remove a dead field.
[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 is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // 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   // DwarfNumbers - Numbers 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 and -2 that register number
57   // is invalid for this mode/flavour.
58   list<int> DwarfNumbers = [];
59 }
60
61 // RegisterWithSubRegs - This can be used to define instances of Register which
62 // need to specify sub-registers.
63 // List "subregs" specifies which registers are sub-registers to this one. This
64 // is used to populate the SubRegs and AliasSet fields of TargetRegisterDesc.
65 // This allows the code generator to be careful not to put two values with 
66 // overlapping live ranges into registers which alias.
67 class RegisterWithSubRegs<string n, list<Register> subregs> : Register<n> {
68   let SubRegs = subregs;
69 }
70
71 // SubRegSet - This can be used to define a specific mapping of registers to
72 // indices, for use as named subregs of a particular physical register.  Each
73 // register in 'subregs' becomes an addressable subregister at index 'n' of the
74 // corresponding register in 'regs'.
75 class SubRegSet<int n, list<Register> regs, list<Register> subregs> {
76   int index = n;
77   
78   list<Register> From = regs;
79   list<Register> To = subregs;
80 }
81
82 // RegisterClass - Now that all of the registers are defined, and aliases
83 // between registers are defined, specify which registers belong to which
84 // register classes.  This also defines the default allocation order of
85 // registers by register allocators.
86 //
87 class RegisterClass<string namespace, list<ValueType> regTypes, int alignment,
88                     list<Register> regList> {
89   string Namespace = namespace;
90
91   // RegType - Specify the list ValueType of the registers in this register
92   // class.  Note that all registers in a register class must have the same
93   // ValueTypes.  This is a list because some targets permit storing different 
94   // types in same register, for example vector values with 128-bit total size,
95   // but different count/size of items, like SSE on x86.
96   //
97   list<ValueType> RegTypes = regTypes;
98
99   // Size - Specify the spill size in bits of the registers.  A default value of
100   // zero lets tablgen pick an appropriate size.
101   int Size = 0;
102
103   // Alignment - Specify the alignment required of the registers when they are
104   // stored or loaded to memory.
105   //
106   int Alignment = alignment;
107
108   // CopyCost - This value is used to specify the cost of copying a value
109   // between two registers in this register class. The default value is one
110   // meaning it takes a single instruction to perform the copying. A negative
111   // value means copying is extremely expensive or impossible.
112   int CopyCost = 1;
113
114   // MemberList - Specify which registers are in this class.  If the
115   // allocation_order_* method are not specified, this also defines the order of
116   // allocation used by the register allocator.
117   //
118   list<Register> MemberList = regList;
119   
120   // SubClassList - Specify which register classes correspond to subregisters
121   // of this class. The order should be by subregister set index.
122   list<RegisterClass> SubRegClassList = [];
123
124   // MethodProtos/MethodBodies - These members can be used to insert arbitrary
125   // code into a generated register class.   The normal usage of this is to 
126   // overload virtual methods.
127   code MethodProtos = [{}];
128   code MethodBodies = [{}];
129 }
130
131
132 //===----------------------------------------------------------------------===//
133 // DwarfRegNum - This class provides a mapping of the llvm register enumeration
134 // to the register numbering used by gcc and gdb.  These values are used by a
135 // debug information writer (ex. DwarfWriter) to describe where values may be
136 // located during execution.
137 class DwarfRegNum<list<int> Numbers> {
138   // DwarfNumbers - Numbers used internally by gcc/gdb to identify the register.
139   // These values can be determined by locating the <target>.h file in the
140   // directory llvmgcc/gcc/config/<target>/ and looking for REGISTER_NAMES.  The
141   // order of these names correspond to the enumeration used by gcc.  A value of
142   // -1 indicates that the gcc number is undefined and -2 that register number is 
143   // invalid for this mode/flavour.
144   list<int> DwarfNumbers = Numbers;
145 }
146
147 //===----------------------------------------------------------------------===//
148 // Pull in the common support for scheduling
149 //
150 include "TargetSchedule.td"
151
152 class Predicate; // Forward def
153
154 //===----------------------------------------------------------------------===//
155 // Instruction set description - These classes correspond to the C++ classes in
156 // the Target/TargetInstrInfo.h file.
157 //
158 class Instruction {
159   string Namespace = "";
160
161   dag OutOperandList;       // An dag containing the MI def operand list.
162   dag InOperandList;        // An dag containing the MI use operand list.
163   string AsmString = "";    // The .s format to print the instruction with.
164
165   // Pattern - Set to the DAG pattern for this instruction, if we know of one,
166   // otherwise, uninitialized.
167   list<dag> Pattern;
168
169   // The follow state will eventually be inferred automatically from the
170   // instruction pattern.
171
172   list<Register> Uses = []; // Default to using no non-operand registers
173   list<Register> Defs = []; // Default to modifying no non-operand registers
174
175   // Predicates - List of predicates which will be turned into isel matching
176   // code.
177   list<Predicate> Predicates = [];
178
179   // Code size.
180   int CodeSize = 0;
181
182   // Added complexity passed onto matching pattern.
183   int AddedComplexity  = 0;
184
185   // These bits capture information about the high-level semantics of the
186   // instruction.
187   bit isReturn     = 0;     // Is this instruction a return instruction?
188   bit isBranch     = 0;     // Is this instruction a branch instruction?
189   bit isIndirectBranch = 0; // Is this instruction an indirect branch?
190   bit isBarrier    = 0;     // Can control flow fall through this instruction?
191   bit isCall       = 0;     // Is this instruction a call instruction?
192   bit isSimpleLoad = 0;     // Is this just a load instruction?
193   bit mayStore     = 0;     // Can this instruction modify memory?
194   bit isImplicitDef = 0;    // Is this instruction an implicit def instruction?
195   bit isTwoAddress = 0;     // Is this a two address instruction?
196   bit isConvertibleToThreeAddress = 0;  // Can this 2-addr instruction promote?
197   bit isCommutable = 0;     // Is this 3 operand instruction commutable?
198   bit isTerminator = 0;     // Is this part of the terminator for a basic block?
199   bit isReMaterializable = 0; // Is this instruction re-materializable?
200   bit isPredicable = 0;     // Is this instruction predicable?
201   bit hasDelaySlot = 0;     // Does this instruction have an delay slot?
202   bit usesCustomDAGSchedInserter = 0; // Pseudo instr needing special help.
203   bit hasCtrlDep   = 0;     // Does this instruction r/w ctrl-flow chains?
204   bit isNotDuplicable = 0;  // Is it unsafe to duplicate this instruction?
205
206   // Side effect flags - If neither of these flags is set, then the instruction
207   // *always* has side effects. When set, the flags have these meanings:
208   //
209   //  neverHasSideEffects - The instruction has no side effects that are not
210   //    captured by any operands of the instruction or other flags, and when
211   //    *all* instances of the instruction of that opcode have no side effects.
212   //  mayHaveSideEffects  - Some instances of the instruction can have side
213   //    effects. The virtual method "isReallySideEffectFree" is called to
214   //    determine this. Load instructions are an example of where this is
215   //    useful. In general, loads always have side effects. However, loads from
216   //    constant pools don't. Individual back ends make this determination.
217   bit neverHasSideEffects = 0;
218   bit mayHaveSideEffects = 0;
219   
220   InstrItinClass Itinerary = NoItinerary;// Execution steps used for scheduling.
221
222   string Constraints = "";  // OperandConstraint, e.g. $src = $dst.
223   
224   /// DisableEncoding - List of operand names (e.g. "$op1,$op2") that should not
225   /// be encoded into the output machineinstr.
226   string DisableEncoding = "";
227 }
228
229 /// Predicates - These are extra conditionals which are turned into instruction
230 /// selector matching code. Currently each predicate is just a string.
231 class Predicate<string cond> {
232   string CondString = cond;
233 }
234
235 /// NoHonorSignDependentRounding - This predicate is true if support for
236 /// sign-dependent-rounding is not enabled.
237 def NoHonorSignDependentRounding
238  : Predicate<"!HonorSignDependentRoundingFPMath()">;
239
240 class Requires<list<Predicate> preds> {
241   list<Predicate> Predicates = preds;
242 }
243
244 /// ops definition - This is just a simple marker used to identify the operands
245 /// list for an instruction. outs and ins are identical both syntatically and
246 /// semantically, they are used to define def operands and use operands to
247 /// improve readibility. This should be used like this:
248 ///     (outs R32:$dst), (ins R32:$src1, R32:$src2) or something similar.
249 def ops;
250 def outs;
251 def ins;
252
253 /// variable_ops definition - Mark this instruction as taking a variable number
254 /// of operands.
255 def variable_ops;
256
257 /// ptr_rc definition - Mark this operand as being a pointer value whose
258 /// register class is resolved dynamically via a callback to TargetInstrInfo.
259 /// FIXME: We should probably change this to a class which contain a list of
260 /// flags. But currently we have but one flag.
261 def ptr_rc;
262
263 /// Operand Types - These provide the built-in operand types that may be used
264 /// by a target.  Targets can optionally provide their own operand types as
265 /// needed, though this should not be needed for RISC targets.
266 class Operand<ValueType ty> {
267   ValueType Type = ty;
268   string PrintMethod = "printOperand";
269   dag MIOperandInfo = (ops);
270 }
271
272 def i1imm  : Operand<i1>;
273 def i8imm  : Operand<i8>;
274 def i16imm : Operand<i16>;
275 def i32imm : Operand<i32>;
276 def i64imm : Operand<i64>;
277
278 /// zero_reg definition - Special node to stand for the zero register.
279 ///
280 def zero_reg;
281
282 /// PredicateOperand - This can be used to define a predicate operand for an
283 /// instruction.  OpTypes specifies the MIOperandInfo for the operand, and
284 /// AlwaysVal specifies the value of this predicate when set to "always
285 /// execute".
286 class PredicateOperand<ValueType ty, dag OpTypes, dag AlwaysVal>
287   : Operand<ty> {
288   let MIOperandInfo = OpTypes;
289   dag DefaultOps = AlwaysVal;
290 }
291
292 /// OptionalDefOperand - This is used to define a optional definition operand
293 /// for an instruction. DefaultOps is the register the operand represents if none
294 /// is supplied, e.g. zero_reg.
295 class OptionalDefOperand<ValueType ty, dag OpTypes, dag defaultops>
296   : Operand<ty> {
297   let MIOperandInfo = OpTypes;
298   dag DefaultOps = defaultops;
299 }
300
301
302 // InstrInfo - This class should only be instantiated once to provide parameters
303 // which are global to the the target machine.
304 //
305 class InstrInfo {
306   // If the target wants to associate some target-specific information with each
307   // instruction, it should provide these two lists to indicate how to assemble
308   // the target specific information into the 32 bits available.
309   //
310   list<string> TSFlagsFields = [];
311   list<int>    TSFlagsShifts = [];
312
313   // Target can specify its instructions in either big or little-endian formats.
314   // For instance, while both Sparc and PowerPC are big-endian platforms, the
315   // Sparc manual specifies its instructions in the format [31..0] (big), while
316   // PowerPC specifies them using the format [0..31] (little).
317   bit isLittleEndianEncoding = 0;
318 }
319
320 // Standard Instructions.
321 def PHI : Instruction {
322   let OutOperandList = (ops);
323   let InOperandList = (ops variable_ops);
324   let AsmString = "PHINODE";
325   let Namespace = "TargetInstrInfo";
326 }
327 def INLINEASM : Instruction {
328   let OutOperandList = (ops);
329   let InOperandList = (ops variable_ops);
330   let AsmString = "";
331   let Namespace = "TargetInstrInfo";
332 }
333 def LABEL : Instruction {
334   let OutOperandList = (ops);
335   let InOperandList = (ops i32imm:$id);
336   let AsmString = "";
337   let Namespace = "TargetInstrInfo";
338   let hasCtrlDep = 1;
339 }
340 def EXTRACT_SUBREG : Instruction {
341         let OutOperandList = (ops variable_ops);
342   let InOperandList = (ops variable_ops);
343   let AsmString = "";
344   let Namespace = "TargetInstrInfo";
345 }
346 def INSERT_SUBREG : Instruction {
347         let OutOperandList = (ops variable_ops);
348   let InOperandList = (ops variable_ops);
349   let AsmString = "";
350   let Namespace = "TargetInstrInfo";
351 }
352
353 //===----------------------------------------------------------------------===//
354 // AsmWriter - This class can be implemented by targets that need to customize
355 // the format of the .s file writer.
356 //
357 // Subtargets can have multiple different asmwriters (e.g. AT&T vs Intel syntax
358 // on X86 for example).
359 //
360 class AsmWriter {
361   // AsmWriterClassName - This specifies the suffix to use for the asmwriter
362   // class.  Generated AsmWriter classes are always prefixed with the target
363   // name.
364   string AsmWriterClassName  = "AsmPrinter";
365
366   // InstFormatName - AsmWriters can specify the name of the format string to
367   // print instructions with.
368   string InstFormatName = "AsmString";
369
370   // Variant - AsmWriters can be of multiple different variants.  Variants are
371   // used to support targets that need to emit assembly code in ways that are
372   // mostly the same for different targets, but have minor differences in
373   // syntax.  If the asmstring contains {|} characters in them, this integer
374   // will specify which alternative to use.  For example "{x|y|z}" with Variant
375   // == 1, will expand to "y".
376   int Variant = 0;
377 }
378 def DefaultAsmWriter : AsmWriter;
379
380
381 //===----------------------------------------------------------------------===//
382 // Target - This class contains the "global" target information
383 //
384 class Target {
385   // InstructionSet - Instruction set description for this target.
386   InstrInfo InstructionSet;
387
388   // AssemblyWriters - The AsmWriter instances available for this target.
389   list<AsmWriter> AssemblyWriters = [DefaultAsmWriter];
390 }
391
392 //===----------------------------------------------------------------------===//
393 // SubtargetFeature - A characteristic of the chip set.
394 //
395 class SubtargetFeature<string n, string a,  string v, string d,
396                        list<SubtargetFeature> i = []> {
397   // Name - Feature name.  Used by command line (-mattr=) to determine the
398   // appropriate target chip.
399   //
400   string Name = n;
401   
402   // Attribute - Attribute to be set by feature.
403   //
404   string Attribute = a;
405   
406   // Value - Value the attribute to be set to by feature.
407   //
408   string Value = v;
409   
410   // Desc - Feature description.  Used by command line (-mattr=) to display help
411   // information.
412   //
413   string Desc = d;
414
415   // Implies - Features that this feature implies are present. If one of those
416   // features isn't set, then this one shouldn't be set either.
417   //
418   list<SubtargetFeature> Implies = i;
419 }
420
421 //===----------------------------------------------------------------------===//
422 // Processor chip sets - These values represent each of the chip sets supported
423 // by the scheduler.  Each Processor definition requires corresponding
424 // instruction itineraries.
425 //
426 class Processor<string n, ProcessorItineraries pi, list<SubtargetFeature> f> {
427   // Name - Chip set name.  Used by command line (-mcpu=) to determine the
428   // appropriate target chip.
429   //
430   string Name = n;
431   
432   // ProcItin - The scheduling information for the target processor.
433   //
434   ProcessorItineraries ProcItin = pi;
435   
436   // Features - list of 
437   list<SubtargetFeature> Features = f;
438 }
439
440 //===----------------------------------------------------------------------===//
441 // Pull in the common support for calling conventions.
442 //
443 include "TargetCallingConv.td"
444
445 //===----------------------------------------------------------------------===//
446 // Pull in the common support for DAG isel generation.
447 //
448 include "TargetSelectionDAG.td"