lib/Target/PowerPC/PPCInstrFormats.td

   1 //===- PowerPCInstrFormats.td - PowerPC Instruction Formats --*- tablegen -*-=//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 //
  11 //===----------------------------------------------------------------------===//
  12
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14 //
  15 // PowerPC instruction formats
  16
  17 class I<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr> : Instruction {
  18   field bits<32> Inst;
  19
  20   bit PPC64 = 0;  // Default value, override with isPPC64
  21   bit VMX = 0;    // Default value, override with isVMX
  22
  23   let Name = "";
  24   let Namespace = "PPC";
  25   let Inst{0-5} = opcode;
  26   let OperandList = OL;
  27   let AsmString = asmstr;
  28 }
  29
  30 // 1.7.1 I-Form
  31 class IForm<bits<6> opcode, bit aa, bit lk, dag OL, string asmstr>
  32          : I<opcode, OL, asmstr> {
  33   bits<24> LI;
  34
  35   let Inst{6-29}  = LI;
  36   let Inst{30}    = aa;
  37   let Inst{31}    = lk;
  38 }
  39
  40 // 1.7.2 B-Form
  41 class BForm<bits<6> opcode, bit aa, bit lk, bits<5> bo, bits<2> bicode, dag OL,
  42             string asmstr>
  43   : I<opcode, OL, asmstr> {
  44   bits<3>  CR;
  45   bits<14> BD;
  46
  47   let Inst{6-10}  = bo;
  48   let Inst{11-13} = CR;
  49   let Inst{14-15} = bicode;
  50   let Inst{16-29} = BD;
  51   let Inst{30}    = aa;
  52   let Inst{31}    = lk;
  53 }
  54
  55 // 1.7.4 D-Form
  56 class DForm_base<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, list<dag> pattern>
  57    : I<opcode, OL, asmstr> {
  58   let Pattern = pattern;
  59   bits<5>  A;
  60   bits<5>  B;
  61   bits<16> C;
  62
  63   let Inst{6-10}  = A;
  64   let Inst{11-15} = B;
  65   let Inst{16-31} = C;
  66 }
  67
  68 class DForm_1<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
  69    : I<opcode, OL, asmstr> {
  70   bits<5>  A;
  71   bits<16> C;
  72   bits<5>  B;
  73
  74   let Inst{6-10}  = A;
  75   let Inst{11-15} = B;
  76   let Inst{16-31} = C;
  77 }
  78
  79 class DForm_2<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, list<dag> pattern>
  80   : DForm_base<opcode, OL, asmstr, pattern>;
  81
  82 class DForm_2_r0<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, list<dag> pattern>
  83   : I<opcode, OL, asmstr> {
  84   bits<5>  A;
  85   bits<16> B;
  86
  87   let Pattern = pattern;
  88
  89   let Inst{6-10}  = A;
  90   let Inst{11-15} = 0;
  91   let Inst{16-31} = B;
  92 }
  93
  94 // Currently we make the use/def reg distinction in ISel, not tablegen
  95 class DForm_3<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
  96   : DForm_1<opcode, OL, asmstr>;
  97
  98 class DForm_4<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, list<dag> pattern>
  99  : I<opcode, OL, asmstr> {
 100   bits<5>  B;
 101   bits<5>  A;
 102   bits<16> C;
 103
 104   let Pattern = pattern;
 105
 106   let Inst{6-10}  = A;
 107   let Inst{11-15} = B;
 108   let Inst{16-31} = C;
 109 }
 110
 111 class DForm_4_zero<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 112   : DForm_1<opcode, OL, asmstr> {
 113   let A = 0;
 114   let B = 0;
 115   let C = 0;
 116 }
 117
 118 class DForm_5<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr> {
 119   bits<3>  BF;
 120   bits<1>  L;
 121   bits<5>  RA;
 122   bits<16> I;
 123
 124   let Inst{6-8}   = BF;
 125   let Inst{9}     = 0;
 126   let Inst{10}    = L;
 127   let Inst{11-15} = RA;
 128   let Inst{16-31} = I;
 129 }
 130
 131 class DForm_5_ext<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 132   : DForm_5<opcode, OL, asmstr> {
 133   let L = PPC64;
 134 }
 135
 136 class DForm_6<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 137   : DForm_5<opcode, OL, asmstr>;
 138
 139 class DForm_6_ext<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 140   : DForm_6<opcode, OL, asmstr> {
 141   let L = PPC64;
 142 }
 143
 144 class DForm_8<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 145   : DForm_1<opcode, OL, asmstr> {
 146 }
 147
 148 class DForm_9<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 149   : DForm_1<opcode, OL, asmstr> {
 150 }
 151
 152 // 1.7.5 DS-Form
 153 class DSForm_1<bits<6> opcode, bits<2> xo, dag OL, string asmstr>
 154          : I<opcode, OL, asmstr> {
 155   bits<5>  RST;
 156   bits<14> DS;
 157   bits<5>  RA;
 158
 159   let Inst{6-10}  = RST;
 160   let Inst{11-15} = RA;
 161   let Inst{16-29} = DS;
 162   let Inst{30-31} = xo;
 163 }
 164
 165 class DSForm_2<bits<6> opcode, bits<2> xo, dag OL, string asmstr>
 166   : DSForm_1<opcode, xo, OL, asmstr>;
 167
 168 // 1.7.6 X-Form
 169 class XForm_base_r3xo<bits<6> opcode, bits<10> xo,
 170                       dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr> {
 171   bits<5> RST;
 172   bits<5> A;
 173   bits<5> B;
 174
 175   bit RC = 0;    // set by isDOT
 176
 177   let Inst{6-10}  = RST;
 178   let Inst{11-15} = A;
 179   let Inst{16-20} = B;
 180   let Inst{21-30} = xo;
 181   let Inst{31}    = RC;
 182 }
 183
 184 // This is the same as XForm_base_r3xo, but the first two operands are swapped
 185 // when code is emitted.
 186 class XForm_base_r3xo_swapped
 187         <bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 188   : I<opcode, OL, asmstr> {
 189   bits<5> A;
 190   bits<5> RST;
 191   bits<5> B;
 192
 193   bit RC = 0;    // set by isDOT
 194
 195   let Inst{6-10}  = RST;
 196   let Inst{11-15} = A;
 197   let Inst{16-20} = B;
 198   let Inst{21-30} = xo;
 199   let Inst{31}    = RC;
 200 }
 201
 202
 203 class XForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 204   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, OL, asmstr>;
 205
 206 class XForm_6<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 207               list<dag> pattern>
 208   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, OL, asmstr> {
 209   let Pattern = pattern;
 210 }
 211
 212 class XForm_8<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 213   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, OL, asmstr>;
 214
 215 class XForm_10<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr, list<dag> pt>
 216   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, OL, asmstr> {
 217     let Pattern = pt;
 218 }
 219
 220 class XForm_11<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 221                list<dag> pattern>
 222   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, OL, asmstr> {
 223   let B = 0;
 224   let Pattern = pattern;
 225 }
 226
 227 class XForm_16<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 228          : I<opcode, OL, asmstr> {
 229   bits<3> BF;
 230   bits<1> L;
 231   bits<5> RA;
 232   bits<5> RB;
 233
 234   let Inst{6-8}   = BF;
 235   let Inst{9}     = 0;
 236   let Inst{10}    = L;
 237   let Inst{11-15} = RA;
 238   let Inst{16-20} = RB;
 239   let Inst{21-30} = xo;
 240   let Inst{31}    = 0;
 241 }
 242
 243 class XForm_16_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 244   : XForm_16<opcode, xo, OL, asmstr> {
 245   let L = PPC64;
 246 }
 247
 248 class XForm_17<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 249          : I<opcode, OL, asmstr> {
 250   bits<3> BF;
 251   bits<5> FRA;
 252   bits<5> FRB;
 253
 254   let Inst{6-8}   = BF;
 255   let Inst{9-10}  = 0;
 256   let Inst{11-15} = FRA;
 257   let Inst{16-20} = FRB;
 258   let Inst{21-30} = xo;
 259   let Inst{31}    = 0;
 260 }
 261
 262 class XForm_25<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 263   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, OL, asmstr> {
 264 }
 265
 266 class XForm_26<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr, list<dag> pt>
 267   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, OL, asmstr> {
 268   let A = 0;
 269   let Pattern = pt;
 270 }
 271
 272 class XForm_28<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 273   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, OL, asmstr> {
 274 }
 275
 276 // 1.7.7 XL-Form
 277 class XLForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 278          : I<opcode, OL, asmstr> {
 279   bits<3> CRD;
 280   bits<2> CRDb;
 281   bits<3> CRA;
 282   bits<2> CRAb;
 283   bits<3> CRB;
 284   bits<2> CRBb;
 285
 286   let Inst{6-8}   = CRD;
 287   let Inst{9-10}  = CRDb;
 288   let Inst{11-13} = CRA;
 289   let Inst{14-15} = CRAb;
 290   let Inst{16-18} = CRB;
 291   let Inst{19-20} = CRBb;
 292   let Inst{21-30} = xo;
 293   let Inst{31}    = 0;
 294 }
 295
 296 class XLForm_2<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit lk,
 297                dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr> {
 298   bits<5> BO;
 299   bits<5> BI;
 300   bits<2> BH;
 301
 302   let Inst{6-10}  = BO;
 303   let Inst{11-15} = BI;
 304   let Inst{16-18} = 0;
 305   let Inst{19-20} = BH;
 306   let Inst{21-30} = xo;
 307   let Inst{31}    = lk;
 308 }
 309
 310 class XLForm_2_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<5> bo,
 311                    bits<5> bi, bit lk, dag OL, string asmstr>
 312   : XLForm_2<opcode, xo, lk, OL, asmstr> {
 313   let BO = bo;
 314   let BI = bi;
 315   let BH = 0;
 316 }
 317
 318 class XLForm_3<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 319          : I<opcode, OL, asmstr> {
 320   bits<3> BF;
 321   bits<3> BFA;
 322
 323   let Inst{6-8}   = BF;
 324   let Inst{9-10}  = 0;
 325   let Inst{11-13} = BFA;
 326   let Inst{14-15} = 0;
 327   let Inst{16-20} = 0;
 328   let Inst{21-30} = xo;
 329   let Inst{31}    = 0;
 330 }
 331
 332 // 1.7.8 XFX-Form
 333 class XFXForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 334          : I<opcode, OL, asmstr> {
 335   bits<5>  RT;
 336   bits<10> SPR;
 337
 338   let Inst{6-10}  = RT;
 339   let Inst{11-20} = SPR;
 340   let Inst{21-30} = xo;
 341   let Inst{31}    = 0;
 342 }
 343
 344 class XFXForm_1_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<10> spr,
 345                    dag OL, string asmstr>
 346   : XFXForm_1<opcode, xo, OL, asmstr> {
 347   let SPR = spr;
 348 }
 349
 350 class XFXForm_3<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 351          : I<opcode, OL, asmstr> {
 352   bits<5>  RT;
 353
 354   let Inst{6-10}  = RT;
 355   let Inst{11-20} = 0;
 356   let Inst{21-30} = xo;
 357   let Inst{31}    = 0;
 358 }
 359
 360 class XFXForm_5<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 361   : I<opcode, OL, asmstr> {
 362   bits<8>  FXM;
 363   bits<5>  ST;
 364
 365   let Inst{6-10}  = ST;
 366   let Inst{11}    = 0;
 367   let Inst{12-19} = FXM;
 368   let Inst{20}    = 0;
 369   let Inst{21-30} = xo;
 370   let Inst{31}    = 0;
 371 }
 372
 373 class XFXForm_5a<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 374   : I<opcode, OL, asmstr> {
 375   bits<5>  ST;
 376   bits<8>  FXM;
 377
 378   let Inst{6-10}  = ST;
 379   let Inst{11}    = 1;
 380   let Inst{12-19} = FXM;
 381   let Inst{20}    = 0;
 382   let Inst{21-30} = xo;
 383   let Inst{31}    = 0;
 384 }
 385
 386
 387 class XFXForm_7<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr>
 388   : XFXForm_1<opcode, xo, OL, asmstr>;
 389
 390 class XFXForm_7_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<10> spr,
 391                     dag OL, string asmstr>
 392   : XFXForm_7<opcode, xo, OL, asmstr> {
 393   let SPR = spr;
 394 }
 395
 396 // 1.7.10 XS-Form
 397 class XSForm_1<bits<6> opcode, bits<9> xo, dag OL, string asmstr>
 398          : I<opcode, OL, asmstr> {
 399   bits<5> RS;
 400   bits<5> A;
 401   bits<6> SH;
 402
 403   bit RC = 0;    // set by isDOT
 404
 405   let Inst{6-10}  = RS;
 406   let Inst{11-15} = A;
 407   let Inst{16-20} = SH{1-5};
 408   let Inst{21-29} = xo;
 409   let Inst{30}    = SH{0};
 410   let Inst{31}    = RC;
 411 }
 412
 413 // 1.7.11 XO-Form
 414 class XOForm_1<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit oe, dag OL, string asmstr,
 415                list<dag> pattern>
 416          : I<opcode, OL, asmstr> {
 417   bits<5> RT;
 418   bits<5> RA;
 419   bits<5> RB;
 420
 421   let Pattern = pattern;
 422
 423   bit RC = 0;    // set by isDOT
 424
 425   let Inst{6-10}  = RT;
 426   let Inst{11-15} = RA;
 427   let Inst{16-20} = RB;
 428   let Inst{21}    = oe;
 429   let Inst{22-30} = xo;
 430   let Inst{31}    = RC;
 431 }
 432
 433 class XOForm_3<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit oe,
 434                dag OL, string asmstr, list<dag> pattern>
 435   : XOForm_1<opcode, xo, oe, OL, asmstr, pattern> {
 436   let RB = 0;
 437 }
 438
 439 // 1.7.12 A-Form
 440 class AForm_1<bits<6> opcode, bits<5> xo, dag OL, string asmstr,
 441               list<dag> pattern>
 442          : I<opcode, OL, asmstr> {
 443   bits<5> FRT;
 444   bits<5> FRA;
 445   bits<5> FRC;
 446   bits<5> FRB;
 447
 448   let Pattern = pattern;
 449
 450   bit RC = 0;    // set by isDOT
 451
 452   let Inst{6-10}  = FRT;
 453   let Inst{11-15} = FRA;
 454   let Inst{16-20} = FRB;
 455   let Inst{21-25} = FRC;
 456   let Inst{26-30} = xo;
 457   let Inst{31}    = RC;
 458 }
 459
 460 class AForm_2<bits<6> opcode, bits<5> xo, dag OL, string asmstr, list<dag> pat>
 461   : AForm_1<opcode, xo, OL, asmstr, pat> {
 462   let FRC = 0;
 463 }
 464
 465 class AForm_3<bits<6> opcode, bits<5> xo, dag OL, string asmstr, list<dag> pat>
 466   : AForm_1<opcode, xo, OL, asmstr, pat> {
 467   let FRB = 0;
 468 }
 469
 470 // 1.7.13 M-Form
 471 class MForm_1<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr> : I<opcode, OL, asmstr> {
 472   bits<5> RA;
 473   bits<5> RS;
 474   bits<5> RB;
 475   bits<5> MB;
 476   bits<5> ME;
 477
 478   bit RC = 0;    // set by isDOT
 479
 480   let Inst{6-10}  = RS;
 481   let Inst{11-15} = RA;
 482   let Inst{16-20} = RB;
 483   let Inst{21-25} = MB;
 484   let Inst{26-30} = ME;
 485   let Inst{31}    = RC;
 486 }
 487
 488 class MForm_2<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr>
 489   : MForm_1<opcode, OL, asmstr> {
 490 }
 491
 492 // 1.7.14 MD-Form
 493 class MDForm_1<bits<6> opcode, bits<3> xo, dag OL, string asmstr>
 494          : I<opcode, OL, asmstr> {
 495   bits<5> RS;
 496   bits<5> RA;
 497   bits<6> SH;
 498   bits<6> MBE;
 499
 500   bit RC = 0;    // set by isDOT
 501
 502   let Inst{6-10}  = RS;
 503   let Inst{11-15} = RA;
 504   let Inst{16-20} = SH{1-5};
 505   let Inst{21-26} = MBE;
 506   let Inst{27-29} = xo;
 507   let Inst{30}    = SH{0};
 508   let Inst{31}    = RC;
 509 }
 510
 511 //===----------------------------------------------------------------------===//
 512
 513 class Pseudo<dag OL, string asmstr> : I<0, OL, asmstr> {
 514   let PPC64 = 0;
 515   let VMX = 0;
 516
 517   let Inst{31-0} = 0;
 518 }