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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 v8i8   : ValueType<64 , 14>;   //  8 x i8  vector value
43 def v4i16  : ValueType<64 , 15>;   //  4 x i16 vector value
44 def v2i32  : ValueType<64 , 16>;   //  2 x i32 vector value
45 def v16i8  : ValueType<128, 17>;   // 16 x i8  vector value
46 def v8i16  : ValueType<128, 18>;   //  8 x i16 vector value
47 def v4i32  : ValueType<128, 19>;   //  4 x i32 vector value
48 def v2i64  : ValueType<128, 20>;   //  2 x i64 vector value
49 def v2f32  : ValueType<64,  21>;   //  2 x f32 vector value
50 def v4f32  : ValueType<128, 22>;   //  4 x f32 vector value
51 def v2f64  : ValueType<128, 23>;   //  2 x f64 vector value
52
53 //===----------------------------------------------------------------------===//
54 // Register file description - These classes are used to fill in the target
55 // description classes.
56
57 class RegisterClass; // Forward def
58
59 // Register - You should define one instance of this class for each register
60 // in the target machine.  String n will become the "name" of the register.
61 class Register<string n> {
62   string Namespace = "";
63   string Name = n;
64
65   // SpillSize - If this value is set to a non-zero value, it is the size in
66   // bits of the spill slot required to hold this register.  If this value is
67   // set to zero, the information is inferred from any register classes the
68   // register belongs to.
69   int SpillSize = 0;
70
71   // SpillAlignment - This value is used to specify the alignment required for
72   // spilling the register.  Like SpillSize, this should only be explicitly
73   // specified if the register is not in a register class.
74   int SpillAlignment = 0;
75
76   // Aliases - A list of registers that this register overlaps with.  A read or
77   // modification of this register can potentially read or modifie the aliased
78   // registers.
79   //
80   list<Register> Aliases = [];
81 }
82
83 // RegisterGroup - This can be used to define instances of Register which
84 // need to specify aliases.
85 // List "aliases" specifies which registers are aliased to this one.  This
86 // allows the code generator to be careful not to put two values with 
87 // overlapping live ranges into registers which alias.
88 class RegisterGroup<string n, list<Register> aliases> : Register<n> {
89   let Aliases = aliases;
90 }
91
92 // RegisterClass - Now that all of the registers are defined, and aliases
93 // between registers are defined, specify which registers belong to which
94 // register classes.  This also defines the default allocation order of
95 // registers by register allocators.
96 //
97 class RegisterClass<string namespace, list<ValueType> regTypes, int alignment,
98                     list<Register> regList> {
99   string Namespace = namespace;
100
101   // RegType - Specify the ValueType of the registers in this register class.
102   // Note that all registers in a register class must have the same ValueType.
103   //
104   list<ValueType> RegTypes = regTypes;
105
106   // Size - Specify the spill size in bits of the registers.  A default value of
107   // zero lets tablgen pick an appropriate size.
108   int Size = 0;
109
110   // Alignment - Specify the alignment required of the registers when they are
111   // stored or loaded to memory.
112   //
113   int Alignment = alignment;
114
115   // MemberList - Specify which registers are in this class.  If the
116   // allocation_order_* method are not specified, this also defines the order of
117   // allocation used by the register allocator.
118   //
119   list<Register> MemberList = regList;
120
121   // MethodProtos/MethodBodies - These members can be used to insert arbitrary
122   // code into a generated register class.   The normal usage of this is to 
123   // overload virtual methods.
124   code MethodProtos = [{}];
125   code MethodBodies = [{}];
126 }
127
128
129 //===----------------------------------------------------------------------===//
130 // Pull in the common support for scheduling
131 //
132 include "../TargetSchedule.td"
133
134 class Predicate; // Forward def
135
136 //===----------------------------------------------------------------------===//
137 // Instruction set description - These classes correspond to the C++ classes in
138 // the Target/TargetInstrInfo.h file.
139 //
140 class Instruction {
141   string Name = "";         // The opcode string for this instruction
142   string Namespace = "";
143
144   dag OperandList;          // An dag containing the MI operand list.
145   string AsmString = "";    // The .s format to print the instruction with.
146
147   // Pattern - Set to the DAG pattern for this instruction, if we know of one,
148   // otherwise, uninitialized.
149   list<dag> Pattern;
150
151   // The follow state will eventually be inferred automatically from the
152   // instruction pattern.
153
154   list<Register> Uses = []; // Default to using no non-operand registers
155   list<Register> Defs = []; // Default to modifying no non-operand registers
156
157   // Predicates - List of predicates which will be turned into isel matching
158   // code.
159   list<Predicate> Predicates = [];
160
161   // These bits capture information about the high-level semantics of the
162   // instruction.
163   bit isReturn     = 0;     // Is this instruction a return instruction?
164   bit isBranch     = 0;     // Is this instruction a branch instruction?
165   bit isBarrier    = 0;     // Can control flow fall through this instruction?
166   bit isCall       = 0;     // Is this instruction a call instruction?
167   bit isLoad       = 0;     // Is this instruction a load instruction?
168   bit isStore      = 0;     // Is this instruction a store instruction?
169   bit isTwoAddress = 0;     // Is this a two address instruction?
170   bit isConvertibleToThreeAddress = 0;  // Can this 2-addr instruction promote?
171   bit isCommutable = 0;     // Is this 3 operand instruction commutable?
172   bit isTerminator = 0;     // Is this part of the terminator for a basic block?
173   bit hasDelaySlot = 0;     // Does this instruction have an delay slot?
174   bit usesCustomDAGSchedInserter = 0; // Pseudo instr needing special help.
175   bit hasCtrlDep   = 0;     // Does this instruction r/w ctrl-flow chains?
176   bit noResults    = 0;     // Does this instruction produce no results?
177   
178   InstrItinClass Itinerary = NoItinerary;// Execution steps used for scheduling.
179 }
180
181 /// Predicates - These are extra conditionals which are turned into instruction
182 /// selector matching code. Currently each predicate is just a string.
183 class Predicate<string cond> {
184   string CondString = cond;
185 }
186
187 class Requires<list<Predicate> preds> {
188   list<Predicate> Predicates = preds;
189 }
190
191 /// ops definition - This is just a simple marker used to identify the operands
192 /// list for an instruction.  This should be used like this:
193 ///     (ops R32:$dst, R32:$src) or something similar.
194 def ops;
195
196 /// variable_ops definition - Mark this instruction as taking a variable number
197 /// of operands.
198 def variable_ops;
199
200 /// Operand Types - These provide the built-in operand types that may be used
201 /// by a target.  Targets can optionally provide their own operand types as
202 /// needed, though this should not be needed for RISC targets.
203 class Operand<ValueType ty> {
204   ValueType Type = ty;
205   string PrintMethod = "printOperand";
206   int NumMIOperands = 1;
207   dag MIOperandInfo = (ops);
208 }
209
210 def i1imm  : Operand<i1>;
211 def i8imm  : Operand<i8>;
212 def i16imm : Operand<i16>;
213 def i32imm : Operand<i32>;
214 def i64imm : Operand<i64>;
215
216 // InstrInfo - This class should only be instantiated once to provide parameters
217 // which are global to the the target machine.
218 //
219 class InstrInfo {
220   // If the target wants to associate some target-specific information with each
221   // instruction, it should provide these two lists to indicate how to assemble
222   // the target specific information into the 32 bits available.
223   //
224   list<string> TSFlagsFields = [];
225   list<int>    TSFlagsShifts = [];
226
227   // Target can specify its instructions in either big or little-endian formats.
228   // For instance, while both Sparc and PowerPC are big-endian platforms, the
229   // Sparc manual specifies its instructions in the format [31..0] (big), while
230   // PowerPC specifies them using the format [0..31] (little).
231   bit isLittleEndianEncoding = 0;
232 }
233
234 // Standard Instructions.
235 def PHI : Instruction {
236   let OperandList = (ops variable_ops);
237   let AsmString = "PHINODE";
238 }
239 def INLINEASM : Instruction {
240   let OperandList = (ops variable_ops);
241   let AsmString = "";
242 }
243
244 //===----------------------------------------------------------------------===//
245 // AsmWriter - This class can be implemented by targets that need to customize
246 // the format of the .s file writer.
247 //
248 // Subtargets can have multiple different asmwriters (e.g. AT&T vs Intel syntax
249 // on X86 for example).
250 //
251 class AsmWriter {
252   // AsmWriterClassName - This specifies the suffix to use for the asmwriter
253   // class.  Generated AsmWriter classes are always prefixed with the target
254   // name.
255   string AsmWriterClassName  = "AsmPrinter";
256
257   // InstFormatName - AsmWriters can specify the name of the format string to
258   // print instructions with.
259   string InstFormatName = "AsmString";
260
261   // Variant - AsmWriters can be of multiple different variants.  Variants are
262   // used to support targets that need to emit assembly code in ways that are
263   // mostly the same for different targets, but have minor differences in
264   // syntax.  If the asmstring contains {|} characters in them, this integer
265   // will specify which alternative to use.  For example "{x|y|z}" with Variant
266   // == 1, will expand to "y".
267   int Variant = 0;
268 }
269 def DefaultAsmWriter : AsmWriter;
270
271
272 //===----------------------------------------------------------------------===//
273 // Target - This class contains the "global" target information
274 //
275 class Target {
276   // CalleeSavedRegisters - As you might guess, this is a list of the callee
277   // saved registers for a target.
278   list<Register> CalleeSavedRegisters = [];
279   
280   // PointerType - Specify the value type to be used to represent pointers in
281   // this target.  Typically this is an i32 or i64 type.
282   ValueType PointerType;
283
284   // InstructionSet - Instruction set description for this target.
285   InstrInfo InstructionSet;
286
287   // AssemblyWriters - The AsmWriter instances available for this target.
288   list<AsmWriter> AssemblyWriters = [DefaultAsmWriter];
289 }
290
291 //===----------------------------------------------------------------------===//
292 // SubtargetFeature - A characteristic of the chip set.
293 //
294 class SubtargetFeature<string n, string a,  string v, string d> {
295   // Name - Feature name.  Used by command line (-mattr=) to determine the
296   // appropriate target chip.
297   //
298   string Name = n;
299   
300   // Attribute - Attribute to be set by feature.
301   //
302   string Attribute = a;
303   
304   // Value - Value the attribute to be set to by feature.
305   //
306   string Value = v;
307   
308   // Desc - Feature description.  Used by command line (-mattr=) to display help
309   // information.
310   //
311   string Desc = d;
312 }
313
314 //===----------------------------------------------------------------------===//
315 // Processor chip sets - These values represent each of the chip sets supported
316 // by the scheduler.  Each Processor definition requires corresponding
317 // instruction itineraries.
318 //
319 class Processor<string n, ProcessorItineraries pi, list<SubtargetFeature> f> {
320   // Name - Chip set name.  Used by command line (-mcpu=) to determine the
321   // appropriate target chip.
322   //
323   string Name = n;
324   
325   // ProcItin - The scheduling information for the target processor.
326   //
327   ProcessorItineraries ProcItin = pi;
328   
329   // Features - list of 
330   list<SubtargetFeature> Features = f;
331 }
332
333 //===----------------------------------------------------------------------===//
334 // Pull in the common support for DAG isel generation
335 //
336 include "../TargetSelectionDAG.td"