Fix
[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 // Include all information about LLVM intrinsics.
16 include "llvm/Intrinsics.td"
17
18 //===----------------------------------------------------------------------===//
19 // Register file description - These classes are used to fill in the target
20 // description classes.
21
22 class RegisterClass; // Forward def
23
24 // Register - You should define one instance of this class for each register
25 // in the target machine.  String n will become the "name" of the register.
26 class Register<string n> {
27   string Namespace = "";
28   string Name = n;
29
30   // SpillSize - If this value is set to a non-zero value, it is the size in
31   // bits of the spill slot required to hold this register.  If this value is
32   // set to zero, the information is inferred from any register classes the
33   // register belongs to.
34   int SpillSize = 0;
35
36   // SpillAlignment - This value is used to specify the alignment required for
37   // spilling the register.  Like SpillSize, this should only be explicitly
38   // specified if the register is not in a register class.
39   int SpillAlignment = 0;
40
41   // Aliases - A list of registers that this register overlaps with.  A read or
42   // modification of this register can potentially read or modify the aliased
43   // registers.
44   list<Register> Aliases = [];
45   
46   // SubRegs - A list of registers that are parts of this register. Note these
47   // are "immediate" sub-registers and the registers within the list do not
48   // themselves overlap. e.g. For X86, EAX's SubRegs list contains only [AX],
49   // not [AX, AH, AL].
50   list<Register> SubRegs = [];
51
52   // DwarfNumber - Number used internally by gcc/gdb to identify the register.
53   // These values can be determined by locating the <target>.h file in the
54   // directory llvmgcc/gcc/config/<target>/ and looking for REGISTER_NAMES.  The
55   // order of these names correspond to the enumeration used by gcc.  A value of
56   // -1 indicates that the gcc number is undefined.
57   int DwarfNumber = -1;
58 }
59
60 // RegisterWithSubRegs - This can be used to define instances of Register which
61 // need to specify sub-registers.
62 // List "subregs" specifies which registers are sub-registers to this one. This
63 // is used to populate the SubRegs and AliasSet fields of TargetRegisterDesc.
64 // This allows the code generator to be careful not to put two values with 
65 // overlapping live ranges into registers which alias.
66 class RegisterWithSubRegs<string n, list<Register> subregs> : Register<n> {
67   let SubRegs = subregs;
68 }
69
70 // RegisterGroup - This can be used to define instances of Register which
71 // need to specify aliases.
72 // List "aliases" specifies which registers are aliased to this one.  This
73 // allows the code generator to be careful not to put two values with 
74 // overlapping live ranges into registers which alias.
75 class RegisterGroup<string n, list<Register> aliases> : Register<n> {
76   let Aliases = aliases;
77 }
78
79 // RegisterClass - Now that all of the registers are defined, and aliases
80 // between registers are defined, specify which registers belong to which
81 // register classes.  This also defines the default allocation order of
82 // registers by register allocators.
83 //
84 class RegisterClass<string namespace, list<ValueType> regTypes, int alignment,
85                     list<Register> regList> {
86   string Namespace = namespace;
87
88   // RegType - Specify the list ValueType of the registers in this register
89   // class.  Note that all registers in a register class must have the same
90   // ValueTypes.  This is a list because some targets permit storing different 
91   // types in same register, for example vector values with 128-bit total size,
92   // but different count/size of items, like SSE on x86.
93   //
94   list<ValueType> RegTypes = regTypes;
95
96   // Size - Specify the spill size in bits of the registers.  A default value of
97   // zero lets tablgen pick an appropriate size.
98   int Size = 0;
99
100   // Alignment - Specify the alignment required of the registers when they are
101   // stored or loaded to memory.
102   //
103   int Alignment = alignment;
104
105   // MemberList - Specify which registers are in this class.  If the
106   // allocation_order_* method are not specified, this also defines the order of
107   // allocation used by the register allocator.
108   //
109   list<Register> MemberList = regList;
110
111   // MethodProtos/MethodBodies - These members can be used to insert arbitrary
112   // code into a generated register class.   The normal usage of this is to 
113   // overload virtual methods.
114   code MethodProtos = [{}];
115   code MethodBodies = [{}];
116 }
117
118
119 //===----------------------------------------------------------------------===//
120 // DwarfRegNum - This class provides a mapping of the llvm register enumeration
121 // to the register numbering used by gcc and gdb.  These values are used by a
122 // debug information writer (ex. DwarfWriter) to describe where values may be
123 // located during execution.
124 class DwarfRegNum<int N> {
125   // DwarfNumber - Number used internally by gcc/gdb to identify the register.
126   // These values can be determined by locating the <target>.h file in the
127   // directory llvmgcc/gcc/config/<target>/ and looking for REGISTER_NAMES.  The
128   // order of these names correspond to the enumeration used by gcc.  A value of
129   // -1 indicates that the gcc number is undefined.
130   int DwarfNumber = N;
131 }
132
133 //===----------------------------------------------------------------------===//
134 // Pull in the common support for scheduling
135 //
136 include "TargetSchedule.td"
137
138 class Predicate; // Forward def
139
140 //===----------------------------------------------------------------------===//
141 // Instruction set description - These classes correspond to the C++ classes in
142 // the Target/TargetInstrInfo.h file.
143 //
144 class Instruction {
145   string Name = "";         // The opcode string for this instruction
146   string Namespace = "";
147
148   dag OperandList;          // An dag containing the MI operand list.
149   string AsmString = "";    // The .s format to print the instruction with.
150
151   // Pattern - Set to the DAG pattern for this instruction, if we know of one,
152   // otherwise, uninitialized.
153   list<dag> Pattern;
154
155   // The follow state will eventually be inferred automatically from the
156   // instruction pattern.
157
158   list<Register> Uses = []; // Default to using no non-operand registers
159   list<Register> Defs = []; // Default to modifying no non-operand registers
160
161   // Predicates - List of predicates which will be turned into isel matching
162   // code.
163   list<Predicate> Predicates = [];
164
165   // Code size.
166   int CodeSize = 0;
167
168   // Added complexity passed onto matching pattern.
169   int AddedComplexity  = 0;
170
171   // These bits capture information about the high-level semantics of the
172   // instruction.
173   bit isReturn     = 0;     // Is this instruction a return instruction?
174   bit isBranch     = 0;     // Is this instruction a branch instruction?
175   bit isBarrier    = 0;     // Can control flow fall through this instruction?
176   bit isCall       = 0;     // Is this instruction a call instruction?
177   bit isLoad       = 0;     // Is this instruction a load instruction?
178   bit isStore      = 0;     // Is this instruction a store instruction?
179   bit isTwoAddress = 0;     // Is this a two address instruction?
180   bit isConvertibleToThreeAddress = 0;  // Can this 2-addr instruction promote?
181   bit isCommutable = 0;     // Is this 3 operand instruction commutable?
182   bit isTerminator = 0;     // Is this part of the terminator for a basic block?
183   bit isReMaterializable = 0; // Is this instruction re-materializable?
184   bit hasDelaySlot = 0;     // Does this instruction have an delay slot?
185   bit usesCustomDAGSchedInserter = 0; // Pseudo instr needing special help.
186   bit hasCtrlDep   = 0;     // Does this instruction r/w ctrl-flow chains?
187   bit noResults    = 0;     // Does this instruction produce no results?
188   
189   InstrItinClass Itinerary = NoItinerary;// Execution steps used for scheduling.
190
191   string Constraints = "";  // OperandConstraint, e.g. $src = $dst.
192   
193   /// DisableEncoding - List of operand names (e.g. "$op1,$op2") that should not
194   /// be encoded into the output machineinstr.
195   string DisableEncoding = "";
196 }
197
198 /// Imp - Helper class for specifying the implicit uses/defs set for an
199 /// instruction.
200 class Imp<list<Register> uses, list<Register> defs> {
201   list<Register> Uses = uses;
202   list<Register> Defs = defs;
203 }
204
205 /// Predicates - These are extra conditionals which are turned into instruction
206 /// selector matching code. Currently each predicate is just a string.
207 class Predicate<string cond> {
208   string CondString = cond;
209 }
210
211 class Requires<list<Predicate> preds> {
212   list<Predicate> Predicates = preds;
213 }
214
215 /// ops definition - This is just a simple marker used to identify the operands
216 /// list for an instruction.  This should be used like this:
217 ///     (ops R32:$dst, R32:$src) or something similar.
218 def ops;
219
220 /// variable_ops definition - Mark this instruction as taking a variable number
221 /// of operands.
222 def variable_ops;
223
224 /// ptr_rc definition - Mark this operand as being a pointer value whose
225 /// register class is resolved dynamically via a callback to TargetInstrInfo.
226 /// FIXME: We should probably change this to a class which contain a list of
227 /// flags. But currently we have but one flag.
228 def ptr_rc;
229
230 /// Operand Types - These provide the built-in operand types that may be used
231 /// by a target.  Targets can optionally provide their own operand types as
232 /// needed, though this should not be needed for RISC targets.
233 class Operand<ValueType ty> {
234   ValueType Type = ty;
235   string PrintMethod = "printOperand";
236   dag MIOperandInfo = (ops);
237 }
238
239 def i1imm  : Operand<i1>;
240 def i8imm  : Operand<i8>;
241 def i16imm : Operand<i16>;
242 def i32imm : Operand<i32>;
243 def i64imm : Operand<i64>;
244
245
246 /// PredicateOperand - This can be used to define a predicate operand for an
247 /// instruction.  OpTypes specifies the MIOperandInfo for the operand, and
248 /// AlwaysVal specifies the value of this predicate when set to "always
249 /// execute".
250 class PredicateOperand<dag OpTypes, dag AlwaysVal> : Operand<OtherVT> {
251   let MIOperandInfo = OpTypes;
252   dag ExecuteAlways = AlwaysVal;
253 }
254
255
256 // InstrInfo - This class should only be instantiated once to provide parameters
257 // which are global to the the target machine.
258 //
259 class InstrInfo {
260   // If the target wants to associate some target-specific information with each
261   // instruction, it should provide these two lists to indicate how to assemble
262   // the target specific information into the 32 bits available.
263   //
264   list<string> TSFlagsFields = [];
265   list<int>    TSFlagsShifts = [];
266
267   // Target can specify its instructions in either big or little-endian formats.
268   // For instance, while both Sparc and PowerPC are big-endian platforms, the
269   // Sparc manual specifies its instructions in the format [31..0] (big), while
270   // PowerPC specifies them using the format [0..31] (little).
271   bit isLittleEndianEncoding = 0;
272 }
273
274 // Standard Instructions.
275 def PHI : Instruction {
276   let OperandList = (ops variable_ops);
277   let AsmString = "PHINODE";
278   let Namespace = "TargetInstrInfo";
279 }
280 def INLINEASM : Instruction {
281   let OperandList = (ops variable_ops);
282   let AsmString = "";
283   let Namespace = "TargetInstrInfo";
284 }
285 def LABEL : Instruction {
286   let OperandList = (ops i32imm:$id);
287   let AsmString = "";
288   let Namespace = "TargetInstrInfo";
289   let hasCtrlDep = 1;
290 }
291
292 //===----------------------------------------------------------------------===//
293 // AsmWriter - This class can be implemented by targets that need to customize
294 // the format of the .s file writer.
295 //
296 // Subtargets can have multiple different asmwriters (e.g. AT&T vs Intel syntax
297 // on X86 for example).
298 //
299 class AsmWriter {
300   // AsmWriterClassName - This specifies the suffix to use for the asmwriter
301   // class.  Generated AsmWriter classes are always prefixed with the target
302   // name.
303   string AsmWriterClassName  = "AsmPrinter";
304
305   // InstFormatName - AsmWriters can specify the name of the format string to
306   // print instructions with.
307   string InstFormatName = "AsmString";
308
309   // Variant - AsmWriters can be of multiple different variants.  Variants are
310   // used to support targets that need to emit assembly code in ways that are
311   // mostly the same for different targets, but have minor differences in
312   // syntax.  If the asmstring contains {|} characters in them, this integer
313   // will specify which alternative to use.  For example "{x|y|z}" with Variant
314   // == 1, will expand to "y".
315   int Variant = 0;
316 }
317 def DefaultAsmWriter : AsmWriter;
318
319
320 //===----------------------------------------------------------------------===//
321 // Target - This class contains the "global" target information
322 //
323 class Target {
324   // InstructionSet - Instruction set description for this target.
325   InstrInfo InstructionSet;
326
327   // AssemblyWriters - The AsmWriter instances available for this target.
328   list<AsmWriter> AssemblyWriters = [DefaultAsmWriter];
329 }
330
331 //===----------------------------------------------------------------------===//
332 // SubtargetFeature - A characteristic of the chip set.
333 //
334 class SubtargetFeature<string n, string a,  string v, string d> {
335   // Name - Feature name.  Used by command line (-mattr=) to determine the
336   // appropriate target chip.
337   //
338   string Name = n;
339   
340   // Attribute - Attribute to be set by feature.
341   //
342   string Attribute = a;
343   
344   // Value - Value the attribute to be set to by feature.
345   //
346   string Value = v;
347   
348   // Desc - Feature description.  Used by command line (-mattr=) to display help
349   // information.
350   //
351   string Desc = d;
352 }
353
354 //===----------------------------------------------------------------------===//
355 // Processor chip sets - These values represent each of the chip sets supported
356 // by the scheduler.  Each Processor definition requires corresponding
357 // instruction itineraries.
358 //
359 class Processor<string n, ProcessorItineraries pi, list<SubtargetFeature> f> {
360   // Name - Chip set name.  Used by command line (-mcpu=) to determine the
361   // appropriate target chip.
362   //
363   string Name = n;
364   
365   // ProcItin - The scheduling information for the target processor.
366   //
367   ProcessorItineraries ProcItin = pi;
368   
369   // Features - list of 
370   list<SubtargetFeature> Features = f;
371 }
372
373 //===----------------------------------------------------------------------===//
374 // Pull in the common support for calling conventions.
375 //
376 include "TargetCallingConv.td"
377
378 //===----------------------------------------------------------------------===//
379 // Pull in the common support for DAG isel generation.
380 //
381 include "TargetSelectionDAG.td"