], itin> {
353   let shamt = 0;
354   let isCommutable = isComm;
355   let isReMaterializable = 1;
356 }
357
358 class ArithOverflowR<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm,
359                     InstrItinClass itin, RegisterClass RC, bit isComm = 0>:
360   FR<op, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rs, RC:$rt),
361      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs, $rt"), [], itin> {
362   let shamt = 0;
363   let isCommutable = isComm;
364 }
365
366 // Arithmetic and logical instructions with 2 register operands.
367 class ArithLogicI<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode,
368                   Operand Od, PatLeaf imm_type, RegisterClass RC> :
369   FI<op, (outs RC:$rt), (ins RC:$rs, Od:$imm16),
370      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $rs, $imm16"),
371      [(set RC:$rt, (OpNode RC:$rs, imm_type:$imm16))], IIAlu> {
372   let isReMaterializable = 1;
373 }
374
375 class ArithOverflowI<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode,
376                      Operand Od, PatLeaf imm_type, RegisterClass RC> :
377   FI<op, (outs RC:$rt), (ins RC:$rs, Od:$imm16),
378      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $rs, $imm16"), [], IIAlu>;
379
380 // Arithmetic Multiply ADD/SUB
381 let rd = 0, shamt = 0, Defs = [HI, LO], Uses = [HI, LO] in
382 class MArithR<bits<6> func, string instr_asm, SDNode op, bit isComm = 0> :
383   FR<0x1c, func, (outs), (ins CPURegs:$rs, CPURegs:$rt),
384      !strconcat(instr_asm, "\t$rs, $rt"),
385      [(op CPURegs:$rs, CPURegs:$rt, LO, HI)], IIImul> {
386   let rd = 0;
387   let shamt = 0;
388   let isCommutable = isComm;
389 }
390
391 //  Logical
392 class LogicNOR<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm, RegisterClass RC>:
393   FR<op, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rs, RC:$rt),
394      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs, $rt"),
395      [(set RC:$rd, (not (or RC:$rs, RC:$rt)))], IIAlu> {
396   let shamt = 0;
397   let isCommutable = 1;
398 }
399
400 // Shifts
401 class shift_rotate_imm<bits<6> func, bits<5> isRotate, string instr_asm,
402                        SDNode OpNode, PatFrag PF, Operand ImmOpnd,
403                        RegisterClass RC>:
404   FR<0x00, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rt, ImmOpnd:$shamt),
405      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rt, $shamt"),
406      [(set RC:$rd, (OpNode RC:$rt, PF:$shamt))], IIAlu> {
407   let rs = isRotate;
408 }
409
410 // 32-bit shift instructions.
411 class shift_rotate_imm32<bits<6> func, bits<5> isRotate, string instr_asm,
412                          SDNode OpNode>:
413   shift_rotate_imm<func, isRotate, instr_asm, OpNode, immZExt5, shamt, CPURegs>;
414
415 class shift_rotate_reg<bits<6> func, bits<5> isRotate, string instr_asm,
416                        SDNode OpNode, RegisterClass RC>:
417   FR<0x00, func, (outs RC:$rd), (ins CPURegs:$rs, RC:$rt),
418      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rt, $rs"),
419      [(set RC:$rd, (OpNode RC:$rt, CPURegs:$rs))], IIAlu> {
420   let shamt = isRotate;
421 }
422
423 // Load Upper Imediate
424 class LoadUpper<bits<6> op, string instr_asm, RegisterClass RC, Operand Imm>:
425   FI<op, (outs RC:$rt), (ins Imm:$imm16),
426      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $imm16"), [], IIAlu>, IsAsCheapAsAMove {
427   let rs = 0;
428   let neverHasSideEffects = 1;
429   let isReMaterializable = 1;
430 }
431
432 class FMem<bits<6> op, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern,
433           InstrItinClass itin>: FFI<op, outs, ins, asmstr, pattern> {
434   bits<21> addr;
435   let Inst{25-21} = addr{20-16};
436   let Inst{15-0}  = addr{15-0};
437   let DecoderMethod = "DecodeMem";
438 }
439
440 // Memory Load/Store
441 let canFoldAsLoad = 1 in
442 class LoadM<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode, RegisterClass RC,
443             Operand MemOpnd, bit Pseudo>:
444   FMem<op, (outs RC:$rt), (ins MemOpnd:$addr),
445      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $addr"),
446      [(set RC:$rt, (OpNode addr:$addr))], IILoad> {
447   let isPseudo = Pseudo;
448 }
449
450 class StoreM<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode, RegisterClass RC,
451              Operand MemOpnd, bit Pseudo>:
452   FMem<op, (outs), (ins RC:$rt, MemOpnd:$addr),
453      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $addr"),
454      [(OpNode RC:$rt, addr:$addr)], IIStore> {
455   let isPseudo = Pseudo;
456 }
457
458 // 32-bit load.
459 multiclass LoadM32<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode,
460                    bit Pseudo = 0> {
461   def #NAME# : LoadM<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem, Pseudo>,
462                Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
463   def _P8    : LoadM<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem64, Pseudo>,
464                Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
465     let DecoderNamespace = "Mips64";
466     let isCodeGenOnly = 1;
467   }
468 }
469
470 // 64-bit load.
471 multiclass LoadM64<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode,
472                    bit Pseudo = 0> {
473   def #NAME# : LoadM<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem, Pseudo>,
474                Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
475   def _P8    : LoadM<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem64, Pseudo>,
476                Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
477     let DecoderNamespace = "Mips64";
478     let isCodeGenOnly = 1;
479   }
480 }
481
482 // 32-bit store.
483 multiclass StoreM32<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode,
484                     bit Pseudo = 0> {
485   def #NAME# : StoreM<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem, Pseudo>,
486                Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
487   def _P8    : StoreM<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem64, Pseudo>,
488                Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
489     let DecoderNamespace = "Mips64";
490     let isCodeGenOnly = 1;
491   }
492 }
493
494 // 64-bit store.
495 multiclass StoreM64<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode,
496                     bit Pseudo = 0> {
497   def #NAME# : StoreM<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem, Pseudo>,
498                Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
499   def _P8    : StoreM<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem64, Pseudo>,
500                Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
501     let DecoderNamespace = "Mips64";
502     let isCodeGenOnly = 1;
503   }
504 }
505
506 // Load/Store Left/Right
507 let canFoldAsLoad = 1 in
508 class LoadLeftRight<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode,
509                     RegisterClass RC, Operand MemOpnd> :
510   FMem<op, (outs RC:$rt), (ins MemOpnd:$addr, RC:$src),
511        !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $addr"),
512        [(set RC:$rt, (OpNode addr:$addr, RC:$src))], IILoad> {
513   string Constraints = "$src = $rt";
514 }
515
516 class StoreLeftRight<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode,
517                      RegisterClass RC, Operand MemOpnd>:
518   FMem<op, (outs), (ins RC:$rt, MemOpnd:$addr),
519        !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $addr"), [(OpNode RC:$rt, addr:$addr)],
520        IIStore>;
521
522 // 32-bit load left/right.
523 multiclass LoadLeftRightM32<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode> {
524   def #NAME# : LoadLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem>,
525                Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
526   def _P8    : LoadLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem64>,
527                Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
528     let DecoderNamespace = "Mips64";
529     let isCodeGenOnly = 1;
530   }
531 }
532
533 // 64-bit load left/right.
534 multiclass LoadLeftRightM64<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode> {
535   def #NAME# : LoadLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem>,
536                Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
537   def _P8    : LoadLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem64>,
538                Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
539     let DecoderNamespace = "Mips64";
540     let isCodeGenOnly = 1;
541   }
542 }
543
544 // 32-bit store left/right.
545 multiclass StoreLeftRightM32<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode> {
546   def #NAME# : StoreLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem>,
547                Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
548   def _P8    : StoreLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPURegs, mem64>,
549                Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
550     let DecoderNamespace = "Mips64";
551     let isCodeGenOnly = 1;
552   }
553 }
554
555 // 64-bit store left/right.
556 multiclass StoreLeftRightM64<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode> {
557   def #NAME# : StoreLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem>,
558                Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
559   def _P8    : StoreLeftRight<op, instr_asm, OpNode, CPU64Regs, mem64>,
560                Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
561     let DecoderNamespace = "Mips64";
562     let isCodeGenOnly = 1;
563   }
564 }
565
566 // Conditional Branch
567 class CBranch<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag cond_op, RegisterClass RC>:
568   BranchBase<op, (outs), (ins RC:$rs, RC:$rt, brtarget:$imm16),
569              !strconcat(instr_asm, "\t$rs, $rt, $imm16"),
570              [(brcond (i32 (cond_op RC:$rs, RC:$rt)), bb:$imm16)], IIBranch> {
571   let isBranch = 1;
572   let isTerminator = 1;
573   let hasDelaySlot = 1;
574   let Defs = [AT];
575 }
576
577 class CBranchZero<bits<6> op, bits<5> _rt, string instr_asm, PatFrag cond_op,
578                   RegisterClass RC>:
579   BranchBase<op, (outs), (ins RC:$rs, brtarget:$imm16),
580              !strconcat(instr_asm, "\t$rs, $imm16"),
581              [(brcond (i32 (cond_op RC:$rs, 0)), bb:$imm16)], IIBranch> {
582   let rt = _rt;
583   let isBranch = 1;
584   let isTerminator = 1;
585   let hasDelaySlot = 1;
586   let Defs = [AT];
587 }
588
589 // SetCC
590 class SetCC_R<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm, PatFrag cond_op,
591               RegisterClass RC>:
592   FR<op, func, (outs CPURegs:$rd), (ins RC:$rs, RC:$rt),
593      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs, $rt"),
594      [(set CPURegs:$rd, (cond_op RC:$rs, RC:$rt))],
595      IIAlu> {
596   let shamt = 0;
597 }
598
599 class SetCC_I<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag cond_op, Operand Od,
600               PatLeaf imm_type, RegisterClass RC>:
601   FI<op, (outs CPURegs:$rt), (ins RC:$rs, Od:$imm16),
602      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $rs, $imm16"),
603      [(set CPURegs:$rt, (cond_op RC:$rs, imm_type:$imm16))],
604      IIAlu>;
605
606 // Jump
607 class JumpFJ<bits<6> op, DAGOperand opnd, string instr_asm,
608              SDPatternOperator operator, SDPatternOperator targetoperator>:
609   FJ<op, (outs), (ins opnd:$target), !strconcat(instr_asm, "\t$target"),
610      [(operator targetoperator:$target)], IIBranch> {
611   let isTerminator=1;
612   let isBarrier=1;
613   let hasDelaySlot = 1;
614   let DecoderMethod = "DecodeJumpTarget";
615   let Defs = [AT];
616 }
617
618 // Unconditional branch
619 class UncondBranch<bits<6> op, string instr_asm>:
620   BranchBase<op, (outs), (ins brtarget:$imm16),
621              !strconcat(instr_asm, "\t$imm16"), [(br bb:$imm16)], IIBranch> {
622   let rs = 0;
623   let rt = 0;
624   let isBranch = 1;
625   let isTerminator = 1;
626   let isBarrier = 1;
627   let hasDelaySlot = 1;
628   let Predicates = [RelocPIC, HasStdEnc];
629   let Defs = [AT];
630 }
631
632 // Base class for indirect branch and return instruction classes.
633 let isTerminator=1, isBarrier=1, hasDelaySlot = 1 in
634 class JumpFR<RegisterClass RC, SDPatternOperator operator = null_frag>:
635   FR<0, 0x8, (outs), (ins RC:$rs), "jr\t$rs", [(operator RC:$rs)], IIBranch> {
636   let rt = 0;
637   let rd = 0;
638   let shamt = 0;
639 }
640
641 // Indirect branch
642 class IndirectBranch<RegisterClass RC>: JumpFR<RC, brind> {
643   let isBranch = 1;
644   let isIndirectBranch = 1;
645 }
646
647 // Return instruction
648 class RetBase<RegisterClass RC>: JumpFR<RC> {
649   let isReturn = 1;
650   let isCodeGenOnly = 1;
651   let hasCtrlDep = 1;
652   let hasExtraSrcRegAllocReq = 1;
653 }
654
655 // Jump and Link (Call)
656 let isCall=1, hasDelaySlot=1, Defs = [RA] in {
657   class JumpLink<bits<6> op, string instr_asm>:
658     FJ<op, (outs), (ins calltarget:$target),
659        !strconcat(instr_asm, "\t$target"), [(MipsJmpLink imm:$target)],
660        IIBranch> {
661        let DecoderMethod = "DecodeJumpTarget";
662        }
663
664   class JumpLinkReg<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm,
665                     RegisterClass RC>:
666     FR<op, func, (outs), (ins RC:$rs),
667        !strconcat(instr_asm, "\t$rs"), [(MipsJmpLink RC:$rs)], IIBranch> {
668     let rt = 0;
669     let rd = 31;
670     let shamt = 0;
671   }
672
673   class BranchLink<string instr_asm, bits<5> _rt, RegisterClass RC>:
674     FI<0x1, (outs), (ins RC:$rs, brtarget:$imm16),
675        !strconcat(instr_asm, "\t$rs, $imm16"), [], IIBranch> {
676     let rt = _rt;
677   }
678 }
679
680 // Mul, Div
681 class Mult<bits<6> func, string instr_asm, InstrItinClass itin,
682            RegisterClass RC, list<Register> DefRegs>:
683   FR<0x00, func, (outs), (ins RC:$rs, RC:$rt),
684      !strconcat(instr_asm, "\t$rs, $rt"), [], itin> {
685   let rd = 0;
686   let shamt = 0;
687   let isCommutable = 1;
688   let Defs = DefRegs;
689   let neverHasSideEffects = 1;
690 }
691
692 class Mult32<bits<6> func, string instr_asm, InstrItinClass itin>:
693   Mult<func, instr_asm, itin, CPURegs, [HI, LO]>;
694
695 class Div<SDNode op, bits<6> func, string instr_asm, InstrItinClass itin,
696           RegisterClass RC, list<Register> DefRegs>:
697   FR<0x00, func, (outs), (ins RC:$rs, RC:$rt),
698      !strconcat(instr_asm, "\t$$zero, $rs, $rt"),
699      [(op RC:$rs, RC:$rt)], itin> {
700   let rd = 0;
701   let shamt = 0;
702   let Defs = DefRegs;
703 }
704
705 class Div32<SDNode op, bits<6> func, string instr_asm, InstrItinClass itin>:
706   Div<op, func, instr_asm, itin, CPURegs, [HI, LO]>;
707
708 // Move from Hi/Lo
709 class MoveFromLOHI<bits<6> func, string instr_asm, RegisterClass RC,
710                    list<Register> UseRegs>:
711   FR<0x00, func, (outs RC:$rd), (ins),
712      !strconcat(instr_asm, "\t$rd"), [], IIHiLo> {
713   let rs = 0;
714   let rt = 0;
715   let shamt = 0;
716   let Uses = UseRegs;
717   let neverHasSideEffects = 1;
718 }
719
720 class MoveToLOHI<bits<6> func, string instr_asm, RegisterClass RC,
721                  list<Register> DefRegs>:
722   FR<0x00, func, (outs), (ins RC:$rs),
723      !strconcat(instr_asm, "\t$rs"), [], IIHiLo> {
724   let rt = 0;
725   let rd = 0;
726   let shamt = 0;
727   let Defs = DefRegs;
728   let neverHasSideEffects = 1;
729 }
730
731 class EffectiveAddress<bits<6> opc, string instr_asm, RegisterClass RC, Operand Mem> :
732   FMem<opc, (outs RC:$rt), (ins Mem:$addr),
733      instr_asm, [(set RC:$rt, addr:$addr)], IIAlu> {
734  let isCodeGenOnly = 1;
735 }
736
737 // Count Leading Ones/Zeros in Word
738 class CountLeading0<bits<6> func, string instr_asm, RegisterClass RC>:
739   FR<0x1c, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rs),
740      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs"),
741      [(set RC:$rd, (ctlz RC:$rs))], IIAlu>,
742      Requires<[HasBitCount, HasStdEnc]> {
743   let shamt = 0;
744   let rt = rd;
745 }
746
747 class CountLeading1<bits<6> func, string instr_asm, RegisterClass RC>:
748   FR<0x1c, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rs),
749      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rs"),
750      [(set RC:$rd, (ctlz (not RC:$rs)))], IIAlu>,
751      Requires<[HasBitCount, HasStdEnc]> {
752   let shamt = 0;
753   let rt = rd;
754 }
755
756 // Sign Extend in Register.
757 class SignExtInReg<bits<5> sa, string instr_asm, ValueType vt,
758                    RegisterClass RC>:
759   FR<0x1f, 0x20, (outs RC:$rd), (ins RC:$rt),
760      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rt"),
761      [(set RC:$rd, (sext_inreg RC:$rt, vt))], NoItinerary> {
762   let rs = 0;
763   let shamt = sa;
764   let Predicates = [HasSEInReg, HasStdEnc];
765 }
766
767 // Subword Swap
768 class SubwordSwap<bits<6> func, bits<5> sa, string instr_asm, RegisterClass RC>:
769   FR<0x1f, func, (outs RC:$rd), (ins RC:$rt),
770      !strconcat(instr_asm, "\t$rd, $rt"), [], NoItinerary> {
771   let rs = 0;
772   let shamt = sa;
773   let Predicates = [HasSwap, HasStdEnc];
774   let neverHasSideEffects = 1;
775 }
776
777 // Read Hardware
778 class ReadHardware<RegisterClass CPURegClass, RegisterClass HWRegClass>
779   : FR<0x1f, 0x3b, (outs CPURegClass:$rt), (ins HWRegClass:$rd),
780        "rdhwr\t$rt, $rd", [], IIAlu> {
781   let rs = 0;
782   let shamt = 0;
783 }
784
785 // Ext and Ins
786 class ExtBase<bits<6> _funct, string instr_asm, RegisterClass RC>:
787   FR<0x1f, _funct, (outs RC:$rt), (ins RC:$rs, uimm16:$pos, size_ext:$sz),
788      !strconcat(instr_asm, " $rt, $rs, $pos, $sz"),
789      [(set RC:$rt, (MipsExt RC:$rs, imm:$pos, imm:$sz))], NoItinerary> {
790   bits<5> pos;
791   bits<5> sz;
792   let rd = sz;
793   let shamt = pos;
794   let Predicates = [HasMips32r2, HasStdEnc];
795 }
796
797 class InsBase<bits<6> _funct, string instr_asm, RegisterClass RC>:
798   FR<0x1f, _funct, (outs RC:$rt),
799      (ins RC:$rs, uimm16:$pos, size_ins:$sz, RC:$src),
800      !strconcat(instr_asm, " $rt, $rs, $pos, $sz"),
801      [(set RC:$rt, (MipsIns RC:$rs, imm:$pos, imm:$sz, RC:$src))],
802      NoItinerary> {
803   bits<5> pos;
804   bits<5> sz;
805   let rd = sz;
806   let shamt = pos;
807   let Predicates = [HasMips32r2, HasStdEnc];
808   let Constraints = "$src = $rt";
809 }
810
811 // Atomic instructions with 2 source operands (ATOMIC_SWAP & ATOMIC_LOAD_*).
812 class Atomic2Ops<PatFrag Op, string Opstr, RegisterClass DRC,
813                  RegisterClass PRC> :
814   PseudoSE<(outs DRC:$dst), (ins PRC:$ptr, DRC:$incr),
815            !strconcat("atomic_", Opstr, "\t$dst, $ptr, $incr"),
816            [(set DRC:$dst, (Op PRC:$ptr, DRC:$incr))]>;
817
818 multiclass Atomic2Ops32<PatFrag Op, string Opstr> {
819   def #NAME# : Atomic2Ops<Op, Opstr, CPURegs, CPURegs>,
820                           Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
821   def _P8    : Atomic2Ops<Op, Opstr, CPURegs, CPU64Regs>,
822                           Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
823     let DecoderNamespace = "Mips64";
824   }
825 }
826
827 // Atomic Compare & Swap.
828 class AtomicCmpSwap<PatFrag Op, string Width, RegisterClass DRC,
829                     RegisterClass PRC> :
830   PseudoSE<(outs DRC:$dst), (ins PRC:$ptr, DRC:$cmp, DRC:$swap),
831            !strconcat("atomic_cmp_swap_", Width, "\t$dst, $ptr, $cmp, $swap"),
832            [(set DRC:$dst, (Op PRC:$ptr, DRC:$cmp, DRC:$swap))]>;
833
834 multiclass AtomicCmpSwap32<PatFrag Op, string Width>  {
835   def #NAME# : AtomicCmpSwap<Op, Width, CPURegs, CPURegs>,
836                              Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
837   def _P8    : AtomicCmpSwap<Op, Width, CPURegs, CPU64Regs>,
838                              Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
839     let DecoderNamespace = "Mips64";
840   }
841 }
842
843 class LLBase<bits<6> Opc, string opstring, RegisterClass RC, Operand Mem> :
844   FMem<Opc, (outs RC:$rt), (ins Mem:$addr),
845        !strconcat(opstring, "\t$rt, $addr"), [], IILoad> {
846   let mayLoad = 1;
847 }
848
849 class SCBase<bits<6> Opc, string opstring, RegisterClass RC, Operand Mem> :
850   FMem<Opc, (outs RC:$dst), (ins RC:$rt, Mem:$addr),
851        !strconcat(opstring, "\t$rt, $addr"), [], IIStore> {
852   let mayStore = 1;
853   let Constraints = "$rt = $dst";
854 }
855
856 //===----------------------------------------------------------------------===//
857 // Pseudo instructions
858 //===----------------------------------------------------------------------===//
859
860 // Return RA.
861 let isReturn=1, isTerminator=1, hasDelaySlot=1, isBarrier=1, hasCtrlDep=1 in
862 def RetRA : PseudoSE<(outs), (ins), "", [(MipsRet)]>;
863
864 let Defs = [SP], Uses = [SP], hasSideEffects = 1 in {
865 def ADJCALLSTACKDOWN : MipsPseudo<(outs), (ins i32imm:$amt),
866                                   "!ADJCALLSTACKDOWN $amt",
867                                   [(callseq_start timm:$amt)]>;
868 def ADJCALLSTACKUP   : MipsPseudo<(outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2),
869                                   "!ADJCALLSTACKUP $amt1",
870                                   [(callseq_end timm:$amt1, timm:$amt2)]>;
871 }
872
873 // When handling PIC code the assembler needs .cpload and .cprestore
874 // directives. If the real instructions corresponding these directives
875 // are used, we have the same behavior, but get also a bunch of warnings
876 // from the assembler.
877 let neverHasSideEffects = 1 in
878 def CPRESTORE : PseudoSE<(outs), (ins i32imm:$loc, CPURegs:$gp),
879                          ".cprestore\t$loc", []>;
880
881 let usesCustomInserter = 1 in {
882   defm ATOMIC_LOAD_ADD_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_add_8, "load_add_8">;
883   defm ATOMIC_LOAD_ADD_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_add_16, "load_add_16">;
884   defm ATOMIC_LOAD_ADD_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_add_32, "load_add_32">;
885   defm ATOMIC_LOAD_SUB_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_sub_8, "load_sub_8">;
886   defm ATOMIC_LOAD_SUB_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_sub_16, "load_sub_16">;
887   defm ATOMIC_LOAD_SUB_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_sub_32, "load_sub_32">;
888   defm ATOMIC_LOAD_AND_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_and_8, "load_and_8">;
889   defm ATOMIC_LOAD_AND_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_and_16, "load_and_16">;
890   defm ATOMIC_LOAD_AND_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_and_32, "load_and_32">;
891   defm ATOMIC_LOAD_OR_I8    : Atomic2Ops32<atomic_load_or_8, "load_or_8">;
892   defm ATOMIC_LOAD_OR_I16   : Atomic2Ops32<atomic_load_or_16, "load_or_16">;
893   defm ATOMIC_LOAD_OR_I32   : Atomic2Ops32<atomic_load_or_32, "load_or_32">;
894   defm ATOMIC_LOAD_XOR_I8   : Atomic2Ops32<atomic_load_xor_8, "load_xor_8">;
895   defm ATOMIC_LOAD_XOR_I16  : Atomic2Ops32<atomic_load_xor_16, "load_xor_16">;
896   defm ATOMIC_LOAD_XOR_I32  : Atomic2Ops32<atomic_load_xor_32, "load_xor_32">;
897   defm ATOMIC_LOAD_NAND_I8  : Atomic2Ops32<atomic_load_nand_8, "load_nand_8">;
898   defm ATOMIC_LOAD_NAND_I16 : Atomic2Ops32<atomic_load_nand_16, "load_nand_16">;
899   defm ATOMIC_LOAD_NAND_I32 : Atomic2Ops32<atomic_load_nand_32, "load_nand_32">;
900
901   defm ATOMIC_SWAP_I8       : Atomic2Ops32<atomic_swap_8, "swap_8">;
902   defm ATOMIC_SWAP_I16      : Atomic2Ops32<atomic_swap_16, "swap_16">;
903   defm ATOMIC_SWAP_I32      : Atomic2Ops32<atomic_swap_32, "swap_32">;
904
905   defm ATOMIC_CMP_SWAP_I8   : AtomicCmpSwap32<atomic_cmp_swap_8, "8">;
906   defm ATOMIC_CMP_SWAP_I16  : AtomicCmpSwap32<atomic_cmp_swap_16, "16">;
907   defm ATOMIC_CMP_SWAP_I32  : AtomicCmpSwap32<atomic_cmp_swap_32, "32">;
908 }
909
910 //===----------------------------------------------------------------------===//
911 // Instruction definition
912 //===----------------------------------------------------------------------===//
913
914 class LoadImm32< string instr_asm, Operand Od, RegisterClass RC> :
915   MipsAsmPseudoInst<(outs RC:$rt), (ins Od:$imm32),
916                      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $imm32")> ;
917 def LoadImm32Reg : LoadImm32<"li", shamt,CPURegs>;
918
919 class LoadAddress<string instr_asm, Operand MemOpnd, RegisterClass RC> :
920   MipsAsmPseudoInst<(outs RC:$rt), (ins MemOpnd:$addr),
921                      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $addr")> ;
922 def LoadAddr32Reg : LoadAddress<"la", mem, CPURegs>;
923
924 class LoadAddressImm<string instr_asm, Operand Od, RegisterClass RC> :
925   MipsAsmPseudoInst<(outs RC:$rt), (ins Od:$imm32),
926                      !strconcat(instr_asm, "\t$rt, $imm32")> ;
927 def LoadAddr32Imm : LoadAddressImm<"la", shamt,CPURegs>;
928
929 //===----------------------------------------------------------------------===//
930 // MipsI Instructions
931 //===----------------------------------------------------------------------===//
932
933 /// Arithmetic Instructions (ALU Immediate)
934 def ADDiu   : ArithLogicI<0x09, "addiu", add, simm16, immSExt16, CPURegs>,
935               IsAsCheapAsAMove;
936 def ADDi    : ArithOverflowI<0x08, "addi", add, simm16, immSExt16, CPURegs>;
937 def SLTi    : SetCC_I<0x0a, "slti", setlt, simm16, immSExt16, CPURegs>;
938 def SLTiu   : SetCC_I<0x0b, "sltiu", setult, simm16, immSExt16, CPURegs>;
939 def ANDi    : ArithLogicI<0x0c, "andi", and, uimm16, immZExt16, CPURegs>;
940 def ORi     : ArithLogicI<0x0d, "ori", or, uimm16, immZExt16, CPURegs>;
941 def XORi    : ArithLogicI<0x0e, "xori", xor, uimm16, immZExt16, CPURegs>;
942 def LUi     : LoadUpper<0x0f, "lui", CPURegs, uimm16>;
943
944 /// Arithmetic Instructions (3-Operand, R-Type)
945 def ADDu    : ArithLogicR<0x00, 0x21, "addu", add, IIAlu, CPURegs, 1>;
946 def SUBu    : ArithLogicR<0x00, 0x23, "subu", sub, IIAlu, CPURegs>;
947 def ADD     : ArithOverflowR<0x00, 0x20, "add", IIAlu, CPURegs, 1>;
948 def SUB     : ArithOverflowR<0x00, 0x22, "sub", IIAlu, CPURegs>;
949 def SLT     : SetCC_R<0x00, 0x2a, "slt", setlt, CPURegs>;
950 def SLTu    : SetCC_R<0x00, 0x2b, "sltu", setult, CPURegs>;
951 def AND     : ArithLogicR<0x00, 0x24, "and", and, IIAlu, CPURegs, 1>;
952 def OR      : ArithLogicR<0x00, 0x25, "or",  or, IIAlu, CPURegs, 1>;
953 def XOR     : ArithLogicR<0x00, 0x26, "xor", xor, IIAlu, CPURegs, 1>;
954 def NOR     : LogicNOR<0x00, 0x27, "nor", CPURegs>;
955
956 /// Shift Instructions
957 def SLL     : shift_rotate_imm32<0x00, 0x00, "sll", shl>;
958 def SRL     : shift_rotate_imm32<0x02, 0x00, "srl", srl>;
959 def SRA     : shift_rotate_imm32<0x03, 0x00, "sra", sra>;
960 def SLLV    : shift_rotate_reg<0x04, 0x00, "sllv", shl, CPURegs>;
961 def SRLV    : shift_rotate_reg<0x06, 0x00, "srlv", srl, CPURegs>;
962 def SRAV    : shift_rotate_reg<0x07, 0x00, "srav", sra, CPURegs>;
963
964 // Rotate Instructions
965 let Predicates = [HasMips32r2, HasStdEnc] in {
966     def ROTR    : shift_rotate_imm32<0x02, 0x01, "rotr", rotr>;
967     def ROTRV   : shift_rotate_reg<0x06, 0x01, "rotrv", rotr, CPURegs>;
968 }
969
970 /// Load and Store Instructions
971 ///  aligned
972 defm LB      : LoadM32<0x20, "lb",  sextloadi8>;
973 defm LBu     : LoadM32<0x24, "lbu", zextloadi8>;
974 defm LH      : LoadM32<0x21, "lh",  sextloadi16>;
975 defm LHu     : LoadM32<0x25, "lhu", zextloadi16>;
976 defm LW      : LoadM32<0x23, "lw",  load>;
977 defm SB      : StoreM32<0x28, "sb", truncstorei8>;
978 defm SH      : StoreM32<0x29, "sh", truncstorei16>;
979 defm SW      : StoreM32<0x2b, "sw", store>;
980
981 /// load/store left/right
982 defm LWL : LoadLeftRightM32<0x22, "lwl", MipsLWL>;
983 defm LWR : LoadLeftRightM32<0x26, "lwr", MipsLWR>;
984 defm SWL : StoreLeftRightM32<0x2a, "swl", MipsSWL>;
985 defm SWR : StoreLeftRightM32<0x2e, "swr", MipsSWR>;
986
987 let hasSideEffects = 1 in
988 def SYNC : InstSE<(outs), (ins i32imm:$stype), "sync $stype",
989                   [(MipsSync imm:$stype)], NoItinerary, FrmOther>
990 {
991   bits<5> stype;
992   let Opcode = 0;
993   let Inst{25-11} = 0;
994   let Inst{10-6} = stype;
995   let Inst{5-0} = 15;
996 }
997
998 /// Load-linked, Store-conditional
999 def LL    : LLBase<0x30, "ll", CPURegs, mem>,
1000             Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
1001 def LL_P8 : LLBase<0x30, "ll", CPURegs, mem64>,
1002             Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
1003   let DecoderNamespace = "Mips64";
1004 }
1005
1006 def SC    : SCBase<0x38, "sc", CPURegs, mem>,
1007             Requires<[NotN64, HasStdEnc]>;
1008 def SC_P8 : SCBase<0x38, "sc", CPURegs, mem64>,
1009             Requires<[IsN64, HasStdEnc]> {
1010   let DecoderNamespace = "Mips64";
1011 }
1012
1013 /// Jump and Branch Instructions
1014 def J       : JumpFJ<0x02, jmptarget, "j", br, bb>,
1015               Requires<[RelocStatic, HasStdEnc]>, IsBranch;
1016 def JR      : IndirectBranch<CPURegs>;
1017 def B       : UncondBranch<0x04, "b">;
1018 def BEQ     : CBranch<0x04, "beq", seteq, CPURegs>;
1019 def BNE     : CBranch<0x05, "bne", setne, CPURegs>;
1020 def BGEZ    : CBranchZero<0x01, 1, "bgez", setge, CPURegs>;
1021 def BGTZ    : CBranchZero<0x07, 0, "bgtz", setgt, CPURegs>;
1022 def BLEZ    : CBranchZero<0x06, 0, "blez", setle, CPURegs>;
1023 def BLTZ    : CBranchZero<0x01, 0, "bltz", setlt, CPURegs>;
1024
1025 let rt = 0, rs = 0, isBranch = 1, isTerminator = 1, isBarrier = 1,
1026     hasDelaySlot = 1, Defs = [RA] in
1027 def BAL_BR: FI<0x1, (outs), (ins brtarget:$imm16), "bal\t$imm16", [], IIBranch>;
1028
1029 def JAL  : JumpLink<0x03, "jal">;
1030 def JALR : JumpLinkReg<0x00, 0x09, "jalr", CPURegs>;
1031 def BGEZAL  : BranchLink<"bgezal", 0x11, CPURegs>;
1032 def BLTZAL  : BranchLink<"bltzal", 0x10, CPURegs>;
1033 def TAILCALL : JumpFJ<0x02, calltarget, "j", MipsTailCall, imm>, IsTailCall;
1034 def TAILCALL_R : JumpFR<CPURegs, MipsTailCall>, IsTailCall;
1035
1036 def RET : RetBase<CPURegs>;
1037
1038 /// Multiply and Divide Instructions.
1039 def MULT    : Mult32<0x18, "mult", IIImul>;
1040 def MULTu   : Mult32<0x19, "multu", IIImul>;
1041 def SDIV    : Div32<MipsDivRem, 0x1a, "div", IIIdiv>;
1042 def UDIV    : Div32<MipsDivRemU, 0x1b, "divu", IIIdiv>;
1043
1044 def MTHI : MoveToLOHI<0x11, "mthi", CPURegs, [HI]>;
1045 def MTLO : MoveToLOHI<0x13, "mtlo", CPURegs, [LO]>;
1046 def MFHI : MoveFromLOHI<0x10, "mfhi", CPURegs, [HI]>;
1047 def MFLO : MoveFromLOHI<0x12, "mflo", CPURegs, [LO]>;
1048
1049 /// Sign Ext In Register Instructions.
1050 def SEB : SignExtInReg<0x10, "seb", i8, CPURegs>;
1051 def SEH : SignExtInReg<0x18, "seh", i16, CPURegs>;
1052
1053 /// Count Leading
1054 def CLZ : CountLeading0<0x20, "clz", CPURegs>;
1055 def CLO : CountLeading1<0x21, "clo", CPURegs>;
1056
1057 /// Word Swap Bytes Within Halfwords
1058 def WSBH : SubwordSwap<0x20, 0x2, "wsbh", CPURegs>;
1059
1060 /// No operation
1061 let addr=0 in
1062   def NOP   : FJ<0, (outs), (ins), "nop", [], IIAlu>;
1063
1064 // FrameIndexes are legalized when they are operands from load/store
1065 // instructions. The same not happens for stack address copies, so an
1066 // add op with mem ComplexPattern is used and the stack address copy
1067 // can be matched. It's similar to Sparc LEA_ADDRi
1068 def LEA_ADDiu : EffectiveAddress<0x09,"addiu\t$rt, $addr", CPURegs, mem_ea>;
1069
1070 // MADD*/MSUB*
1071 def MADD  : MArithR<0, "madd", MipsMAdd, 1>;
1072 def MADDU : MArithR<1, "maddu", MipsMAddu, 1>;
1073 def MSUB  : MArithR<4, "msub", MipsMSub>;
1074 def MSUBU : MArithR<5, "msubu", MipsMSubu>;
1075
1076 // MUL is a assembly macro in the current used ISAs. In recent ISA's
1077 // it is a real instruction.
1078 def MUL   : ArithLogicR<0x1c, 0x02, "mul", mul, IIImul, CPURegs, 1>,
1079             Requires<[HasStdEnc]>;
1080
1081 def RDHWR : ReadHardware<CPURegs, HWRegs>;
1082
1083 def EXT : ExtBase<0, "ext", CPURegs>;
1084 def INS : InsBase<4, "ins", CPURegs>;
1085
1086 //===----------------------------------------------------------------------===//
1087 // Instruction aliases
1088 //===----------------------------------------------------------------------===//
1089 def : InstAlias<"move $dst,$src", (ADD CPURegs:$dst,CPURegs:$src,ZERO)>;
1090 def : InstAlias<"bal $offset", (BGEZAL RA,brtarget:$offset)>;
1091 def : InstAlias<"addu $rs,$rt,$imm",
1092                 (ADDiu CPURegs:$rs,CPURegs:$rt,simm16:$imm)>;
1093 def : InstAlias<"add $rs,$rt,$imm",
1094                 (ADDi CPURegs:$rs,CPURegs:$rt,simm16:$imm)>;
1095 def : InstAlias<"and $rs,$rt,$imm",
1096                 (ANDi CPURegs:$rs,CPURegs:$rt,simm16:$imm)>;
1097 def : InstAlias<"j $rs", (JR CPURegs:$rs)>;
1098 def : InstAlias<"not $rt,$rs", (NOR CPURegs:$rt,CPURegs:$rs,ZERO)>;
1099 def : InstAlias<"neg $rt,$rs", (SUB CPURegs:$rt,ZERO,CPURegs:$rs)>;
1100 def : InstAlias<"negu $rt,$rs", (SUBu CPURegs:$rt,ZERO,CPURegs:$rs)>;
1101 def : InstAlias<"slt $rs,$rt,$imm",
1102                 (SLTi CPURegs:$rs,CPURegs:$rt,simm16:$imm)>;
1103 def : InstAlias<"xor $rs,$rt,$imm",
1104                 (XORi CPURegs:$rs,CPURegs:$rt,simm16:$imm)>;
1105
1106 //===----------------------------------------------------------------------===//
1107 //  Arbitrary patterns that map to one or more instructions
1108 //===----------------------------------------------------------------------===//
1109
1110 // Small immediates
1111 def : MipsPat<(i32 immSExt16:$in),
1112               (ADDiu ZERO, imm:$in)>;
1113 def : MipsPat<(i32 immZExt16:$in),
1114               (ORi ZERO, imm:$in)>;
1115 def : MipsPat<(i32 immLow16Zero:$in),
1116               (LUi (HI16 imm:$in))>;
1117
1118 // Arbitrary immediates
1119 def : MipsPat<(i32 imm:$imm),
1120           (ORi (LUi (HI16 imm:$imm)), (LO16 imm:$imm))>;
1121
1122 // Carry MipsPatterns
1123 def : MipsPat<(subc CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
1124               (SUBu CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs)>;
1125 def : MipsPat<(addc CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
1126               (ADDu CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs)>;
1127 def : MipsPat<(addc  CPURegs:$src, immSExt16:$imm),
1128               (ADDiu CPURegs:$src, imm:$imm)>;
1129
1130 // Call
1131 def : MipsPat<(MipsJmpLink (i32 tglobaladdr:$dst)),
1132               (JAL tglobaladdr:$dst)>;
1133 def : MipsPat<(MipsJmpLink (i32 texternalsym:$dst)),
1134               (JAL texternalsym:$dst)>;
1135 //def : MipsPat<(MipsJmpLink CPURegs:$dst),
1136 //              (JALR CPURegs:$dst)>;
1137
1138 // Tail call
1139 def : MipsPat<(MipsTailCall (iPTR tglobaladdr:$dst)),
1140               (TAILCALL tglobaladdr:$dst)>;
1141 def : MipsPat<(MipsTailCall (iPTR texternalsym:$dst)),
1142               (TAILCALL texternalsym:$dst)>;
1143 // hi/lo relocs
1144 def : MipsPat<(MipsHi tglobaladdr:$in), (LUi tglobaladdr:$in)>;
1145 def : MipsPat<(MipsHi tblockaddress:$in), (LUi tblockaddress:$in)>;
1146 def : MipsPat<(MipsHi tjumptable:$in), (LUi tjumptable:$in)>;
1147 def : MipsPat<(MipsHi tconstpool:$in), (LUi tconstpool:$in)>;
1148 def : MipsPat<(MipsHi tglobaltlsaddr:$in), (LUi tglobaltlsaddr:$in)>;
1149 def : MipsPat<(MipsHi texternalsym:$in), (LUi texternalsym:$in)>;
1150
1151 def : MipsPat<(MipsLo tglobaladdr:$in), (ADDiu ZERO, tglobaladdr:$in)>;
1152 def : MipsPat<(MipsLo tblockaddress:$in), (ADDiu ZERO, tblockaddress:$in)>;
1153 def : MipsPat<(MipsLo tjumptable:$in), (ADDiu ZERO, tjumptable:$in)>;
1154 def : MipsPat<(MipsLo tconstpool:$in), (ADDiu ZERO, tconstpool:$in)>;
1155 def : MipsPat<(MipsLo tglobaltlsaddr:$in), (ADDiu ZERO, tglobaltlsaddr:$in)>;
1156 def : MipsPat<(MipsLo texternalsym:$in), (ADDiu ZERO, texternalsym:$in)>;
1157
1158 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tglobaladdr:$lo)),
1159               (ADDiu CPURegs:$hi, tglobaladdr:$lo)>;
1160 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tblockaddress:$lo)),
1161               (ADDiu CPURegs:$hi, tblockaddress:$lo)>;
1162 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tjumptable:$lo)),
1163               (ADDiu CPURegs:$hi, tjumptable:$lo)>;
1164 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tconstpool:$lo)),
1165               (ADDiu CPURegs:$hi, tconstpool:$lo)>;
1166 def : MipsPat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tglobaltlsaddr:$lo)),
1167               (ADDiu CPURegs:$hi, tglobaltlsaddr:$lo)>;
1168
1169 // gp_rel relocs
1170 def : MipsPat<(add CPURegs:$gp, (MipsGPRel tglobaladdr:$in)),
1171               (ADDiu CPURegs:$gp, tglobaladdr:$in)>;
1172 def : MipsPat<(add CPURegs:$gp, (MipsGPRel tconstpool:$in)),
1173               (ADDiu CPURegs:$gp, tconstpool:$in)>;
1174
1175 // wrapper_pic
1176 class WrapperPat<SDNode node, Instruction ADDiuOp, RegisterClass RC>:
1177       MipsPat<(MipsWrapper RC:$gp, node:$in),
1178               (ADDiuOp RC:$gp, node:$in)>;
1179
1180 def : WrapperPat<tglobaladdr, ADDiu, CPURegs>;
1181 def : WrapperPat<tconstpool, ADDiu, CPURegs>;
1182 def : WrapperPat<texternalsym, ADDiu, CPURegs>;
1183 def : WrapperPat<tblockaddress, ADDiu, CPURegs>;
1184 def : WrapperPat<tjumptable, ADDiu, CPURegs>;
1185 def : WrapperPat<tglobaltlsaddr, ADDiu, CPURegs>;
1186
1187 // Mips does not have "not", so we expand our way
1188 def : MipsPat<(not CPURegs:$in),
1189               (NOR CPURegs:$in, ZERO)>;
1190
1191 // extended loads
1192 let Predicates = [NotN64, HasStdEnc] in {
1193   def : MipsPat<(i32 (extloadi1  addr:$src)), (LBu addr:$src)>;
1194   def : MipsPat<(i32 (extloadi8  addr:$src)), (LBu addr:$src)>;
1195   def : MipsPat<(i32 (extloadi16 addr:$src)), (LHu addr:$src)>;
1196 }
1197 let Predicates = [IsN64, HasStdEnc] in {
1198   def : MipsPat<(i32 (extloadi1  addr:$src)), (LBu_P8 addr:$src)>;
1199   def : MipsPat<(i32 (extloadi8  addr:$src)), (LBu_P8 addr:$src)>;
1200   def : MipsPat<(i32 (extloadi16 addr:$src)), (LHu_P8 addr:$src)>;
1201 }
1202
1203 // peepholes
1204 let Predicates = [NotN64, HasStdEnc] in {
1205   def : MipsPat<(store (i32 0), addr:$dst), (SW ZERO, addr:$dst)>;
1206 }
1207 let Predicates = [IsN64, HasStdEnc] in {
1208   def : MipsPat<(store (i32 0), addr:$dst), (SW_P8 ZERO, addr:$dst)>;
1209 }
1210
1211 // brcond patterns
1212 multiclass BrcondPats<RegisterClass RC, Instruction BEQOp, Instruction BNEOp,
1213                       Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp, Instruction SLTiOp,
1214                       Instruction SLTiuOp, Register ZEROReg> {
1215 def : MipsPat<(brcond (i32 (setne RC:$lhs, 0)), bb:$dst),
1216               (BNEOp RC:$lhs, ZEROReg, bb:$dst)>;
1217 def : MipsPat<(brcond (i32 (seteq RC:$lhs, 0)), bb:$dst),
1218               (BEQOp RC:$lhs, ZEROReg, bb:$dst)>;
1219
1220 def : MipsPat<(brcond (i32 (setge RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1221               (BEQ (SLTOp RC:$lhs, RC:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1222 def : MipsPat<(brcond (i32 (setuge RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1223               (BEQ (SLTuOp RC:$lhs, RC:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1224 def : MipsPat<(brcond (i32 (setge RC:$lhs, immSExt16:$rhs)), bb:$dst),
1225               (BEQ (SLTiOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1226 def : MipsPat<(brcond (i32 (setuge RC:$lhs, immSExt16:$rhs)), bb:$dst),
1227               (BEQ (SLTiuOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
1228
1229 def : MipsPat<(brcond (i32 (setle RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1230               (BEQ (SLTOp RC:$rhs, RC:$lhs), ZERO, bb:$dst)>;
1231 def : MipsPat<(brcond (i32 (setule RC:$lhs, RC:$rhs)), bb:$dst),
1232               (BEQ (SLTuOp RC:$rhs, RC:$lhs), ZERO, bb:$dst)>;
1233
1234 def : MipsPat<(brcond RC:$cond, bb:$dst),
1235               (BNEOp RC:$cond, ZEROReg, bb:$dst)>;
1236 }
1237
1238 defm : BrcondPats<CPURegs, BEQ, BNE, SLT, SLTu, SLTi, SLTiu, ZERO>;
1239
1240 // setcc patterns
1241 multiclass SeteqPats<RegisterClass RC, Instruction SLTiuOp, Instruction XOROp,
1242                      Instruction SLTuOp, Register ZEROReg> {
1243   def : MipsPat<(seteq RC:$lhs, RC:$rhs),
1244                 (SLTiuOp (XOROp RC:$lhs, RC:$rhs), 1)>;
1245   def : MipsPat<(setne RC:$lhs, RC:$rhs),
1246                 (SLTuOp ZEROReg, (XOROp RC:$lhs, RC:$rhs))>;
1247 }
1248
1249 multiclass SetlePats<RegisterClass RC, Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp> {
1250   def : MipsPat<(setle RC:$lhs, RC:$rhs),
1251                 (XORi (SLTOp RC:$rhs, RC:$lhs), 1)>;
1252   def : MipsPat<(setule RC:$lhs, RC:$rhs),
1253                 (XORi (SLTuOp RC:$rhs, RC:$lhs), 1)>;
1254 }
1255
1256 multiclass SetgtPats<RegisterClass RC, Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp> {
1257   def : MipsPat<(setgt RC:$lhs, RC:$rhs),
1258                 (SLTOp RC:$rhs, RC:$lhs)>;
1259   def : MipsPat<(setugt RC:$lhs, RC:$rhs),
1260                 (SLTuOp RC:$rhs, RC:$lhs)>;
1261 }
1262
1263 multiclass SetgePats<RegisterClass RC, Instruction SLTOp, Instruction SLTuOp> {
1264   def : MipsPat<(setge RC:$lhs, RC:$rhs),
1265                 (XORi (SLTOp RC:$lhs, RC:$rhs), 1)>;
1266   def : MipsPat<(setuge RC:$lhs, RC:$rhs),
1267                 (XORi (SLTuOp RC:$lhs, RC:$rhs), 1)>;
1268 }
1269
1270 multiclass SetgeImmPats<RegisterClass RC, Instruction SLTiOp,
1271                         Instruction SLTiuOp> {
1272   def : MipsPat<(setge RC:$lhs, immSExt16:$rhs),
1273                 (XORi (SLTiOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), 1)>;
1274   def : MipsPat<(setuge RC:$lhs, immSExt16:$rhs),
1275                 (XORi (SLTiuOp RC:$lhs, immSExt16:$rhs), 1)>;
1276 }
1277
1278 defm : SeteqPats<CPURegs, SLTiu, XOR, SLTu, ZERO>;
1279 defm : SetlePats<CPURegs, SLT, SLTu>;
1280 defm : SetgtPats<CPURegs, SLT, SLTu>;
1281 defm : SetgePats<CPURegs, SLT, SLTu>;
1282 defm : SetgeImmPats<CPURegs, SLTi, SLTiu>;
1283
1284 // bswap pattern
1285 def : MipsPat<(bswap CPURegs:$rt), (ROTR (WSBH CPURegs:$rt), 16)>;
1286
1287 //===----------------------------------------------------------------------===//
1288 // Floating Point Support
1289 //===----------------------------------------------------------------------===//
1290
1291 include "MipsInstrFPU.td"
1292 include "Mips64InstrInfo.td"
1293 include "MipsCondMov.td"
1294
1295 //
1296 // Mips16
1297
1298 include "Mips16InstrFormats.td"
1299 include "Mips16InstrInfo.td"
1300
1301 // DSP
1302 include "MipsDSPInstrFormats.td"
1303 include "MipsDSPInstrInfo.td"
1304