01ee17ef7cb48eb4de69d30aebf2d5e3c928f471
[oota-llvm.git] / lib / Target / Target.td
1 //===- Target.td - Target Independent TableGen interface ---*- 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 // This file defines the target-independent interfaces which should be
11 // implemented by each target which is using a TableGen based code generator.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15
16 //===----------------------------------------------------------------------===//
17 //
18 // Value types - These values correspond to the register types defined in the
19 // ValueTypes.h file.  If you update anything here, you must update it there as
20 // well!
21 //
22 class ValueType<int size, int value> {
23   string Namespace = "MVT";
24   int Size = size;
25   int Value = value;
26 }
27
28 def OtherVT: ValueType<0  ,  0>;   // "Other" value
29 def i1     : ValueType<1  ,  1>;   // One bit boolean value
30 def i8     : ValueType<8  ,  2>;   // 8-bit integer value
31 def i16    : ValueType<16 ,  3>;   // 16-bit integer value
32 def i32    : ValueType<32 ,  4>;   // 32-bit integer value
33 def i64    : ValueType<64 ,  5>;   // 64-bit integer value
34 def i128   : ValueType<128,  5>;   // 128-bit integer value
35 def f32    : ValueType<32 ,  7>;   // 32-bit floating point value
36 def f64    : ValueType<64 ,  8>;   // 64-bit floating point value
37 def f80    : ValueType<80 ,  9>;   // 80-bit floating point value
38 def f128   : ValueType<128, 10>;   // 128-bit floating point value
39 def FlagVT : ValueType<0  , 11>;   // Condition code or machine flag
40 def isVoid : ValueType<0  , 12>;   // Produces no value
41
42 //===----------------------------------------------------------------------===//
43 // Register file description - These classes are used to fill in the target
44 // description classes in llvm/Target/MRegisterInfo.h
45
46
47 // Register - You should define one instance of this class for each register
48 // in the target machine.  String n will become the "name" of the register.
49 class RegisterBase<string n> {
50   string Namespace = "";
51   string Name = n;
52
53   // SpillSize - If this value is set to a non-zero value, it is the size in
54   // bits of the spill slot required to hold this register.  If this value is
55   // set to zero, the information is inferred from any register classes the
56   // register belongs to.
57   int SpillSize = 0;
58
59   // SpillAlignment - This value is used to specify the alignment required for
60   // spilling the register.  Like SpillSize, this should only be explicitly
61   // specified if the register is not in a register class.
62   int SpillAlignment = 0;
63 }
64
65 class Register<string n> : RegisterBase<n> {
66   list<RegisterBase> Aliases = [];
67 }
68
69 // RegisterGroup - This can be used to define instances of Register which
70 // need to specify aliases.
71 // List "aliases" specifies which registers are aliased to this one.  This
72 // allows the code generator to be careful not to put two values with 
73 // overlapping live ranges into registers which alias.
74 class RegisterGroup<string n, list<Register> aliases> : Register<n> {
75   let Aliases = aliases;
76 }
77
78 // RegisterClass - Now that all of the registers are defined, and aliases
79 // between registers are defined, specify which registers belong to which
80 // register classes.  This also defines the default allocation order of
81 // registers by register allocators.
82 //
83 class RegisterClass<string namespace, ValueType regType, int alignment,
84                     list<Register> regList> {
85   string Namespace = namespace;
86
87   // RegType - Specify the ValueType of the registers in this register class.
88   // Note that all registers in a register class must have the same ValueType.
89   //
90   ValueType RegType = regType;
91
92   // Alignment - Specify the alignment required of the registers when they are
93   // stored or loaded to memory.
94   //
95   int Size = RegType.Size;
96   int Alignment = alignment;
97
98   // MemberList - Specify which registers are in this class.  If the
99   // allocation_order_* method are not specified, this also defines the order of
100   // allocation used by the register allocator.
101   //
102   list<Register> MemberList = regList;
103
104   // MethodProtos/MethodBodies - These members can be used to insert arbitrary
105   // code into a generated register class.   The normal usage of this is to 
106   // overload virtual methods.
107   code MethodProtos = [{}];
108   code MethodBodies = [{}];
109 }
110
111
112 //===----------------------------------------------------------------------===//
113 // Instruction set description - These classes correspond to the C++ classes in
114 // the Target/TargetInstrInfo.h file.
115 //
116 class Instruction {
117   string Name = "";         // The opcode string for this instruction
118   string Namespace = "";
119
120   dag OperandList;          // An dag containing the MI operand list.
121   string AsmString = "";    // The .s format to print the instruction with.
122
123   // Pattern - Set to the DAG pattern for this instruction, if we know of one,
124   // otherwise, uninitialized.
125   list<dag> Pattern;
126
127   // The follow state will eventually be inferred automatically from the
128   // instruction pattern.
129
130   list<Register> Uses = []; // Default to using no non-operand registers
131   list<Register> Defs = []; // Default to modifying no non-operand registers
132
133   // These bits capture information about the high-level semantics of the
134   // instruction.
135   bit isReturn     = 0;     // Is this instruction a return instruction?
136   bit isBranch     = 0;     // Is this instruction a branch instruction?
137   bit isBarrier    = 0;     // Can control flow fall through this instruction?
138   bit isCall       = 0;     // Is this instruction a call instruction?
139   bit isLoad       = 0;     // Is this instruction a load instruction?
140   bit isStore      = 0;     // Is this instruction a store instruction?
141   bit isTwoAddress = 0;     // Is this a two address instruction?
142   bit isConvertibleToThreeAddress = 0;  // Can this 2-addr instruction promote?
143   bit isCommutable = 0;     // Is this 3 operand instruction commutable?
144   bit isTerminator = 0;     // Is this part of the terminator for a basic block?
145   bit hasDelaySlot = 0;     // Does this instruction have an delay slot?
146   bit usesCustomDAGSChedInserter = 0; // Pseudo instr needing special help.
147 }
148
149
150 /// ops definition - This is just a simple marker used to identify the operands
151 /// list for an instruction.  This should be used like this:
152 ///     (ops R32:$dst, R32:$src) or something similar.
153 def ops;
154
155 /// variable_ops definition - Mark this instruction as taking a variable number
156 /// of operands.
157 def variable_ops;
158
159 /// Operand Types - These provide the built-in operand types that may be used
160 /// by a target.  Targets can optionally provide their own operand types as
161 /// needed, though this should not be needed for RISC targets.
162 class Operand<ValueType ty> {
163   int NumMIOperands = 1;
164   ValueType Type = ty;
165   string PrintMethod = "printOperand";
166 }
167
168 def i1imm  : Operand<i1>;
169 def i8imm  : Operand<i8>;
170 def i16imm : Operand<i16>;
171 def i32imm : Operand<i32>;
172 def i64imm : Operand<i64>;
173
174 // InstrInfo - This class should only be instantiated once to provide parameters
175 // which are global to the the target machine.
176 //
177 class InstrInfo {
178   Instruction PHIInst;
179
180   // If the target wants to associate some target-specific information with each
181   // instruction, it should provide these two lists to indicate how to assemble
182   // the target specific information into the 32 bits available.
183   //
184   list<string> TSFlagsFields = [];
185   list<int>    TSFlagsShifts = [];
186
187   // Target can specify its instructions in either big or little-endian formats.
188   // For instance, while both Sparc and PowerPC are big-endian platforms, the
189   // Sparc manual specifies its instructions in the format [31..0] (big), while
190   // PowerPC specifies them using the format [0..31] (little).
191   bit isLittleEndianEncoding = 0;
192 }
193
194 //===----------------------------------------------------------------------===//
195 // AsmWriter - This class can be implemented by targets that need to customize
196 // the format of the .s file writer.
197 //
198 // Subtargets can have multiple different asmwriters (e.g. AT&T vs Intel syntax
199 // on X86 for example).
200 //
201 class AsmWriter {
202   // AsmWriterClassName - This specifies the suffix to use for the asmwriter
203   // class.  Generated AsmWriter classes are always prefixed with the target
204   // name.
205   string AsmWriterClassName  = "AsmPrinter";
206
207   // InstFormatName - AsmWriters can specify the name of the format string to
208   // print instructions with.
209   string InstFormatName = "AsmString";
210
211   // Variant - AsmWriters can be of multiple different variants.  Variants are
212   // used to support targets that need to emit assembly code in ways that are
213   // mostly the same for different targets, but have minor differences in
214   // syntax.  If the asmstring contains {|} characters in them, this integer
215   // will specify which alternative to use.  For example "{x|y|z}" with Variant
216   // == 1, will expand to "y".
217   int Variant = 0;
218 }
219 def DefaultAsmWriter : AsmWriter;
220
221
222 //===----------------------------------------------------------------------===//
223 // Target - This class contains the "global" target information
224 //
225 class Target {
226   // CalleeSavedRegisters - As you might guess, this is a list of the callee
227   // saved registers for a target.
228   list<Register> CalleeSavedRegisters = [];
229   
230   // PointerType - Specify the value type to be used to represent pointers in
231   // this target.  Typically this is an i32 or i64 type.
232   ValueType PointerType;
233
234   // InstructionSet - Instruction set description for this target.
235   InstrInfo InstructionSet;
236
237   // AssemblyWriters - The AsmWriter instances available for this target.
238   list<AsmWriter> AssemblyWriters = [DefaultAsmWriter];
239 }
240
241
242 //===----------------------------------------------------------------------===//
243 // DAG node definitions used by the instruction selector.
244 //
245 // NOTE: all of this is a work-in-progress and should be ignored for now.
246 //
247 /*
248 class Expander<dag pattern, list<dag> result> {
249   dag Pattern      = pattern;
250   list<dag> Result = result;
251 }
252
253 class DagNodeValType;
254 def DNVT_any   : DagNodeValType;  // No constraint on tree node
255 def DNVT_void  : DagNodeValType;  // Tree node always returns void
256 def DNVT_val   : DagNodeValType;  // A non-void type
257 def DNVT_arg0  : DagNodeValType;  // Tree node returns same type as Arg0
258 def DNVT_arg1  : DagNodeValType;  // Tree node returns same type as Arg1
259 def DNVT_ptr   : DagNodeValType;  // The target pointer type
260 def DNVT_i8    : DagNodeValType;  // Always have an i8 value
261
262 class DagNode<DagNodeValType ret, list<DagNodeValType> args> {
263   DagNodeValType RetType = ret;
264   list<DagNodeValType> ArgTypes = args;
265   string EnumName = ?;
266 }
267
268 // BuiltinDagNodes are built into the instruction selector and correspond to
269 // enum values.
270 class BuiltinDagNode<DagNodeValType Ret, list<DagNodeValType> Args,
271                      string Ename> : DagNode<Ret, Args> {
272   let EnumName = Ename;
273 }
274
275 // Magic nodes...
276 def Void       : RegisterClass<isVoid,0,[]> { let isDummyClass = 1; }
277 def set        : DagNode<DNVT_void, [DNVT_val, DNVT_arg0]>;
278 def chain      : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_void, DNVT_void], "ChainNode">;
279 def blockchain : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_void, DNVT_void],
280                                 "BlockChainNode">;
281 def ChainExpander      : Expander<(chain Void, Void), []>;
282 def BlockChainExpander : Expander<(blockchain Void, Void), []>;
283
284
285 // Terminals...
286 def imm        : BuiltinDagNode<DNVT_val, [], "Constant">;
287 def frameidx   : BuiltinDagNode<DNVT_ptr, [], "FrameIndex">;
288 def basicblock : BuiltinDagNode<DNVT_ptr, [], "BasicBlock">;
289
290 // Arithmetic...
291 def plus    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Plus">;
292 def minus   : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Minus">;
293 def times   : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Times">;
294 def sdiv    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SDiv">;
295 def udiv    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "UDiv">;
296 def srem    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SRem">;
297 def urem    : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "URem">;
298 def and     : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "And">;
299 def or      : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Or">;
300 def xor     : BuiltinDagNode<DNVT_arg0, [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "Xor">;
301
302 // Comparisons...
303 def seteq   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetEQ">;
304 def setne   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetNE">;
305 def setlt   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetLT">;
306 def setle   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetLE">;
307 def setgt   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetGT">;
308 def setge   : BuiltinDagNode<DNVT_i8  , [DNVT_arg1, DNVT_arg0], "SetGE">;
309
310 def load    : BuiltinDagNode<DNVT_val, [DNVT_ptr], "Load">;
311 //def store   : BuiltinDagNode<DNVT_Void, [DNVT_ptr, DNVT_val]>;
312
313 // Other...
314 def ret     : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_val], "Ret">;
315 def retvoid : BuiltinDagNode<DNVT_void, [], "RetVoid">;
316 def br      : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_ptr], "Br">;
317 def brcond  : BuiltinDagNode<DNVT_void, [DNVT_i8, DNVT_ptr, DNVT_ptr],
318                              "BrCond">;
319
320 def unspec1 : BuiltinDagNode<DNVT_any , [DNVT_val], "Unspec1">;
321 def unspec2 : BuiltinDagNode<DNVT_any , [DNVT_val, DNVT_val], "Unspec2">;
322
323 //===----------------------------------------------------------------------===//
324 // DAG nonterminals definitions used by the instruction selector...
325 //
326 class Nonterminal<dag pattern> {
327   dag Pattern = pattern;
328   bit BuiltIn = 0;
329 }
330
331 */