78cf8dcaa0919b4bc533d872475fccbbc119f18f
[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 list ValueType of the registers in this register
74   // class.  Note that all registers in a register class must have the same
75   // ValueTypes.
76   //
77   list<ValueType> RegTypes = regTypes;
78
79   // Size - Specify the spill size in bits of the registers.  A default value of
80   // zero lets tablgen pick an appropriate size.
81   int Size = 0;
82
83   // Alignment - Specify the alignment required of the registers when they are
84   // stored or loaded to memory.
85   //
86   int Alignment = alignment;
87
88   // MemberList - Specify which registers are in this class.  If the
89   // allocation_order_* method are not specified, this also defines the order of
90   // allocation used by the register allocator.
91   //
92   list<Register> MemberList = regList;
93
94   // MethodProtos/MethodBodies - These members can be used to insert arbitrary
95   // code into a generated register class.   The normal usage of this is to 
96   // overload virtual methods.
97   code MethodProtos = [{}];
98   code MethodBodies = [{}];
99 }
100
101
102 //===----------------------------------------------------------------------===//
103 // DwarfRegNum - This class provides a mapping of the llvm register enumeration
104 // to the register numbering used by gcc and gdb.  These values are used by a
105 // debug information writer (ex. DwarfWriter) to describe where values may be
106 // located during execution.
107 class DwarfRegNum<int N> {
108   // DwarfNumber - Number used internally by gcc/gdb to identify the register.
109   // These values can be determined by locating the <target>.h file in the
110   // directory llvmgcc/gcc/config/<target>/ and looking for REGISTER_NAMES.  The
111   // order of these names correspond to the enumeration used by gcc.  A value of
112   // -1 indicates that the gcc number is undefined.
113   int DwarfNumber = N;
114 }
115
116 //===----------------------------------------------------------------------===//
117 // Pull in the common support for scheduling
118 //
119 include "../TargetSchedule.td"
120
121 class Predicate; // Forward def
122
123 //===----------------------------------------------------------------------===//
124 // Instruction set description - These classes correspond to the C++ classes in
125 // the Target/TargetInstrInfo.h file.
126 //
127 class Instruction {
128   string Name = "";         // The opcode string for this instruction
129   string Namespace = "";
130
131   dag OperandList;          // An dag containing the MI operand list.
132   string AsmString = "";    // The .s format to print the instruction with.
133
134   // Pattern - Set to the DAG pattern for this instruction, if we know of one,
135   // otherwise, uninitialized.
136   list<dag> Pattern;
137
138   // The follow state will eventually be inferred automatically from the
139   // instruction pattern.
140
141   list<Register> Uses = []; // Default to using no non-operand registers
142   list<Register> Defs = []; // Default to modifying no non-operand registers
143
144   // Predicates - List of predicates which will be turned into isel matching
145   // code.
146   list<Predicate> Predicates = [];
147
148   // Added complexity passed onto matching pattern.
149   int AddedComplexity  = 0;
150
151   // These bits capture information about the high-level semantics of the
152   // instruction.
153   bit isReturn     = 0;     // Is this instruction a return instruction?
154   bit isBranch     = 0;     // Is this instruction a branch instruction?
155   bit isBarrier    = 0;     // Can control flow fall through this instruction?
156   bit isCall       = 0;     // Is this instruction a call instruction?
157   bit isLoad       = 0;     // Is this instruction a load instruction?
158   bit isStore      = 0;     // Is this instruction a store instruction?
159   bit isTwoAddress = 0;     // Is this a two address instruction?
160   bit isConvertibleToThreeAddress = 0;  // Can this 2-addr instruction promote?
161   bit isCommutable = 0;     // Is this 3 operand instruction commutable?
162   bit isTerminator = 0;     // Is this part of the terminator for a basic block?
163   bit hasDelaySlot = 0;     // Does this instruction have an delay slot?
164   bit usesCustomDAGSchedInserter = 0; // Pseudo instr needing special help.
165   bit hasCtrlDep   = 0;     // Does this instruction r/w ctrl-flow chains?
166   bit noResults    = 0;     // Does this instruction produce no results?
167   
168   InstrItinClass Itinerary = NoItinerary;// Execution steps used for scheduling.
169 }
170
171 /// Predicates - These are extra conditionals which are turned into instruction
172 /// selector matching code. Currently each predicate is just a string.
173 class Predicate<string cond> {
174   string CondString = cond;
175 }
176
177 class Requires<list<Predicate> preds> {
178   list<Predicate> Predicates = preds;
179 }
180
181 /// ops definition - This is just a simple marker used to identify the operands
182 /// list for an instruction.  This should be used like this:
183 ///     (ops R32:$dst, R32:$src) or something similar.
184 def ops;
185
186 /// variable_ops definition - Mark this instruction as taking a variable number
187 /// of operands.
188 def variable_ops;
189
190 /// Operand Types - These provide the built-in operand types that may be used
191 /// by a target.  Targets can optionally provide their own operand types as
192 /// needed, though this should not be needed for RISC targets.
193 class Operand<ValueType ty> {
194   ValueType Type = ty;
195   string PrintMethod = "printOperand";
196   int NumMIOperands = 1;
197   dag MIOperandInfo = (ops);
198 }
199
200 def i1imm  : Operand<i1>;
201 def i8imm  : Operand<i8>;
202 def i16imm : Operand<i16>;
203 def i32imm : Operand<i32>;
204 def i64imm : Operand<i64>;
205
206 // InstrInfo - This class should only be instantiated once to provide parameters
207 // which are global to the the target machine.
208 //
209 class InstrInfo {
210   // If the target wants to associate some target-specific information with each
211   // instruction, it should provide these two lists to indicate how to assemble
212   // the target specific information into the 32 bits available.
213   //
214   list<string> TSFlagsFields = [];
215   list<int>    TSFlagsShifts = [];
216
217   // Target can specify its instructions in either big or little-endian formats.
218   // For instance, while both Sparc and PowerPC are big-endian platforms, the
219   // Sparc manual specifies its instructions in the format [31..0] (big), while
220   // PowerPC specifies them using the format [0..31] (little).
221   bit isLittleEndianEncoding = 0;
222 }
223
224 // Standard Instructions.
225 def PHI : Instruction {
226   let OperandList = (ops variable_ops);
227   let AsmString = "PHINODE";
228   let Namespace = "TargetInstrInfo";
229 }
230 def INLINEASM : Instruction {
231   let OperandList = (ops variable_ops);
232   let AsmString = "";
233   let Namespace = "TargetInstrInfo";
234 }
235
236 //===----------------------------------------------------------------------===//
237 // AsmWriter - This class can be implemented by targets that need to customize
238 // the format of the .s file writer.
239 //
240 // Subtargets can have multiple different asmwriters (e.g. AT&T vs Intel syntax
241 // on X86 for example).
242 //
243 class AsmWriter {
244   // AsmWriterClassName - This specifies the suffix to use for the asmwriter
245   // class.  Generated AsmWriter classes are always prefixed with the target
246   // name.
247   string AsmWriterClassName  = "AsmPrinter";
248
249   // InstFormatName - AsmWriters can specify the name of the format string to
250   // print instructions with.
251   string InstFormatName = "AsmString";
252
253   // Variant - AsmWriters can be of multiple different variants.  Variants are
254   // used to support targets that need to emit assembly code in ways that are
255   // mostly the same for different targets, but have minor differences in
256   // syntax.  If the asmstring contains {|} characters in them, this integer
257   // will specify which alternative to use.  For example "{x|y|z}" with Variant
258   // == 1, will expand to "y".
259   int Variant = 0;
260 }
261 def DefaultAsmWriter : AsmWriter;
262
263
264 //===----------------------------------------------------------------------===//
265 // Target - This class contains the "global" target information
266 //
267 class Target {
268   // CalleeSavedRegisters - As you might guess, this is a list of the callee
269   // saved registers for a target.
270   list<Register> CalleeSavedRegisters = [];
271   
272   // PointerType - Specify the value type to be used to represent pointers in
273   // this target.  Typically this is an i32 or i64 type.
274   ValueType PointerType;
275
276   // InstructionSet - Instruction set description for this target.
277   InstrInfo InstructionSet;
278
279   // AssemblyWriters - The AsmWriter instances available for this target.
280   list<AsmWriter> AssemblyWriters = [DefaultAsmWriter];
281 }
282
283 //===----------------------------------------------------------------------===//
284 // SubtargetFeature - A characteristic of the chip set.
285 //
286 class SubtargetFeature<string n, string a,  string v, string d> {
287   // Name - Feature name.  Used by command line (-mattr=) to determine the
288   // appropriate target chip.
289   //
290   string Name = n;
291   
292   // Attribute - Attribute to be set by feature.
293   //
294   string Attribute = a;
295   
296   // Value - Value the attribute to be set to by feature.
297   //
298   string Value = v;
299   
300   // Desc - Feature description.  Used by command line (-mattr=) to display help
301   // information.
302   //
303   string Desc = d;
304 }
305
306 //===----------------------------------------------------------------------===//
307 // Processor chip sets - These values represent each of the chip sets supported
308 // by the scheduler.  Each Processor definition requires corresponding
309 // instruction itineraries.
310 //
311 class Processor<string n, ProcessorItineraries pi, list<SubtargetFeature> f> {
312   // Name - Chip set name.  Used by command line (-mcpu=) to determine the
313   // appropriate target chip.
314   //
315   string Name = n;
316   
317   // ProcItin - The scheduling information for the target processor.
318   //
319   ProcessorItineraries ProcItin = pi;
320   
321   // Features - list of 
322   list<SubtargetFeature> Features = f;
323 }
324
325 //===----------------------------------------------------------------------===//
326 // Pull in the common support for DAG isel generation
327 //
328 include "../TargetSelectionDAG.td"