note to self: *save* file, then check it in
[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 modifie the aliased
43   // registers.
44   //
45   list<Register> Aliases = [];
46   
47   // DwarfNumber - Number used internally by gcc/gdb to identify the register.
48   // These values can be determined by locating the <target>.h file in the
49   // directory llvmgcc/gcc/config/<target>/ and looking for REGISTER_NAMES.  The
50   // order of these names correspond to the enumeration used by gcc.  A value of
51   // -1 indicates that the gcc number is undefined.
52   int DwarfNumber = -1;
53 }
54
55 // RegisterGroup - This can be used to define instances of Register which
56 // need to specify aliases.
57 // List "aliases" specifies which registers are aliased to this one.  This
58 // allows the code generator to be careful not to put two values with 
59 // overlapping live ranges into registers which alias.
60 class RegisterGroup<string n, list<Register> aliases> : Register<n> {
61   let Aliases = aliases;
62 }
63
64 // RegisterClass - Now that all of the registers are defined, and aliases
65 // between registers are defined, specify which registers belong to which
66 // register classes.  This also defines the default allocation order of
67 // registers by register allocators.
68 //
69 class RegisterClass<string namespace, list<ValueType> regTypes, int alignment,
70                     list<Register> regList> {
71   string Namespace = namespace;
72
73   // RegType - Specify the ValueType of the registers in this register class.
74   // Note that all registers in a register class must have the same ValueType.
75   //
76   list<ValueType> RegTypes = regTypes;
77
78   // Size - Specify the spill size in bits of the registers.  A default value of
79   // zero lets tablgen pick an appropriate size.
80   int Size = 0;
81
82   // Alignment - Specify the alignment required of the registers when they are
83   // stored or loaded to memory.
84   //
85   int Alignment = alignment;
86
87   // MemberList - Specify which registers are in this class.  If the
88   // allocation_order_* method are not specified, this also defines the order of
89   // allocation used by the register allocator.
90   //
91   list<Register> MemberList = regList;
92
93   // MethodProtos/MethodBodies - These members can be used to insert arbitrary
94   // code into a generated register class.   The normal usage of this is to 
95   // overload virtual methods.
96   code MethodProtos = [{}];
97   code MethodBodies = [{}];
98 }
99
100
101 //===----------------------------------------------------------------------===//
102 // DwarfRegNum - This class provides a mapping of the llvm register enumeration
103 // to the register numbering used by gcc and gdb.  These values are used by a
104 // debug information writer (ex. DwarfWriter) to describe where values may be
105 // located during execution.
106 class DwarfRegNum<int N> {
107   // DwarfNumber - Number used internally by gcc/gdb to identify the register.
108   // These values can be determined by locating the <target>.h file in the
109   // directory llvmgcc/gcc/config/<target>/ and looking for REGISTER_NAMES.  The
110   // order of these names correspond to the enumeration used by gcc.  A value of
111   // -1 indicates that the gcc number is undefined.
112   int DwarfNumber = N;
113 }
114
115 //===----------------------------------------------------------------------===//
116 // Pull in the common support for scheduling
117 //
118 include "../TargetSchedule.td"
119
120 class Predicate; // Forward def
121
122 //===----------------------------------------------------------------------===//
123 // Instruction set description - These classes correspond to the C++ classes in
124 // the Target/TargetInstrInfo.h file.
125 //
126 class Instruction {
127   string Name = "";         // The opcode string for this instruction
128   string Namespace = "";
129
130   dag OperandList;          // An dag containing the MI operand list.
131   string AsmString = "";    // The .s format to print the instruction with.
132
133   // Pattern - Set to the DAG pattern for this instruction, if we know of one,
134   // otherwise, uninitialized.
135   list<dag> Pattern;
136
137   // The follow state will eventually be inferred automatically from the
138   // instruction pattern.
139
140   list<Register> Uses = []; // Default to using no non-operand registers
141   list<Register> Defs = []; // Default to modifying no non-operand registers
142
143   // Predicates - List of predicates which will be turned into isel matching
144   // code.
145   list<Predicate> Predicates = [];
146
147   // These bits capture information about the high-level semantics of the
148   // instruction.
149   bit isReturn     = 0;     // Is this instruction a return instruction?
150   bit isBranch     = 0;     // Is this instruction a branch instruction?
151   bit isBarrier    = 0;     // Can control flow fall through this instruction?
152   bit isCall       = 0;     // Is this instruction a call instruction?
153   bit isLoad       = 0;     // Is this instruction a load instruction?
154   bit isStore      = 0;     // Is this instruction a store instruction?
155   bit isTwoAddress = 0;     // Is this a two address instruction?
156   bit isConvertibleToThreeAddress = 0;  // Can this 2-addr instruction promote?
157   bit isCommutable = 0;     // Is this 3 operand instruction commutable?
158   bit isTerminator = 0;     // Is this part of the terminator for a basic block?
159   bit hasDelaySlot = 0;     // Does this instruction have an delay slot?
160   bit usesCustomDAGSchedInserter = 0; // Pseudo instr needing special help.
161   bit hasCtrlDep   = 0;     // Does this instruction r/w ctrl-flow chains?
162   bit noResults    = 0;     // Does this instruction produce no results?
163   
164   InstrItinClass Itinerary = NoItinerary;// Execution steps used for scheduling.
165 }
166
167 /// Predicates - These are extra conditionals which are turned into instruction
168 /// selector matching code. Currently each predicate is just a string.
169 class Predicate<string cond> {
170   string CondString = cond;
171 }
172
173 class Requires<list<Predicate> preds> {
174   list<Predicate> Predicates = preds;
175 }
176
177 /// ops definition - This is just a simple marker used to identify the operands
178 /// list for an instruction.  This should be used like this:
179 ///     (ops R32:$dst, R32:$src) or something similar.
180 def ops;
181
182 /// variable_ops definition - Mark this instruction as taking a variable number
183 /// of operands.
184 def variable_ops;
185
186 /// Operand Types - These provide the built-in operand types that may be used
187 /// by a target.  Targets can optionally provide their own operand types as
188 /// needed, though this should not be needed for RISC targets.
189 class Operand<ValueType ty> {
190   ValueType Type = ty;
191   string PrintMethod = "printOperand";
192   int NumMIOperands = 1;
193   dag MIOperandInfo = (ops);
194 }
195
196 def i1imm  : Operand<i1>;
197 def i8imm  : Operand<i8>;
198 def i16imm : Operand<i16>;
199 def i32imm : Operand<i32>;
200 def i64imm : Operand<i64>;
201
202 // InstrInfo - This class should only be instantiated once to provide parameters
203 // which are global to the the target machine.
204 //
205 class InstrInfo {
206   // If the target wants to associate some target-specific information with each
207   // instruction, it should provide these two lists to indicate how to assemble
208   // the target specific information into the 32 bits available.
209   //
210   list<string> TSFlagsFields = [];
211   list<int>    TSFlagsShifts = [];
212
213   // Target can specify its instructions in either big or little-endian formats.
214   // For instance, while both Sparc and PowerPC are big-endian platforms, the
215   // Sparc manual specifies its instructions in the format [31..0] (big), while
216   // PowerPC specifies them using the format [0..31] (little).
217   bit isLittleEndianEncoding = 0;
218 }
219
220 // Standard Instructions.
221 def PHI : Instruction {
222   let OperandList = (ops variable_ops);
223   let AsmString = "PHINODE";
224 }
225 def INLINEASM : Instruction {
226   let OperandList = (ops variable_ops);
227   let AsmString = "";
228 }
229
230 //===----------------------------------------------------------------------===//
231 // AsmWriter - This class can be implemented by targets that need to customize
232 // the format of the .s file writer.
233 //
234 // Subtargets can have multiple different asmwriters (e.g. AT&T vs Intel syntax
235 // on X86 for example).
236 //
237 class AsmWriter {
238   // AsmWriterClassName - This specifies the suffix to use for the asmwriter
239   // class.  Generated AsmWriter classes are always prefixed with the target
240   // name.
241   string AsmWriterClassName  = "AsmPrinter";
242
243   // InstFormatName - AsmWriters can specify the name of the format string to
244   // print instructions with.
245   string InstFormatName = "AsmString";
246
247   // Variant - AsmWriters can be of multiple different variants.  Variants are
248   // used to support targets that need to emit assembly code in ways that are
249   // mostly the same for different targets, but have minor differences in
250   // syntax.  If the asmstring contains {|} characters in them, this integer
251   // will specify which alternative to use.  For example "{x|y|z}" with Variant
252   // == 1, will expand to "y".
253   int Variant = 0;
254 }
255 def DefaultAsmWriter : AsmWriter;
256
257
258 //===----------------------------------------------------------------------===//
259 // Target - This class contains the "global" target information
260 //
261 class Target {
262   // CalleeSavedRegisters - As you might guess, this is a list of the callee
263   // saved registers for a target.
264   list<Register> CalleeSavedRegisters = [];
265   
266   // PointerType - Specify the value type to be used to represent pointers in
267   // this target.  Typically this is an i32 or i64 type.
268   ValueType PointerType;
269
270   // InstructionSet - Instruction set description for this target.
271   InstrInfo InstructionSet;
272
273   // AssemblyWriters - The AsmWriter instances available for this target.
274   list<AsmWriter> AssemblyWriters = [DefaultAsmWriter];
275 }
276
277 //===----------------------------------------------------------------------===//
278 // SubtargetFeature - A characteristic of the chip set.
279 //
280 class SubtargetFeature<string n, string a,  string v, string d> {
281   // Name - Feature name.  Used by command line (-mattr=) to determine the
282   // appropriate target chip.
283   //
284   string Name = n;
285   
286   // Attribute - Attribute to be set by feature.
287   //
288   string Attribute = a;
289   
290   // Value - Value the attribute to be set to by feature.
291   //
292   string Value = v;
293   
294   // Desc - Feature description.  Used by command line (-mattr=) to display help
295   // information.
296   //
297   string Desc = d;
298 }
299
300 //===----------------------------------------------------------------------===//
301 // Processor chip sets - These values represent each of the chip sets supported
302 // by the scheduler.  Each Processor definition requires corresponding
303 // instruction itineraries.
304 //
305 class Processor<string n, ProcessorItineraries pi, list<SubtargetFeature> f> {
306   // Name - Chip set name.  Used by command line (-mcpu=) to determine the
307   // appropriate target chip.
308   //
309   string Name = n;
310   
311   // ProcItin - The scheduling information for the target processor.
312   //
313   ProcessorItineraries ProcItin = pi;
314   
315   // Features - list of 
316   list<SubtargetFeature> Features = f;
317 }
318
319 //===----------------------------------------------------------------------===//
320 // Pull in the common support for DAG isel generation
321 //
322 include "../TargetSelectionDAG.td"