Doh. PC displacement is between the constantpool and the add instruction.
[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 // SubRegSet - This can be used to define a specific mapping of registers to
71 // indices, for use as named subregs of a particular physical register.  Each
72 // register in 'subregs' becomes an addressable subregister at index 'n' of the
73 // corresponding register in 'regs'.
74 class SubRegSet<int n, list<Register> regs, list<Register> subregs> {
75   int index = n;
76   
77   list<Register> From = regs;
78   list<Register> To = subregs;
79 }
80
81 // RegisterClass - Now that all of the registers are defined, and aliases
82 // between registers are defined, specify which registers belong to which
83 // register classes.  This also defines the default allocation order of
84 // registers by register allocators.
85 //
86 class RegisterClass<string namespace, list<ValueType> regTypes, int alignment,
87                     list<Register> regList> {
88   string Namespace = namespace;
89
90   // RegType - Specify the list ValueType of the registers in this register
91   // class.  Note that all registers in a register class must have the same
92   // ValueTypes.  This is a list because some targets permit storing different 
93   // types in same register, for example vector values with 128-bit total size,
94   // but different count/size of items, like SSE on x86.
95   //
96   list<ValueType> RegTypes = regTypes;
97
98   // Size - Specify the spill size in bits of the registers.  A default value of
99   // zero lets tablgen pick an appropriate size.
100   int Size = 0;
101
102   // Alignment - Specify the alignment required of the registers when they are
103   // stored or loaded to memory.
104   //
105   int Alignment = alignment;
106
107   // MemberList - Specify which registers are in this class.  If the
108   // allocation_order_* method are not specified, this also defines the order of
109   // allocation used by the register allocator.
110   //
111   list<Register> MemberList = regList;
112
113   // MethodProtos/MethodBodies - These members can be used to insert arbitrary
114   // code into a generated register class.   The normal usage of this is to 
115   // overload virtual methods.
116   code MethodProtos = [{}];
117   code MethodBodies = [{}];
118 }
119
120
121 //===----------------------------------------------------------------------===//
122 // DwarfRegNum - This class provides a mapping of the llvm register enumeration
123 // to the register numbering used by gcc and gdb.  These values are used by a
124 // debug information writer (ex. DwarfWriter) to describe where values may be
125 // located during execution.
126 class DwarfRegNum<int N> {
127   // DwarfNumber - Number used internally by gcc/gdb to identify the register.
128   // These values can be determined by locating the <target>.h file in the
129   // directory llvmgcc/gcc/config/<target>/ and looking for REGISTER_NAMES.  The
130   // order of these names correspond to the enumeration used by gcc.  A value of
131   // -1 indicates that the gcc number is undefined.
132   int DwarfNumber = N;
133 }
134
135 //===----------------------------------------------------------------------===//
136 // Pull in the common support for scheduling
137 //
138 include "TargetSchedule.td"
139
140 class Predicate; // Forward def
141
142 //===----------------------------------------------------------------------===//
143 // Instruction set description - These classes correspond to the C++ classes in
144 // the Target/TargetInstrInfo.h file.
145 //
146 class Instruction {
147   string Name = "";         // The opcode string for this instruction
148   string Namespace = "";
149
150   dag OperandList;          // An dag containing the MI operand list.
151   string AsmString = "";    // The .s format to print the instruction with.
152
153   // Pattern - Set to the DAG pattern for this instruction, if we know of one,
154   // otherwise, uninitialized.
155   list<dag> Pattern;
156
157   // The follow state will eventually be inferred automatically from the
158   // instruction pattern.
159
160   list<Register> Uses = []; // Default to using no non-operand registers
161   list<Register> Defs = []; // Default to modifying no non-operand registers
162
163   // Predicates - List of predicates which will be turned into isel matching
164   // code.
165   list<Predicate> Predicates = [];
166
167   // Code size.
168   int CodeSize = 0;
169
170   // Added complexity passed onto matching pattern.
171   int AddedComplexity  = 0;
172
173   // These bits capture information about the high-level semantics of the
174   // instruction.
175   bit isReturn     = 0;     // Is this instruction a return instruction?
176   bit isBranch     = 0;     // Is this instruction a branch instruction?
177   bit isBarrier    = 0;     // Can control flow fall through this instruction?
178   bit isCall       = 0;     // Is this instruction a call instruction?
179   bit isLoad       = 0;     // Is this instruction a load instruction?
180   bit isStore      = 0;     // Is this instruction a store instruction?
181   bit isTwoAddress = 0;     // Is this a two address instruction?
182   bit isConvertibleToThreeAddress = 0;  // Can this 2-addr instruction promote?
183   bit isCommutable = 0;     // Is this 3 operand instruction commutable?
184   bit isTerminator = 0;     // Is this part of the terminator for a basic block?
185   bit isReMaterializable = 0; // Is this instruction re-materializable?
186   bit hasDelaySlot = 0;     // Does this instruction have an delay slot?
187   bit usesCustomDAGSchedInserter = 0; // Pseudo instr needing special help.
188   bit hasCtrlDep   = 0;     // Does this instruction r/w ctrl-flow chains?
189   bit noResults    = 0;     // Does this instruction produce no results?
190   
191   InstrItinClass Itinerary = NoItinerary;// Execution steps used for scheduling.
192
193   string Constraints = "";  // OperandConstraint, e.g. $src = $dst.
194   
195   /// DisableEncoding - List of operand names (e.g. "$op1,$op2") that should not
196   /// be encoded into the output machineinstr.
197   string DisableEncoding = "";
198 }
199
200 /// Imp - Helper class for specifying the implicit uses/defs set for an
201 /// instruction.
202 class Imp<list<Register> uses, list<Register> defs> {
203   list<Register> Uses = uses;
204   list<Register> Defs = defs;
205 }
206
207 /// Predicates - These are extra conditionals which are turned into instruction
208 /// selector matching code. Currently each predicate is just a string.
209 class Predicate<string cond> {
210   string CondString = cond;
211 }
212
213 class Requires<list<Predicate> preds> {
214   list<Predicate> Predicates = preds;
215 }
216
217 /// ops definition - This is just a simple marker used to identify the operands
218 /// list for an instruction.  This should be used like this:
219 ///     (ops R32:$dst, R32:$src) or something similar.
220 def ops;
221
222 /// variable_ops definition - Mark this instruction as taking a variable number
223 /// of operands.
224 def variable_ops;
225
226 /// ptr_rc definition - Mark this operand as being a pointer value whose
227 /// register class is resolved dynamically via a callback to TargetInstrInfo.
228 /// FIXME: We should probably change this to a class which contain a list of
229 /// flags. But currently we have but one flag.
230 def ptr_rc;
231
232 /// Operand Types - These provide the built-in operand types that may be used
233 /// by a target.  Targets can optionally provide their own operand types as
234 /// needed, though this should not be needed for RISC targets.
235 class Operand<ValueType ty> {
236   ValueType Type = ty;
237   string PrintMethod = "printOperand";
238   dag MIOperandInfo = (ops);
239 }
240
241 def i1imm  : Operand<i1>;
242 def i8imm  : Operand<i8>;
243 def i16imm : Operand<i16>;
244 def i32imm : Operand<i32>;
245 def i64imm : Operand<i64>;
246
247
248 /// PredicateOperand - This can be used to define a predicate operand for an
249 /// instruction.  OpTypes specifies the MIOperandInfo for the operand, and
250 /// AlwaysVal specifies the value of this predicate when set to "always
251 /// execute".
252 class PredicateOperand<dag OpTypes, dag AlwaysVal> : Operand<OtherVT> {
253   let MIOperandInfo = OpTypes;
254   dag ExecuteAlways = AlwaysVal;
255 }
256
257
258 // InstrInfo - This class should only be instantiated once to provide parameters
259 // which are global to the the target machine.
260 //
261 class InstrInfo {
262   // If the target wants to associate some target-specific information with each
263   // instruction, it should provide these two lists to indicate how to assemble
264   // the target specific information into the 32 bits available.
265   //
266   list<string> TSFlagsFields = [];
267   list<int>    TSFlagsShifts = [];
268
269   // Target can specify its instructions in either big or little-endian formats.
270   // For instance, while both Sparc and PowerPC are big-endian platforms, the
271   // Sparc manual specifies its instructions in the format [31..0] (big), while
272   // PowerPC specifies them using the format [0..31] (little).
273   bit isLittleEndianEncoding = 0;
274 }
275
276 // Standard Instructions.
277 def PHI : Instruction {
278   let OperandList = (ops variable_ops);
279   let AsmString = "PHINODE";
280   let Namespace = "TargetInstrInfo";
281 }
282 def INLINEASM : Instruction {
283   let OperandList = (ops variable_ops);
284   let AsmString = "";
285   let Namespace = "TargetInstrInfo";
286 }
287 def LABEL : Instruction {
288   let OperandList = (ops i32imm:$id);
289   let AsmString = "";
290   let Namespace = "TargetInstrInfo";
291   let hasCtrlDep = 1;
292 }
293
294 //===----------------------------------------------------------------------===//
295 // AsmWriter - This class can be implemented by targets that need to customize
296 // the format of the .s file writer.
297 //
298 // Subtargets can have multiple different asmwriters (e.g. AT&T vs Intel syntax
299 // on X86 for example).
300 //
301 class AsmWriter {
302   // AsmWriterClassName - This specifies the suffix to use for the asmwriter
303   // class.  Generated AsmWriter classes are always prefixed with the target
304   // name.
305   string AsmWriterClassName  = "AsmPrinter";
306
307   // InstFormatName - AsmWriters can specify the name of the format string to
308   // print instructions with.
309   string InstFormatName = "AsmString";
310
311   // Variant - AsmWriters can be of multiple different variants.  Variants are
312   // used to support targets that need to emit assembly code in ways that are
313   // mostly the same for different targets, but have minor differences in
314   // syntax.  If the asmstring contains {|} characters in them, this integer
315   // will specify which alternative to use.  For example "{x|y|z}" with Variant
316   // == 1, will expand to "y".
317   int Variant = 0;
318 }
319 def DefaultAsmWriter : AsmWriter;
320
321
322 //===----------------------------------------------------------------------===//
323 // Target - This class contains the "global" target information
324 //
325 class Target {
326   // InstructionSet - Instruction set description for this target.
327   InstrInfo InstructionSet;
328
329   // AssemblyWriters - The AsmWriter instances available for this target.
330   list<AsmWriter> AssemblyWriters = [DefaultAsmWriter];
331 }
332
333 //===----------------------------------------------------------------------===//
334 // SubtargetFeature - A characteristic of the chip set.
335 //
336 class SubtargetFeature<string n, string a,  string v, string d> {
337   // Name - Feature name.  Used by command line (-mattr=) to determine the
338   // appropriate target chip.
339   //
340   string Name = n;
341   
342   // Attribute - Attribute to be set by feature.
343   //
344   string Attribute = a;
345   
346   // Value - Value the attribute to be set to by feature.
347   //
348   string Value = v;
349   
350   // Desc - Feature description.  Used by command line (-mattr=) to display help
351   // information.
352   //
353   string Desc = d;
354 }
355
356 //===----------------------------------------------------------------------===//
357 // Processor chip sets - These values represent each of the chip sets supported
358 // by the scheduler.  Each Processor definition requires corresponding
359 // instruction itineraries.
360 //
361 class Processor<string n, ProcessorItineraries pi, list<SubtargetFeature> f> {
362   // Name - Chip set name.  Used by command line (-mcpu=) to determine the
363   // appropriate target chip.
364   //
365   string Name = n;
366   
367   // ProcItin - The scheduling information for the target processor.
368   //
369   ProcessorItineraries ProcItin = pi;
370   
371   // Features - list of 
372   list<SubtargetFeature> Features = f;
373 }
374
375 //===----------------------------------------------------------------------===//
376 // Pull in the common support for calling conventions.
377 //
378 include "TargetCallingConv.td"
379
380 //===----------------------------------------------------------------------===//
381 // Pull in the common support for DAG isel generation.
382 //
383 include "TargetSelectionDAG.td"