lib/Target/Mips/MipsRegisterInfo.td

   1 //===-- MipsRegisterInfo.td - Mips Register defs -----------*- tablegen -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9
  10 //===----------------------------------------------------------------------===//
  11 //  Declarations that describe the MIPS register file
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13 let Namespace = "Mips" in {
  14 def sub_fpeven : SubRegIndex<32>;
  15 def sub_fpodd  : SubRegIndex<32, 32>;
  16 def sub_32     : SubRegIndex<32>;
  17 def sub_lo     : SubRegIndex<32>;
  18 def sub_hi     : SubRegIndex<32, 32>;
  19 def sub_dsp16_19 : SubRegIndex<4, 16>;
  20 def sub_dsp20    : SubRegIndex<1, 20>;
  21 def sub_dsp21    : SubRegIndex<1, 21>;
  22 def sub_dsp22    : SubRegIndex<1, 22>;
  23 def sub_dsp23    : SubRegIndex<1, 23>;
  24 }
  25
  26 class Unallocatable {
  27   bit isAllocatable = 0;
  28 }
  29
  30 // We have banks of 32 registers each.
  31 class MipsReg<bits<16> Enc, string n> : Register<n> {
  32   let HWEncoding = Enc;
  33   let Namespace = "Mips";
  34 }
  35
  36 class MipsRegWithSubRegs<bits<16> Enc, string n, list<Register> subregs>
  37   : RegisterWithSubRegs<n, subregs> {
  38   let HWEncoding = Enc;
  39   let Namespace = "Mips";
  40 }
  41
  42 // Mips CPU Registers
  43 class MipsGPRReg<bits<16> Enc, string n> : MipsReg<Enc, n>;
  44
  45 // Mips 64-bit CPU Registers
  46 class Mips64GPRReg<bits<16> Enc, string n, list<Register> subregs>
  47   : MipsRegWithSubRegs<Enc, n, subregs> {
  48   let SubRegIndices = [sub_32];
  49 }
  50
  51 // Mips 32-bit FPU Registers
  52 class FPR<bits<16> Enc, string n> : MipsReg<Enc, n>;
  53
  54 // Mips 64-bit (aliased) FPU Registers
  55 class AFPR<bits<16> Enc, string n, list<Register> subregs>
  56   : MipsRegWithSubRegs<Enc, n, subregs> {
  57   let SubRegIndices = [sub_fpeven, sub_fpodd];
  58   let CoveredBySubRegs = 1;
  59 }
  60
  61 class AFPR64<bits<16> Enc, string n, list<Register> subregs>
  62   : MipsRegWithSubRegs<Enc, n, subregs> {
  63   let SubRegIndices = [sub_32];
  64 }
  65
  66 // Accumulator Registers
  67 class ACC<bits<16> Enc, string n, list<Register> subregs>
  68   : MipsRegWithSubRegs<Enc, n, subregs> {
  69   let SubRegIndices = [sub_lo, sub_hi];
  70   let CoveredBySubRegs = 1;
  71 }
  72
  73 // Mips Hardware Registers
  74 class HWR<bits<16> Enc, string n> : MipsReg<Enc, n>;
  75
  76 //===----------------------------------------------------------------------===//
  77 //  Registers
  78 //===----------------------------------------------------------------------===//
  79
  80 let Namespace = "Mips" in {
  81   // General Purpose Registers
  82   def ZERO : MipsGPRReg< 0, "zero">, DwarfRegNum<[0]>;
  83   def AT   : MipsGPRReg< 1, "1">,    DwarfRegNum<[1]>;
  84   def V0   : MipsGPRReg< 2, "2">,    DwarfRegNum<[2]>;
  85   def V1   : MipsGPRReg< 3, "3">,    DwarfRegNum<[3]>;
  86   def A0   : MipsGPRReg< 4, "4">,    DwarfRegNum<[4]>;
  87   def A1   : MipsGPRReg< 5, "5">,    DwarfRegNum<[5]>;
  88   def A2   : MipsGPRReg< 6, "6">,    DwarfRegNum<[6]>;
  89   def A3   : MipsGPRReg< 7, "7">,    DwarfRegNum<[7]>;
  90   def T0   : MipsGPRReg< 8, "8">,    DwarfRegNum<[8]>;
  91   def T1   : MipsGPRReg< 9, "9">,    DwarfRegNum<[9]>;
  92   def T2   : MipsGPRReg< 10, "10">,  DwarfRegNum<[10]>;
  93   def T3   : MipsGPRReg< 11, "11">,  DwarfRegNum<[11]>;
  94   def T4   : MipsGPRReg< 12, "12">,  DwarfRegNum<[12]>;
  95   def T5   : MipsGPRReg< 13, "13">,  DwarfRegNum<[13]>;
  96   def T6   : MipsGPRReg< 14, "14">,  DwarfRegNum<[14]>;
  97   def T7   : MipsGPRReg< 15, "15">,  DwarfRegNum<[15]>;
  98   def S0   : MipsGPRReg< 16, "16">,  DwarfRegNum<[16]>;
  99   def S1   : MipsGPRReg< 17, "17">,  DwarfRegNum<[17]>;
 100   def S2   : MipsGPRReg< 18, "18">,  DwarfRegNum<[18]>;
 101   def S3   : MipsGPRReg< 19, "19">,  DwarfRegNum<[19]>;
 102   def S4   : MipsGPRReg< 20, "20">,  DwarfRegNum<[20]>;
 103   def S5   : MipsGPRReg< 21, "21">,  DwarfRegNum<[21]>;
 104   def S6   : MipsGPRReg< 22, "22">,  DwarfRegNum<[22]>;
 105   def S7   : MipsGPRReg< 23, "23">,  DwarfRegNum<[23]>;
 106   def T8   : MipsGPRReg< 24, "24">,  DwarfRegNum<[24]>;
 107   def T9   : MipsGPRReg< 25, "25">,  DwarfRegNum<[25]>;
 108   def K0   : MipsGPRReg< 26, "26">,  DwarfRegNum<[26]>;
 109   def K1   : MipsGPRReg< 27, "27">,  DwarfRegNum<[27]>;
 110   def GP   : MipsGPRReg< 28, "gp">,  DwarfRegNum<[28]>;
 111   def SP   : MipsGPRReg< 29, "sp">,  DwarfRegNum<[29]>;
 112   def FP   : MipsGPRReg< 30, "fp">,  DwarfRegNum<[30]>;
 113   def RA   : MipsGPRReg< 31, "ra">,  DwarfRegNum<[31]>;
 114
 115   // General Purpose 64-bit Registers
 116   def ZERO_64 : Mips64GPRReg< 0, "zero", [ZERO]>, DwarfRegNum<[0]>;
 117   def AT_64   : Mips64GPRReg< 1, "1",    [AT]>, DwarfRegNum<[1]>;
 118   def V0_64   : Mips64GPRReg< 2, "2",    [V0]>, DwarfRegNum<[2]>;
 119   def V1_64   : Mips64GPRReg< 3, "3",    [V1]>, DwarfRegNum<[3]>;
 120   def A0_64   : Mips64GPRReg< 4, "4",    [A0]>, DwarfRegNum<[4]>;
 121   def A1_64   : Mips64GPRReg< 5, "5",    [A1]>, DwarfRegNum<[5]>;
 122   def A2_64   : Mips64GPRReg< 6, "6",    [A2]>, DwarfRegNum<[6]>;
 123   def A3_64   : Mips64GPRReg< 7, "7",    [A3]>, DwarfRegNum<[7]>;
 124   def T0_64   : Mips64GPRReg< 8, "8",    [T0]>, DwarfRegNum<[8]>;
 125   def T1_64   : Mips64GPRReg< 9, "9",    [T1]>, DwarfRegNum<[9]>;
 126   def T2_64   : Mips64GPRReg< 10, "10",  [T2]>, DwarfRegNum<[10]>;
 127   def T3_64   : Mips64GPRReg< 11, "11",  [T3]>, DwarfRegNum<[11]>;
 128   def T4_64   : Mips64GPRReg< 12, "12",  [T4]>, DwarfRegNum<[12]>;
 129   def T5_64   : Mips64GPRReg< 13, "13",  [T5]>, DwarfRegNum<[13]>;
 130   def T6_64   : Mips64GPRReg< 14, "14",  [T6]>, DwarfRegNum<[14]>;
 131   def T7_64   : Mips64GPRReg< 15, "15",  [T7]>, DwarfRegNum<[15]>;
 132   def S0_64   : Mips64GPRReg< 16, "16",  [S0]>, DwarfRegNum<[16]>;
 133   def S1_64   : Mips64GPRReg< 17, "17",  [S1]>, DwarfRegNum<[17]>;
 134   def S2_64   : Mips64GPRReg< 18, "18",  [S2]>, DwarfRegNum<[18]>;
 135   def S3_64   : Mips64GPRReg< 19, "19",  [S3]>, DwarfRegNum<[19]>;
 136   def S4_64   : Mips64GPRReg< 20, "20",  [S4]>, DwarfRegNum<[20]>;
 137   def S5_64   : Mips64GPRReg< 21, "21",  [S5]>, DwarfRegNum<[21]>;
 138   def S6_64   : Mips64GPRReg< 22, "22",  [S6]>, DwarfRegNum<[22]>;
 139   def S7_64   : Mips64GPRReg< 23, "23",  [S7]>, DwarfRegNum<[23]>;
 140   def T8_64   : Mips64GPRReg< 24, "24",  [T8]>, DwarfRegNum<[24]>;
 141   def T9_64   : Mips64GPRReg< 25, "25",  [T9]>, DwarfRegNum<[25]>;
 142   def K0_64   : Mips64GPRReg< 26, "26",  [K0]>, DwarfRegNum<[26]>;
 143   def K1_64   : Mips64GPRReg< 27, "27",  [K1]>, DwarfRegNum<[27]>;
 144   def GP_64   : Mips64GPRReg< 28, "gp",  [GP]>, DwarfRegNum<[28]>;
 145   def SP_64   : Mips64GPRReg< 29, "sp",  [SP]>, DwarfRegNum<[29]>;
 146   def FP_64   : Mips64GPRReg< 30, "fp",  [FP]>, DwarfRegNum<[30]>;
 147   def RA_64   : Mips64GPRReg< 31, "ra",  [RA]>, DwarfRegNum<[31]>;
 148
 149   /// Mips Single point precision FPU Registers
 150   foreach I = 0-31 in
 151   def F#I : FPR<I, "f"#I>, DwarfRegNum<[!add(I, 32)]>;
 152
 153   /// Mips Double point precision FPU Registers (aliased
 154   /// with the single precision to hold 64 bit values)
 155   foreach I = 0-15 in
 156   def D#I : AFPR<!shl(I, 1), "f"#!shl(I, 1),
 157                  [!cast<FPR>("F"#!shl(I, 1)),
 158                   !cast<FPR>("F"#!add(!shl(I, 1), 1))]>;
 159
 160   /// Mips Double point precision FPU Registers in MFP64 mode.
 161   foreach I = 0-31 in
 162   def D#I#_64 : AFPR64<I, "f"#I, [!cast<FPR>("F"#I)]>,
 163                 DwarfRegNum<[!add(I, 32)]>;
 164
 165   // Hi/Lo registers
 166   def HI  : Register<"ac0">, DwarfRegNum<[64]>;
 167   def HI1 : Register<"ac1">, DwarfRegNum<[176]>;
 168   def HI2 : Register<"ac2">, DwarfRegNum<[178]>;
 169   def HI3 : Register<"ac3">, DwarfRegNum<[180]>;
 170   def LO  : Register<"ac0">, DwarfRegNum<[65]>;
 171   def LO1 : Register<"ac1">, DwarfRegNum<[177]>;
 172   def LO2 : Register<"ac2">, DwarfRegNum<[179]>;
 173   def LO3 : Register<"ac3">, DwarfRegNum<[181]>;
 174
 175   let SubRegIndices = [sub_32] in {
 176   def HI64  : RegisterWithSubRegs<"hi", [HI]>;
 177   def LO64  : RegisterWithSubRegs<"lo", [LO]>;
 178   }
 179
 180   // FP control registers.
 181   foreach I = 0-31 in
 182   def FCR#I : MipsReg<#I, ""#I>;
 183
 184   // FP condition code registers.
 185   foreach I = 0-7 in
 186   def FCC#I : MipsReg<#I, "fcc"#I>;
 187
 188   // PC register
 189   def PC : Register<"pc">;
 190
 191   // Hardware register $29
 192   def HWR29 : MipsReg<29, "29">;
 193   def HWR29_64 : MipsReg<29, "29">;
 194
 195   // Accum registers
 196   def AC0 : ACC<0, "ac0", [LO, HI]>;
 197   def AC1 : ACC<1, "ac1", [LO1, HI1]>;
 198   def AC2 : ACC<2, "ac2", [LO2, HI2]>;
 199   def AC3 : ACC<3, "ac3", [LO3, HI3]>;
 200
 201   def AC0_64 : ACC<0, "ac0", [LO64, HI64]>;
 202
 203   // DSP-ASE control register fields.
 204   def DSPPos : Register<"">;
 205   def DSPSCount : Register<"">;
 206   def DSPCarry : Register<"">;
 207   def DSPEFI : Register<"">;
 208   def DSPOutFlag16_19 : Register<"">;
 209   def DSPOutFlag20 : Register<"">;
 210   def DSPOutFlag21 : Register<"">;
 211   def DSPOutFlag22 : Register<"">;
 212   def DSPOutFlag23 : Register<"">;
 213   def DSPCCond : Register<"">;
 214
 215   let SubRegIndices = [sub_dsp16_19, sub_dsp20, sub_dsp21, sub_dsp22,
 216                        sub_dsp23] in
 217   def DSPOutFlag : RegisterWithSubRegs<"", [DSPOutFlag16_19, DSPOutFlag20,
 218                                             DSPOutFlag21, DSPOutFlag22,
 219                                             DSPOutFlag23]>;
 220 }
 221
 222 //===----------------------------------------------------------------------===//
 223 // Register Classes
 224 //===----------------------------------------------------------------------===//
 225
 226 class GPR32Class<list<ValueType> regTypes> :
 227   RegisterClass<"Mips", regTypes, 32, (add
 228   // Reserved
 229   ZERO, AT,
 230   // Return Values and Arguments
 231   V0, V1, A0, A1, A2, A3,
 232   // Not preserved across procedure calls
 233   T0, T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7,
 234   // Callee save
 235   S0, S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7,
 236   // Not preserved across procedure calls
 237   T8, T9,
 238   // Reserved
 239   K0, K1, GP, SP, FP, RA)>;
 240
 241 def GPR32 : GPR32Class<[i32]>;
 242 def DSPRegs : GPR32Class<[v4i8, v2i16]>;
 243
 244 def GPR64 : RegisterClass<"Mips", [i64], 64, (add
 245 // Reserved
 246   ZERO_64, AT_64,
 247   // Return Values and Arguments
 248   V0_64, V1_64, A0_64, A1_64, A2_64, A3_64,
 249   // Not preserved across procedure calls
 250   T0_64, T1_64, T2_64, T3_64, T4_64, T5_64, T6_64, T7_64,
 251   // Callee save
 252   S0_64, S1_64, S2_64, S3_64, S4_64, S5_64, S6_64, S7_64,
 253   // Not preserved across procedure calls
 254   T8_64, T9_64,
 255   // Reserved
 256   K0_64, K1_64, GP_64, SP_64, FP_64, RA_64)>;
 257
 258 def CPU16Regs : RegisterClass<"Mips", [i32], 32, (add
 259   // Return Values and Arguments
 260   V0, V1, A0, A1, A2, A3,
 261   // Callee save
 262   S0, S1)>;
 263
 264 def CPU16RegsPlusSP : RegisterClass<"Mips", [i32], 32, (add
 265   // Return Values and Arguments
 266   V0, V1, A0, A1, A2, A3,
 267   // Callee save
 268   S0, S1,
 269   SP)>;
 270
 271 def CPURAReg : RegisterClass<"Mips", [i32], 32, (add RA)>, Unallocatable;
 272
 273 def CPUSPReg : RegisterClass<"Mips", [i32], 32, (add SP)>, Unallocatable;
 274
 275 // 64bit fp:
 276 // * FGR64  - 32 64-bit registers
 277 // * AFGR64 - 16 32-bit even registers (32-bit FP Mode)
 278 //
 279 // 32bit fp:
 280 // * FGR32 - 16 32-bit even registers
 281 // * FGR32 - 32 32-bit registers (single float only mode)
 282 def FGR32 : RegisterClass<"Mips", [f32], 32, (sequence "F%u", 0, 31)>;
 283
 284 def AFGR64 : RegisterClass<"Mips", [f64], 64, (add
 285   // Return Values and Arguments
 286   D0, D1,
 287   // Not preserved across procedure calls
 288   D2, D3, D4, D5,
 289   // Return Values and Arguments
 290   D6, D7,
 291   // Not preserved across procedure calls
 292   D8, D9,
 293   // Callee save
 294   D10, D11, D12, D13, D14, D15)>;
 295
 296 def FGR64 : RegisterClass<"Mips", [f64], 64, (sequence "D%u_64", 0, 31)>;
 297
 298 // FP control registers.
 299 def CCR : RegisterClass<"Mips", [i32], 32, (sequence "FCR%u", 0, 31)>,
 300           Unallocatable;
 301
 302 // FP condition code registers.
 303 def FCC : RegisterClass<"Mips", [i32], 32, (sequence "FCC%u", 0, 7)>,
 304           Unallocatable;
 305
 306 // Hi/Lo Registers
 307 def LORegs : RegisterClass<"Mips", [i32], 32, (add LO)>;
 308 def HIRegs : RegisterClass<"Mips", [i32], 32, (add HI)>;
 309 def LORegsDSP : RegisterClass<"Mips", [i32], 32, (add LO, LO1, LO2, LO3)>;
 310 def HIRegsDSP : RegisterClass<"Mips", [i32], 32, (add HI, HI1, HI2, HI3)>;
 311 def LORegs64 : RegisterClass<"Mips", [i64], 64, (add LO64)>;
 312 def HIRegs64 : RegisterClass<"Mips", [i64], 64, (add HI64)>;
 313
 314 // Hardware registers
 315 def HWRegs : RegisterClass<"Mips", [i32], 32, (add HWR29)>, Unallocatable;
 316 def HWRegs64 : RegisterClass<"Mips", [i64], 64, (add HWR29_64)>, Unallocatable;
 317
 318 // Accumulator Registers
 319 def ACRegs : RegisterClass<"Mips", [untyped], 64, (add AC0)> {
 320   let Size = 64;
 321 }
 322
 323 def ACRegs128 : RegisterClass<"Mips", [untyped], 128, (add AC0_64)> {
 324   let Size = 128;
 325 }
 326
 327 def ACRegsDSP : RegisterClass<"Mips", [untyped], 64, (sequence "AC%u", 0, 3)> {
 328   let Size = 64;
 329 }
 330
 331 def DSPCC : RegisterClass<"Mips", [v4i8, v2i16], 32, (add DSPCCond)>;
 332
 333 // Register Operands.
 334
 335 class MipsAsmRegOperand : AsmOperandClass {
 336   let RenderMethod = "addRegAsmOperands";
 337 }
 338 def GPR32AsmOperand : MipsAsmRegOperand {
 339   let Name = "GPR32Asm";
 340   let ParserMethod = "parseGPR32";
 341 }
 342
 343 def GPR64AsmOperand : MipsAsmRegOperand {
 344   let Name = "GPR64Asm";
 345   let ParserMethod = "parseGPR64";
 346 }
 347
 348 def ACRegsDSPAsmOperand : MipsAsmRegOperand {
 349   let Name = "ACRegsDSPAsm";
 350   let ParserMethod = "parseACRegsDSP";
 351 }
 352
 353 def CCRAsmOperand : MipsAsmRegOperand {
 354   let Name = "CCRAsm";
 355   let ParserMethod = "parseCCRRegs";
 356 }
 357
 358 def AFGR64AsmOperand : MipsAsmRegOperand {
 359   let Name = "AFGR64Asm";
 360   let ParserMethod = "parseAFGR64Regs";
 361 }
 362
 363 def FGR64AsmOperand : MipsAsmRegOperand {
 364   let Name = "FGR64Asm";
 365   let ParserMethod = "parseFGR64Regs";
 366 }
 367
 368 def FGR32AsmOperand : MipsAsmRegOperand {
 369   let Name = "FGR32Asm";
 370   let ParserMethod = "parseFGR32Regs";
 371 }
 372
 373 def FCCRegsAsmOperand : MipsAsmRegOperand {
 374   let Name = "FCCRegsAsm";
 375   let ParserMethod = "parseFCCRegs";
 376 }
 377
 378 def GPR32Opnd : RegisterOperand<GPR32> {
 379   let ParserMatchClass = GPR32AsmOperand;
 380 }
 381
 382 def GPR64Opnd : RegisterOperand<GPR64> {
 383   let ParserMatchClass = GPR64AsmOperand;
 384 }
 385
 386 def CCROpnd : RegisterOperand<CCR> {
 387   let ParserMatchClass = CCRAsmOperand;
 388 }
 389
 390 def HWRegsAsmOperand : MipsAsmRegOperand {
 391   let Name = "HWRegsAsm";
 392   let ParserMethod = "parseHWRegs";
 393 }
 394
 395 def HW64RegsAsmOperand : MipsAsmRegOperand {
 396   let Name = "HW64RegsAsm";
 397   let ParserMethod = "parseHW64Regs";
 398 }
 399
 400 def HWRegsOpnd : RegisterOperand<HWRegs> {
 401   let ParserMatchClass = HWRegsAsmOperand;
 402 }
 403
 404 def HW64RegsOpnd : RegisterOperand<HWRegs64> {
 405   let ParserMatchClass = HW64RegsAsmOperand;
 406 }
 407
 408 def AFGR64RegsOpnd : RegisterOperand<AFGR64> {
 409   let ParserMatchClass = AFGR64AsmOperand;
 410 }
 411
 412 def FGR64RegsOpnd : RegisterOperand<FGR64> {
 413   let ParserMatchClass = FGR64AsmOperand;
 414 }
 415
 416 def FGR32RegsOpnd : RegisterOperand<FGR32> {
 417   let ParserMatchClass = FGR32AsmOperand;
 418 }
 419
 420 def FCCRegsOpnd : RegisterOperand<FCC> {
 421   let ParserMatchClass = FCCRegsAsmOperand;
 422 }
 423
 424 def ACRegsDSPOpnd : RegisterOperand<ACRegsDSP> {
 425   let ParserMatchClass = ACRegsDSPAsmOperand;
 426 }