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[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,  6>;   // 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 def Vector : ValueType<0  , 13>;   // Abstract vector value
42 def v16i8  : ValueType<128, 14>;   // 16 x i8  vector value
43 def v8i16  : ValueType<128, 15>;   //  8 x i16 vector value
44 def v4i32  : ValueType<128, 16>;   //  4 x i32 vector value
45 def v2i64  : ValueType<128, 17>;   //  2 x i64 vector value
46 def v4f32  : ValueType<128, 18>;   //  4 x f32 vector value
47 def v2f64  : ValueType<128, 19>;   //  2 x f64 vector value
48
49 //===----------------------------------------------------------------------===//
50 // Register file description - These classes are used to fill in the target
51 // description classes.
52
53 class RegisterClass; // Forward def
54
55 // Register - You should define one instance of this class for each register
56 // in the target machine.  String n will become the "name" of the register.
57 class Register<string n> {
58   string Namespace = "";
59   string Name = n;
60
61   // SpillSize - If this value is set to a non-zero value, it is the size in
62   // bits of the spill slot required to hold this register.  If this value is
63   // set to zero, the information is inferred from any register classes the
64   // register belongs to.
65   int SpillSize = 0;
66
67   // SpillAlignment - This value is used to specify the alignment required for
68   // spilling the register.  Like SpillSize, this should only be explicitly
69   // specified if the register is not in a register class.
70   int SpillAlignment = 0;
71
72   // Aliases - A list of registers that this register overlaps with.  A read or
73   // modification of this register can potentially read or modifie the aliased
74   // registers.
75   //
76   list<Register> Aliases = [];
77 }
78
79 // RegisterGroup - This can be used to define instances of Register which
80 // need to specify aliases.
81 // List "aliases" specifies which registers are aliased to this one.  This
82 // allows the code generator to be careful not to put two values with 
83 // overlapping live ranges into registers which alias.
84 class RegisterGroup<string n, list<Register> aliases> : Register<n> {
85   let Aliases = aliases;
86 }
87
88 // RegisterClass - Now that all of the registers are defined, and aliases
89 // between registers are defined, specify which registers belong to which
90 // register classes.  This also defines the default allocation order of
91 // registers by register allocators.
92 //
93 class RegisterClass<string namespace, list<ValueType> regTypes, int alignment,
94                     list<Register> regList> {
95   string Namespace = namespace;
96
97   // RegType - Specify the ValueType of the registers in this register class.
98   // Note that all registers in a register class must have the same ValueType.
99   //
100   list<ValueType> RegTypes = regTypes;
101
102   // Size - Specify the spill size in bits of the registers.  A default value of
103   // zero lets tablgen pick an appropriate size.
104   int Size = 0;
105
106   // Alignment - Specify the alignment required of the registers when they are
107   // stored or loaded to memory.
108   //
109   int Alignment = alignment;
110
111   // MemberList - Specify which registers are in this class.  If the
112   // allocation_order_* method are not specified, this also defines the order of
113   // allocation used by the register allocator.
114   //
115   list<Register> MemberList = regList;
116
117   // MethodProtos/MethodBodies - These members can be used to insert arbitrary
118   // code into a generated register class.   The normal usage of this is to 
119   // overload virtual methods.
120   code MethodProtos = [{}];
121   code MethodBodies = [{}];
122 }
123
124
125 //===----------------------------------------------------------------------===//
126 // Pull in the common support for scheduling
127 //
128 include "../TargetSchedule.td"
129
130
131 //===----------------------------------------------------------------------===//
132 // Instruction set description - These classes correspond to the C++ classes in
133 // the Target/TargetInstrInfo.h file.
134 //
135 class Instruction {
136   string Name = "";         // The opcode string for this instruction
137   string Namespace = "";
138
139   dag OperandList;          // An dag containing the MI operand list.
140   string AsmString = "";    // The .s format to print the instruction with.
141
142   // Pattern - Set to the DAG pattern for this instruction, if we know of one,
143   // otherwise, uninitialized.
144   list<dag> Pattern;
145
146   // The follow state will eventually be inferred automatically from the
147   // instruction pattern.
148
149   list<Register> Uses = []; // Default to using no non-operand registers
150   list<Register> Defs = []; // Default to modifying no non-operand registers
151
152   // These bits capture information about the high-level semantics of the
153   // instruction.
154   bit isReturn     = 0;     // Is this instruction a return instruction?
155   bit isBranch     = 0;     // Is this instruction a branch instruction?
156   bit isBarrier    = 0;     // Can control flow fall through this instruction?
157   bit isCall       = 0;     // Is this instruction a call instruction?
158   bit isLoad       = 0;     // Is this instruction a load instruction?
159   bit isStore      = 0;     // Is this instruction a store instruction?
160   bit isTwoAddress = 0;     // Is this a two address instruction?
161   bit isConvertibleToThreeAddress = 0;  // Can this 2-addr instruction promote?
162   bit isCommutable = 0;     // Is this 3 operand instruction commutable?
163   bit isTerminator = 0;     // Is this part of the terminator for a basic block?
164   bit hasDelaySlot = 0;     // Does this instruction have an delay slot?
165   bit usesCustomDAGSchedInserter = 0; // Pseudo instr needing special help.
166   bit hasCtrlDep   = 0;     // Does this instruction r/w ctrl-flow chains?
167   
168   InstrItinClass Itinerary; // Execution steps used for scheduling. 
169 }
170
171
172 /// ops definition - This is just a simple marker used to identify the operands
173 /// list for an instruction.  This should be used like this:
174 ///     (ops R32:$dst, R32:$src) or something similar.
175 def ops;
176
177 /// variable_ops definition - Mark this instruction as taking a variable number
178 /// of operands.
179 def variable_ops;
180
181 /// Operand Types - These provide the built-in operand types that may be used
182 /// by a target.  Targets can optionally provide their own operand types as
183 /// needed, though this should not be needed for RISC targets.
184 class Operand<ValueType ty> {
185   ValueType Type = ty;
186   string PrintMethod = "printOperand";
187   int NumMIOperands = 1;
188   dag MIOperandInfo = (ops);
189 }
190
191 def i1imm  : Operand<i1>;
192 def i8imm  : Operand<i8>;
193 def i16imm : Operand<i16>;
194 def i32imm : Operand<i32>;
195 def i64imm : Operand<i64>;
196
197 // InstrInfo - This class should only be instantiated once to provide parameters
198 // which are global to the the target machine.
199 //
200 class InstrInfo {
201   Instruction PHIInst;
202
203   // If the target wants to associate some target-specific information with each
204   // instruction, it should provide these two lists to indicate how to assemble
205   // the target specific information into the 32 bits available.
206   //
207   list<string> TSFlagsFields = [];
208   list<int>    TSFlagsShifts = [];
209
210   // Target can specify its instructions in either big or little-endian formats.
211   // For instance, while both Sparc and PowerPC are big-endian platforms, the
212   // Sparc manual specifies its instructions in the format [31..0] (big), while
213   // PowerPC specifies them using the format [0..31] (little).
214   bit isLittleEndianEncoding = 0;
215 }
216
217 //===----------------------------------------------------------------------===//
218 // AsmWriter - This class can be implemented by targets that need to customize
219 // the format of the .s file writer.
220 //
221 // Subtargets can have multiple different asmwriters (e.g. AT&T vs Intel syntax
222 // on X86 for example).
223 //
224 class AsmWriter {
225   // AsmWriterClassName - This specifies the suffix to use for the asmwriter
226   // class.  Generated AsmWriter classes are always prefixed with the target
227   // name.
228   string AsmWriterClassName  = "AsmPrinter";
229
230   // InstFormatName - AsmWriters can specify the name of the format string to
231   // print instructions with.
232   string InstFormatName = "AsmString";
233
234   // Variant - AsmWriters can be of multiple different variants.  Variants are
235   // used to support targets that need to emit assembly code in ways that are
236   // mostly the same for different targets, but have minor differences in
237   // syntax.  If the asmstring contains {|} characters in them, this integer
238   // will specify which alternative to use.  For example "{x|y|z}" with Variant
239   // == 1, will expand to "y".
240   int Variant = 0;
241 }
242 def DefaultAsmWriter : AsmWriter;
243
244
245 //===----------------------------------------------------------------------===//
246 // Target - This class contains the "global" target information
247 //
248 class Target {
249   // CalleeSavedRegisters - As you might guess, this is a list of the callee
250   // saved registers for a target.
251   list<Register> CalleeSavedRegisters = [];
252   
253   // PointerType - Specify the value type to be used to represent pointers in
254   // this target.  Typically this is an i32 or i64 type.
255   ValueType PointerType;
256
257   // InstructionSet - Instruction set description for this target.
258   InstrInfo InstructionSet;
259
260   // AssemblyWriters - The AsmWriter instances available for this target.
261   list<AsmWriter> AssemblyWriters = [DefaultAsmWriter];
262 }
263
264 //===----------------------------------------------------------------------===//
265 // SubtargetFeature - A characteristic of the chip set.
266 //
267 class SubtargetFeature<string n, string t, string a, string d> {
268   // Name - Feature name.  Used by command line (-mattr=) to determine the
269   // appropriate target chip.
270   //
271   string Name = n;
272   
273   // Type - Type of attribute to be set by feature.
274   //
275   string Type = t;
276   
277   // Attribute - Attribute to be set by feature.
278   //
279   string Attribute = a;
280   
281   // Desc - Feature description.  Used by command line (-mattr=) to display help
282   // information.
283   //
284   string Desc = d;
285 }
286
287 //===----------------------------------------------------------------------===//
288 // Processor chip sets - These values represent each of the chip sets supported
289 // by the scheduler.  Each Processor definition requires corresponding
290 // instruction itineraries.
291 //
292 class Processor<string n, ProcessorItineraries pi, list<SubtargetFeature> f> {
293   // Name - Chip set name.  Used by command line (-mcpu=) to determine the
294   // appropriate target chip.
295   //
296   string Name = n;
297   
298   // ProcItin - The scheduling information for the target processor.
299   //
300   ProcessorItineraries ProcItin = pi;
301   
302   // Features - list of 
303   list<SubtargetFeature> Features = f;
304 }
305
306 //===----------------------------------------------------------------------===//
307 // Pull in the common support for DAG isel generation
308 //
309 include "../TargetSelectionDAG.td"