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, InstrItinClass itin>
  18         : Instruction {
  19   field bits<32> Inst;
  20
  21   bit PPC64 = 0;  // Default value, override with isPPC64
  22   bit VMX = 0;    // Default value, override with isVMX
  23
  24   let Name = "";
  25   let Namespace = "PPC";
  26   let Inst{0-5} = opcode;
  27   let OperandList = OL;
  28   let AsmString = asmstr;
  29   let Itinerary = itin;
  30 }
  31
  32 // 1.7.1 I-Form
  33 class IForm<bits<6> opcode, bit aa, bit lk, dag OL, string asmstr,
  34             InstrItinClass itin>
  35          : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
  36   bits<24> LI;
  37
  38   let Inst{6-29}  = LI;
  39   let Inst{30}    = aa;
  40   let Inst{31}    = lk;
  41 }
  42
  43 // 1.7.2 B-Form
  44 class BForm<bits<6> opcode, bit aa, bit lk, bits<5> bo, bits<2> bicode, dag OL,
  45             string asmstr, InstrItinClass itin>
  46   : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
  47   bits<3>  CR;
  48   bits<14> BD;
  49
  50   let Inst{6-10}  = bo;
  51   let Inst{11-13} = CR;
  52   let Inst{14-15} = bicode;
  53   let Inst{16-29} = BD;
  54   let Inst{30}    = aa;
  55   let Inst{31}    = lk;
  56 }
  57
  58 // 1.7.4 D-Form
  59 class DForm_base<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin,
  60                  list<dag> pattern>
  61    : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
  62   let Pattern = pattern;
  63   bits<5>  A;
  64   bits<5>  B;
  65   bits<16> C;
  66
  67   let Inst{6-10}  = A;
  68   let Inst{11-15} = B;
  69   let Inst{16-31} = C;
  70 }
  71
  72 class DForm_1<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin>
  73    : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
  74   bits<5>  A;
  75   bits<16> C;
  76   bits<5>  B;
  77
  78   let Inst{6-10}  = A;
  79   let Inst{11-15} = B;
  80   let Inst{16-31} = C;
  81 }
  82
  83 class DForm_2<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin,
  84               list<dag> pattern>
  85   : DForm_base<opcode, OL, asmstr, itin, pattern>;
  86
  87 class DForm_2_r0<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin,
  88                  list<dag> pattern>
  89   : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
  90   bits<5>  A;
  91   bits<16> B;
  92
  93   let Pattern = pattern;
  94
  95   let Inst{6-10}  = A;
  96   let Inst{11-15} = 0;
  97   let Inst{16-31} = B;
  98 }
  99
 100 // Currently we make the use/def reg distinction in ISel, not tablegen
 101 class DForm_3<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin>
 102   : DForm_1<opcode, OL, asmstr, itin>;
 103
 104 class DForm_4<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin,
 105               list<dag> pattern>
 106  : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 107   bits<5>  B;
 108   bits<5>  A;
 109   bits<16> C;
 110
 111   let Pattern = pattern;
 112
 113   let Inst{6-10}  = A;
 114   let Inst{11-15} = B;
 115   let Inst{16-31} = C;
 116 }
 117
 118 class DForm_4_zero<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin>
 119   : DForm_1<opcode, OL, asmstr, itin> {
 120   let A = 0;
 121   let B = 0;
 122   let C = 0;
 123 }
 124
 125 class DForm_5<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin>
 126   : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 127   bits<3>  BF;
 128   bits<1>  L;
 129   bits<5>  RA;
 130   bits<16> I;
 131
 132   let Inst{6-8}   = BF;
 133   let Inst{9}     = 0;
 134   let Inst{10}    = L;
 135   let Inst{11-15} = RA;
 136   let Inst{16-31} = I;
 137 }
 138
 139 class DForm_5_ext<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin>
 140   : DForm_5<opcode, OL, asmstr, itin> {
 141   let L = PPC64;
 142 }
 143
 144 class DForm_6<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin>
 145   : DForm_5<opcode, OL, asmstr, itin>;
 146
 147 class DForm_6_ext<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin>
 148   : DForm_6<opcode, OL, asmstr, itin> {
 149   let L = PPC64;
 150 }
 151
 152 class DForm_8<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin>
 153   : DForm_1<opcode, OL, asmstr, itin> {
 154 }
 155
 156 class DForm_9<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin>
 157   : DForm_1<opcode, OL, asmstr, itin> {
 158 }
 159
 160 // 1.7.5 DS-Form
 161 class DSForm_1<bits<6> opcode, bits<2> xo, dag OL, string asmstr,
 162                InstrItinClass itin>
 163          : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 164   bits<5>  RST;
 165   bits<14> DS;
 166   bits<5>  RA;
 167
 168   let Inst{6-10}  = RST;
 169   let Inst{11-15} = RA;
 170   let Inst{16-29} = DS;
 171   let Inst{30-31} = xo;
 172 }
 173
 174 class DSForm_2<bits<6> opcode, bits<2> xo, dag OL, string asmstr,
 175                InstrItinClass itin>
 176   : DSForm_1<opcode, xo, OL, asmstr, itin>;
 177
 178 // 1.7.6 X-Form
 179 class XForm_base_r3xo<bits<6> opcode, bits<10> xo,
 180                       dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin>
 181   : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 182   bits<5> RST;
 183   bits<5> A;
 184   bits<5> B;
 185
 186   bit RC = 0;    // set by isDOT
 187
 188   let Inst{6-10}  = RST;
 189   let Inst{11-15} = A;
 190   let Inst{16-20} = B;
 191   let Inst{21-30} = xo;
 192   let Inst{31}    = RC;
 193 }
 194
 195 // This is the same as XForm_base_r3xo, but the first two operands are swapped
 196 // when code is emitted.
 197 class XForm_base_r3xo_swapped
 198         <bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 199         InstrItinClass itin>
 200   : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 201   bits<5> A;
 202   bits<5> RST;
 203   bits<5> B;
 204
 205   bit RC = 0;    // set by isDOT
 206
 207   let Inst{6-10}  = RST;
 208   let Inst{11-15} = A;
 209   let Inst{16-20} = B;
 210   let Inst{21-30} = xo;
 211   let Inst{31}    = RC;
 212 }
 213
 214
 215 class XForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 216               InstrItinClass itin>
 217   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, OL, asmstr, itin>;
 218
 219 class XForm_6<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 220               InstrItinClass itin, list<dag> pattern>
 221   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, OL, asmstr, itin> {
 222   let Pattern = pattern;
 223 }
 224
 225 class XForm_8<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 226               InstrItinClass itin>
 227   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, OL, asmstr, itin>;
 228
 229 class XForm_10<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 230                InstrItinClass itin, list<dag> pattern>
 231   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, OL, asmstr, itin> {
 232     let Pattern = pattern;
 233 }
 234
 235 class XForm_11<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 236                InstrItinClass itin, list<dag> pattern>
 237   : XForm_base_r3xo_swapped<opcode, xo, OL, asmstr, itin> {
 238   let B = 0;
 239   let Pattern = pattern;
 240 }
 241
 242 class XForm_16<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 243                InstrItinClass itin>
 244          : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 245   bits<3> BF;
 246   bits<1> L;
 247   bits<5> RA;
 248   bits<5> RB;
 249
 250   let Inst{6-8}   = BF;
 251   let Inst{9}     = 0;
 252   let Inst{10}    = L;
 253   let Inst{11-15} = RA;
 254   let Inst{16-20} = RB;
 255   let Inst{21-30} = xo;
 256   let Inst{31}    = 0;
 257 }
 258
 259 class XForm_16_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 260                    InstrItinClass itin>
 261   : XForm_16<opcode, xo, OL, asmstr, itin> {
 262   let L = PPC64;
 263 }
 264
 265 class XForm_17<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 266                InstrItinClass itin>
 267          : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 268   bits<3> BF;
 269   bits<5> FRA;
 270   bits<5> FRB;
 271
 272   let Inst{6-8}   = BF;
 273   let Inst{9-10}  = 0;
 274   let Inst{11-15} = FRA;
 275   let Inst{16-20} = FRB;
 276   let Inst{21-30} = xo;
 277   let Inst{31}    = 0;
 278 }
 279
 280 class XForm_25<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 281                InstrItinClass itin>
 282   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, OL, asmstr, itin> {
 283 }
 284
 285 class XForm_26<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 286                InstrItinClass itin, list<dag> pattern>
 287   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, OL, asmstr, itin> {
 288   let A = 0;
 289   let Pattern = pattern;
 290 }
 291
 292 class XForm_28<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 293                InstrItinClass itin>
 294   : XForm_base_r3xo<opcode, xo, OL, asmstr, itin> {
 295 }
 296
 297 // 1.7.7 XL-Form
 298 class XLForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 299                InstrItinClass itin>
 300     : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 301   bits<3> CRD;
 302   bits<2> CRDb;
 303   bits<3> CRA;
 304   bits<2> CRAb;
 305   bits<3> CRB;
 306   bits<2> CRBb;
 307
 308   let Inst{6-8}   = CRD;
 309   let Inst{9-10}  = CRDb;
 310   let Inst{11-13} = CRA;
 311   let Inst{14-15} = CRAb;
 312   let Inst{16-18} = CRB;
 313   let Inst{19-20} = CRBb;
 314   let Inst{21-30} = xo;
 315   let Inst{31}    = 0;
 316 }
 317
 318 class XLForm_2<bits<6> opcode, bits<10> xo, bit lk, dag OL, string asmstr,
 319                InstrItinClass itin>
 320     : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 321   bits<5> BO;
 322   bits<5> BI;
 323   bits<2> BH;
 324
 325   let Inst{6-10}  = BO;
 326   let Inst{11-15} = BI;
 327   let Inst{16-18} = 0;
 328   let Inst{19-20} = BH;
 329   let Inst{21-30} = xo;
 330   let Inst{31}    = lk;
 331 }
 332
 333 class XLForm_2_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<5> bo,  bits<5> bi, bit lk,
 334                   dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin>
 335   : XLForm_2<opcode, xo, lk, OL, asmstr, itin> {
 336   let BO = bo;
 337   let BI = bi;
 338   let BH = 0;
 339 }
 340
 341 class XLForm_3<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 342                InstrItinClass itin>
 343          : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 344   bits<3> BF;
 345   bits<3> BFA;
 346
 347   let Inst{6-8}   = BF;
 348   let Inst{9-10}  = 0;
 349   let Inst{11-13} = BFA;
 350   let Inst{14-15} = 0;
 351   let Inst{16-20} = 0;
 352   let Inst{21-30} = xo;
 353   let Inst{31}    = 0;
 354 }
 355
 356 // 1.7.8 XFX-Form
 357 class XFXForm_1<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 358                 InstrItinClass itin>
 359          : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 360   bits<5>  RT;
 361   bits<10> SPR;
 362
 363   let Inst{6-10}  = RT;
 364   let Inst{11}    = SPR{4};
 365   let Inst{12}    = SPR{3};
 366   let Inst{13}    = SPR{2};
 367   let Inst{14}    = SPR{1};
 368   let Inst{15}    = SPR{0};
 369   let Inst{16}    = SPR{9};
 370   let Inst{17}    = SPR{8};
 371   let Inst{18}    = SPR{7};
 372   let Inst{19}    = SPR{6};
 373   let Inst{20}    = SPR{5};
 374   let Inst{21-30} = xo;
 375   let Inst{31}    = 0;
 376 }
 377
 378 class XFXForm_1_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<10> spr,
 379                    dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin>
 380   : XFXForm_1<opcode, xo, OL, asmstr, itin> {
 381   let SPR = spr;
 382 }
 383
 384 class XFXForm_3<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 385                 InstrItinClass itin>
 386          : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 387   bits<5>  RT;
 388
 389   let Inst{6-10}  = RT;
 390   let Inst{11-20} = 0;
 391   let Inst{21-30} = xo;
 392   let Inst{31}    = 0;
 393 }
 394
 395 class XFXForm_5<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 396                 InstrItinClass itin>
 397   : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 398   bits<8>  FXM;
 399   bits<5>  ST;
 400
 401   let Inst{6-10}  = ST;
 402   let Inst{11}    = 0;
 403   let Inst{12-19} = FXM;
 404   let Inst{20}    = 0;
 405   let Inst{21-30} = xo;
 406   let Inst{31}    = 0;
 407 }
 408
 409 class XFXForm_5a<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 410                  InstrItinClass itin>
 411   : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 412   bits<5>  ST;
 413   bits<8>  FXM;
 414
 415   let Inst{6-10}  = ST;
 416   let Inst{11}    = 1;
 417   let Inst{12-19} = FXM;
 418   let Inst{20}    = 0;
 419   let Inst{21-30} = xo;
 420   let Inst{31}    = 0;
 421 }
 422
 423 class XFXForm_7<bits<6> opcode, bits<10> xo, dag OL, string asmstr,
 424                 InstrItinClass itin>
 425   : XFXForm_1<opcode, xo, OL, asmstr, itin>;
 426
 427 class XFXForm_7_ext<bits<6> opcode, bits<10> xo, bits<10> spr,
 428                     dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin>
 429   : XFXForm_7<opcode, xo, OL, asmstr, itin> {
 430   let SPR = spr;
 431 }
 432
 433 // 1.7.10 XS-Form
 434 class XSForm_1<bits<6> opcode, bits<9> xo, dag OL, string asmstr,
 435                InstrItinClass itin>
 436          : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 437   bits<5> RS;
 438   bits<5> A;
 439   bits<6> SH;
 440
 441   bit RC = 0;    // set by isDOT
 442
 443   let Inst{6-10}  = RS;
 444   let Inst{11-15} = A;
 445   let Inst{16-20} = SH{1-5};
 446   let Inst{21-29} = xo;
 447   let Inst{30}    = SH{0};
 448   let Inst{31}    = RC;
 449 }
 450
 451 // 1.7.11 XO-Form
 452 class XOForm_1<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit oe, dag OL, string asmstr,
 453                InstrItinClass itin, list<dag> pattern>
 454          : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 455   bits<5> RT;
 456   bits<5> RA;
 457   bits<5> RB;
 458
 459   let Pattern = pattern;
 460
 461   bit RC = 0;    // set by isDOT
 462
 463   let Inst{6-10}  = RT;
 464   let Inst{11-15} = RA;
 465   let Inst{16-20} = RB;
 466   let Inst{21}    = oe;
 467   let Inst{22-30} = xo;
 468   let Inst{31}    = RC;
 469 }
 470
 471 class XOForm_3<bits<6> opcode, bits<9> xo, bit oe,
 472                dag OL, string asmstr, InstrItinClass itin, list<dag> pattern>
 473   : XOForm_1<opcode, xo, oe, OL, asmstr, itin, pattern> {
 474   let RB = 0;
 475 }
 476
 477 // 1.7.12 A-Form
 478 class AForm_1<bits<6> opcode, bits<5> xo, dag OL, string asmstr,
 479               InstrItinClass itin, list<dag> pattern>
 480          : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 481   bits<5> FRT;
 482   bits<5> FRA;
 483   bits<5> FRC;
 484   bits<5> FRB;
 485
 486   let Pattern = pattern;
 487
 488   bit RC = 0;    // set by isDOT
 489
 490   let Inst{6-10}  = FRT;
 491   let Inst{11-15} = FRA;
 492   let Inst{16-20} = FRB;
 493   let Inst{21-25} = FRC;
 494   let Inst{26-30} = xo;
 495   let Inst{31}    = RC;
 496 }
 497
 498 class AForm_2<bits<6> opcode, bits<5> xo, dag OL, string asmstr,
 499               InstrItinClass itin, list<dag> pattern>
 500   : AForm_1<opcode, xo, OL, asmstr, itin, pattern> {
 501   let FRC = 0;
 502 }
 503
 504 class AForm_3<bits<6> opcode, bits<5> xo, dag OL, string asmstr,
 505               InstrItinClass itin, list<dag> pattern>
 506   : AForm_1<opcode, xo, OL, asmstr, itin, pattern> {
 507   let FRB = 0;
 508 }
 509
 510 // 1.7.13 M-Form
 511 class MForm_1<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr,
 512               InstrItinClass itin, list<dag> pattern>
 513     : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 514   bits<5> RA;
 515   bits<5> RS;
 516   bits<5> RB;
 517   bits<5> MB;
 518   bits<5> ME;
 519
 520   let Pattern = pattern;
 521
 522   bit RC = 0;    // set by isDOT
 523
 524   let Inst{6-10}  = RS;
 525   let Inst{11-15} = RA;
 526   let Inst{16-20} = RB;
 527   let Inst{21-25} = MB;
 528   let Inst{26-30} = ME;
 529   let Inst{31}    = RC;
 530 }
 531
 532 class MForm_2<bits<6> opcode, dag OL, string asmstr,
 533               InstrItinClass itin, list<dag> pattern>
 534   : MForm_1<opcode, OL, asmstr, itin, pattern> {
 535 }
 536
 537 // 1.7.14 MD-Form
 538 class MDForm_1<bits<6> opcode, bits<3> xo, dag OL, string asmstr,
 539                InstrItinClass itin, list<dag> pattern>
 540     : I<opcode, OL, asmstr, itin> {
 541   bits<5> RS;
 542   bits<5> RA;
 543   bits<6> SH;
 544   bits<6> MBE;
 545
 546   let Pattern = pattern;
 547
 548   bit RC = 0;    // set by isDOT
 549
 550   let Inst{6-10}  = RS;
 551   let Inst{11-15} = RA;
 552   let Inst{16-20} = SH{1-5};
 553   let Inst{21-26} = MBE;
 554   let Inst{27-29} = xo;
 555   let Inst{30}    = SH{0};
 556   let Inst{31}    = RC;
 557 }
 558
 559 // E-1 VA-Form
 560 class VAForm_1<bits<6> xo, dag OL, string asmstr,
 561                InstrItinClass itin, list<dag> pattern>
 562     : I<4, OL, asmstr, itin> {
 563   bits<5> VD;
 564   bits<5> VA;
 565   bits<5> VB;
 566   bits<5> VC;
 567
 568   let Pattern = pattern;
 569
 570   let Inst{6-10}  = VD;
 571   let Inst{11-15} = VA;
 572   let Inst{16-20} = VB;
 573   let Inst{21-25} = VC;
 574   let Inst{26-31} = xo;
 575 }
 576
 577 // E-2 VX-Form
 578 class VXForm_1<bits<11> xo, dag OL, string asmstr,
 579                InstrItinClass itin, list<dag> pattern>
 580     : I<4, OL, asmstr, itin> {
 581   bits<5> VD;
 582   bits<5> VA;
 583   bits<5> VB;
 584
 585   let Pattern = pattern;
 586
 587   let Inst{6-10}  = VD;
 588   let Inst{11-15} = VA;
 589   let Inst{16-20} = VB;
 590   let Inst{21-31} = xo;
 591 }
 592
 593 class VXForm_2<bits<11> xo, dag OL, string asmstr,
 594                InstrItinClass itin, list<dag> pattern>
 595     : I<4, OL, asmstr, itin> {
 596   bits<5> VD;
 597   bits<5> VB;
 598
 599   let Pattern = pattern;
 600
 601   let Inst{6-10}  = VD;
 602   let Inst{11-15} = 0;
 603   let Inst{16-20} = VB;
 604   let Inst{21-31} = xo;
 605 }
 606
 607 // E-4 VXR-Form
 608 class VXRForm_1<bits<10> xo, bit rc, dag OL, string asmstr,
 609                InstrItinClass itin, list<dag> pattern>
 610     : I<4, OL, asmstr, itin> {
 611   bits<5> VD;
 612   bits<5> VA;
 613   bits<5> VB;
 614
 615   let Pattern = pattern;
 616
 617   let Inst{6-10}  = VD;
 618   let Inst{11-15} = VA;
 619   let Inst{16-20} = VB;
 620   let Inst{21}    = rc;
 621   let Inst{22-31} = xo;
 622 }
 623
 624 //===----------------------------------------------------------------------===//
 625 def NoItin : InstrItinClass;
 626 class Pseudo<dag OL, string asmstr, list<dag> pattern>
 627     : I<0, OL, asmstr, NoItin> {
 628   let PPC64 = 0;
 629   let VMX = 0;
 630   let Pattern = pattern;
 631   let Inst{31-0} = 0;
 632 }