lib/Target/X86/X86InstrControl.td

   1 //===-- X86InstrControl.td - Control Flow Instructions -----*- 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 describes the X86 jump, return, call, and related instructions.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15 //  Control Flow Instructions.
  16 //
  17
  18 // Return instructions.
  19 //
  20 // The X86retflag return instructions are variadic because we may add ST0 and
  21 // ST1 arguments when returning values on the x87 stack.
  22 let isTerminator = 1, isReturn = 1, isBarrier = 1,
  23     hasCtrlDep = 1, FPForm = SpecialFP in {
  24   def RET    : I   <0xC3, RawFrm, (outs), (ins variable_ops),
  25                     "ret",
  26                     [(X86retflag 0)], IIC_RET>;
  27   def RETW   : I   <0xC3, RawFrm, (outs), (ins),
  28                     "ret{w}",
  29                     [], IIC_RET>, OpSize;
  30   def RETI   : Ii16<0xC2, RawFrm, (outs), (ins i16imm:$amt, variable_ops),
  31                     "ret\t$amt",
  32                     [(X86retflag timm:$amt)], IIC_RET_IMM>;
  33   def RETIW  : Ii16<0xC2, RawFrm, (outs), (ins i16imm:$amt),
  34                     "ret{w}\t$amt",
  35                     [], IIC_RET_IMM>, OpSize;
  36   def LRETL  : I   <0xCB, RawFrm, (outs), (ins),
  37                     "{l}ret{l|f}", [], IIC_RET>;
  38   def LRETW  : I   <0xCB, RawFrm, (outs), (ins),
  39                     "{l}ret{w|f}", [], IIC_RET>, OpSize;
  40   def LRETQ  : RI  <0xCB, RawFrm, (outs), (ins),
  41                     "{l}ret{q|f}", [], IIC_RET>;
  42   def LRETI  : Ii16<0xCA, RawFrm, (outs), (ins i16imm:$amt),
  43                     "{l}ret{l|f}\t$amt", [], IIC_RET>;
  44   def LRETIW : Ii16<0xCA, RawFrm, (outs), (ins i16imm:$amt),
  45                     "{l}ret{w|f}\t$amt", [], IIC_RET>, OpSize;
  46 }
  47
  48 // Unconditional branches.
  49 let isBarrier = 1, isBranch = 1, isTerminator = 1 in {
  50   def JMP_4 : Ii32PCRel<0xE9, RawFrm, (outs), (ins brtarget:$dst),
  51                         "jmp\t$dst", [(br bb:$dst)], IIC_JMP_REL>;
  52   def JMP_1 : Ii8PCRel<0xEB, RawFrm, (outs), (ins brtarget8:$dst),
  53                        "jmp\t$dst", [], IIC_JMP_REL>;
  54   // FIXME : Intel syntax for JMP64pcrel32 such that it is not ambiguious
  55   // with JMP_1.
  56   def JMP64pcrel32 : I<0xE9, RawFrm, (outs), (ins brtarget:$dst),
  57                        "jmpq\t$dst", [], IIC_JMP_REL>;
  58 }
  59
  60 // Conditional Branches.
  61 let isBranch = 1, isTerminator = 1, Uses = [EFLAGS] in {
  62   multiclass ICBr<bits<8> opc1, bits<8> opc4, string asm, PatFrag Cond> {
  63     def _1 : Ii8PCRel <opc1, RawFrm, (outs), (ins brtarget8:$dst), asm, [],
  64                        IIC_Jcc>;
  65     def _4 : Ii32PCRel<opc4, RawFrm, (outs), (ins brtarget:$dst), asm,
  66                        [(X86brcond bb:$dst, Cond, EFLAGS)], IIC_Jcc>, TB;
  67   }
  68 }
  69
  70 defm JO  : ICBr<0x70, 0x80, "jo\t$dst" , X86_COND_O>;
  71 defm JNO : ICBr<0x71, 0x81, "jno\t$dst" , X86_COND_NO>;
  72 defm JB  : ICBr<0x72, 0x82, "jb\t$dst" , X86_COND_B>;
  73 defm JAE : ICBr<0x73, 0x83, "jae\t$dst", X86_COND_AE>;
  74 defm JE  : ICBr<0x74, 0x84, "je\t$dst" , X86_COND_E>;
  75 defm JNE : ICBr<0x75, 0x85, "jne\t$dst", X86_COND_NE>;
  76 defm JBE : ICBr<0x76, 0x86, "jbe\t$dst", X86_COND_BE>;
  77 defm JA  : ICBr<0x77, 0x87, "ja\t$dst" , X86_COND_A>;
  78 defm JS  : ICBr<0x78, 0x88, "js\t$dst" , X86_COND_S>;
  79 defm JNS : ICBr<0x79, 0x89, "jns\t$dst", X86_COND_NS>;
  80 defm JP  : ICBr<0x7A, 0x8A, "jp\t$dst" , X86_COND_P>;
  81 defm JNP : ICBr<0x7B, 0x8B, "jnp\t$dst", X86_COND_NP>;
  82 defm JL  : ICBr<0x7C, 0x8C, "jl\t$dst" , X86_COND_L>;
  83 defm JGE : ICBr<0x7D, 0x8D, "jge\t$dst", X86_COND_GE>;
  84 defm JLE : ICBr<0x7E, 0x8E, "jle\t$dst", X86_COND_LE>;
  85 defm JG  : ICBr<0x7F, 0x8F, "jg\t$dst" , X86_COND_G>;
  86
  87 // jcx/jecx/jrcx instructions.
  88 let isBranch = 1, isTerminator = 1 in {
  89   // These are the 32-bit versions of this instruction for the asmparser.  In
  90   // 32-bit mode, the address size prefix is jcxz and the unprefixed version is
  91   // jecxz.
  92   let Uses = [CX] in
  93     def JCXZ : Ii8PCRel<0xE3, RawFrm, (outs), (ins brtarget8:$dst),
  94                         "jcxz\t$dst", [], IIC_JCXZ>, AdSize, Requires<[In32BitMode]>;
  95   let Uses = [ECX] in
  96     def JECXZ_32 : Ii8PCRel<0xE3, RawFrm, (outs), (ins brtarget8:$dst),
  97                            "jecxz\t$dst", [], IIC_JCXZ>, Requires<[In32BitMode]>;
  98
  99   // J*CXZ instruction: 64-bit versions of this instruction for the asmparser.
 100   // In 64-bit mode, the address size prefix is jecxz and the unprefixed version
 101   // is jrcxz.
 102   let Uses = [ECX] in
 103     def JECXZ_64 : Ii8PCRel<0xE3, RawFrm, (outs), (ins brtarget8:$dst),
 104                             "jecxz\t$dst", [], IIC_JCXZ>, AdSize, Requires<[In64BitMode]>;
 105   let Uses = [RCX] in
 106     def JRCXZ : Ii8PCRel<0xE3, RawFrm, (outs), (ins brtarget8:$dst),
 107                            "jrcxz\t$dst", [], IIC_JCXZ>, Requires<[In64BitMode]>;
 108 }
 109
 110 // Indirect branches
 111 let isBranch = 1, isTerminator = 1, isBarrier = 1, isIndirectBranch = 1 in {
 112   def JMP32r     : I<0xFF, MRM4r, (outs), (ins GR32:$dst), "jmp{l}\t{*}$dst",
 113                      [(brind GR32:$dst)], IIC_JMP_REG>, Requires<[In32BitMode]>;
 114   def JMP32m     : I<0xFF, MRM4m, (outs), (ins i32mem:$dst), "jmp{l}\t{*}$dst",
 115                      [(brind (loadi32 addr:$dst))], IIC_JMP_MEM>, Requires<[In32BitMode]>;
 116
 117   def JMP64r     : I<0xFF, MRM4r, (outs), (ins GR64:$dst), "jmp{q}\t{*}$dst",
 118                      [(brind GR64:$dst)], IIC_JMP_REG>, Requires<[In64BitMode]>;
 119   def JMP64m     : I<0xFF, MRM4m, (outs), (ins i64mem:$dst), "jmp{q}\t{*}$dst",
 120                      [(brind (loadi64 addr:$dst))], IIC_JMP_MEM>, Requires<[In64BitMode]>;
 121
 122   def FARJMP16i  : Iseg16<0xEA, RawFrmImm16, (outs),
 123                           (ins i16imm:$off, i16imm:$seg),
 124                           "ljmp{w}\t{$seg, $off|$off, $seg}", [], IIC_JMP_FAR_PTR>, OpSize;
 125   def FARJMP32i  : Iseg32<0xEA, RawFrmImm16, (outs),
 126                           (ins i32imm:$off, i16imm:$seg),
 127                           "ljmp{l}\t{$seg, $off|$off, $seg}", [], IIC_JMP_FAR_PTR>;
 128   def FARJMP64   : RI<0xFF, MRM5m, (outs), (ins opaque80mem:$dst),
 129                       "ljmp{q}\t{*}$dst", [], IIC_JMP_FAR_MEM>;
 130
 131   def FARJMP16m  : I<0xFF, MRM5m, (outs), (ins opaque32mem:$dst),
 132                      "ljmp{w}\t{*}$dst", [], IIC_JMP_FAR_MEM>, OpSize;
 133   def FARJMP32m  : I<0xFF, MRM5m, (outs), (ins opaque48mem:$dst),
 134                      "ljmp{l}\t{*}$dst", [], IIC_JMP_FAR_MEM>;
 135 }
 136
 137
 138 // Loop instructions
 139
 140 def LOOP   : Ii8PCRel<0xE2, RawFrm, (outs), (ins brtarget8:$dst), "loop\t$dst", [], IIC_LOOP>;
 141 def LOOPE  : Ii8PCRel<0xE1, RawFrm, (outs), (ins brtarget8:$dst), "loope\t$dst", [], IIC_LOOPE>;
 142 def LOOPNE : Ii8PCRel<0xE0, RawFrm, (outs), (ins brtarget8:$dst), "loopne\t$dst", [], IIC_LOOPNE>;
 143
 144 //===----------------------------------------------------------------------===//
 145 //  Call Instructions...
 146 //
 147 let isCall = 1 in
 148   // All calls clobber the non-callee saved registers. ESP is marked as
 149   // a use to prevent stack-pointer assignments that appear immediately
 150   // before calls from potentially appearing dead. Uses for argument
 151   // registers are added manually.
 152   let Uses = [ESP] in {
 153     def CALLpcrel32 : Ii32PCRel<0xE8, RawFrm,
 154                            (outs), (ins i32imm_pcrel:$dst),
 155                            "call{l}\t$dst", [], IIC_CALL_RI>, Requires<[In32BitMode]>;
 156     def CALL32r     : I<0xFF, MRM2r, (outs), (ins GR32:$dst),
 157                         "call{l}\t{*}$dst", [(X86call GR32:$dst)], IIC_CALL_RI>,
 158                          Requires<[In32BitMode]>;
 159     def CALL32m     : I<0xFF, MRM2m, (outs), (ins i32mem:$dst),
 160                         "call{l}\t{*}$dst", [(X86call (loadi32 addr:$dst))], IIC_CALL_MEM>,
 161                         Requires<[In32BitMode]>;
 162
 163     def FARCALL16i  : Iseg16<0x9A, RawFrmImm16, (outs),
 164                              (ins i16imm:$off, i16imm:$seg),
 165                              "lcall{w}\t{$seg, $off|$off, $seg}", [],
 166                              IIC_CALL_FAR_PTR>, OpSize;
 167     def FARCALL32i  : Iseg32<0x9A, RawFrmImm16, (outs),
 168                              (ins i32imm:$off, i16imm:$seg),
 169                              "lcall{l}\t{$seg, $off|$off, $seg}", [],
 170                              IIC_CALL_FAR_PTR>;
 171
 172     def FARCALL16m  : I<0xFF, MRM3m, (outs), (ins opaque32mem:$dst),
 173                         "lcall{w}\t{*}$dst", [], IIC_CALL_FAR_MEM>, OpSize;
 174     def FARCALL32m  : I<0xFF, MRM3m, (outs), (ins opaque48mem:$dst),
 175                         "lcall{l}\t{*}$dst", [], IIC_CALL_FAR_MEM>;
 176
 177     // callw for 16 bit code for the assembler.
 178     let isAsmParserOnly = 1 in
 179       def CALLpcrel16 : Ii16PCRel<0xE8, RawFrm,
 180                        (outs), (ins i16imm_pcrel:$dst),
 181                        "callw\t$dst", []>, OpSize;
 182   }
 183
 184
 185 // Tail call stuff.
 186
 187 let isCall = 1, isTerminator = 1, isReturn = 1, isBarrier = 1,
 188     isCodeGenOnly = 1 in
 189   let Uses = [ESP] in {
 190   def TCRETURNdi : PseudoI<(outs),
 191                      (ins i32imm_pcrel:$dst, i32imm:$offset), []>;
 192   def TCRETURNri : PseudoI<(outs),
 193                      (ins ptr_rc_tailcall:$dst, i32imm:$offset), []>;
 194   let mayLoad = 1 in
 195   def TCRETURNmi : PseudoI<(outs),
 196                      (ins i32mem_TC:$dst, i32imm:$offset), []>;
 197
 198   // FIXME: The should be pseudo instructions that are lowered when going to
 199   // mcinst.
 200   def TAILJMPd : Ii32PCRel<0xE9, RawFrm, (outs),
 201                            (ins i32imm_pcrel:$dst),
 202                            "jmp\t$dst  # TAILCALL",
 203                            [], IIC_JMP_REL>;
 204   def TAILJMPr : I<0xFF, MRM4r, (outs), (ins ptr_rc_tailcall:$dst),
 205                    "", [], IIC_JMP_REG>;  // FIXME: Remove encoding when JIT is dead.
 206   let mayLoad = 1 in
 207   def TAILJMPm : I<0xFF, MRM4m, (outs), (ins i32mem_TC:$dst),
 208                    "jmp{l}\t{*}$dst  # TAILCALL", [], IIC_JMP_MEM>;
 209 }
 210
 211
 212 //===----------------------------------------------------------------------===//
 213 //  Call Instructions...
 214 //
 215
 216 // RSP is marked as a use to prevent stack-pointer assignments that appear
 217 // immediately before calls from potentially appearing dead. Uses for argument
 218 // registers are added manually.
 219 let isCall = 1, Uses = [RSP] in {
 220   // NOTE: this pattern doesn't match "X86call imm", because we do not know
 221   // that the offset between an arbitrary immediate and the call will fit in
 222   // the 32-bit pcrel field that we have.
 223   def CALL64pcrel32 : Ii32PCRel<0xE8, RawFrm,
 224                         (outs), (ins i64i32imm_pcrel:$dst),
 225                         "call{q}\t$dst", [], IIC_CALL_RI>,
 226                       Requires<[In64BitMode]>;
 227   def CALL64r       : I<0xFF, MRM2r, (outs), (ins GR64:$dst),
 228                         "call{q}\t{*}$dst", [(X86call GR64:$dst)],
 229                         IIC_CALL_RI>,
 230                       Requires<[In64BitMode]>;
 231   def CALL64m       : I<0xFF, MRM2m, (outs), (ins i64mem:$dst),
 232                         "call{q}\t{*}$dst", [(X86call (loadi64 addr:$dst))],
 233                         IIC_CALL_MEM>,
 234                       Requires<[In64BitMode]>;
 235
 236   def FARCALL64   : RI<0xFF, MRM3m, (outs), (ins opaque80mem:$dst),
 237                        "lcall{q}\t{*}$dst", [], IIC_CALL_FAR_MEM>;
 238 }
 239
 240 let isCall = 1, isCodeGenOnly = 1 in
 241   // __chkstk(MSVC):     clobber R10, R11 and EFLAGS.
 242   // ___chkstk(Mingw64): clobber R10, R11, RAX and EFLAGS, and update RSP.
 243   let Defs = [RAX, R10, R11, RSP, EFLAGS],
 244       Uses = [RSP] in {
 245     def W64ALLOCA : Ii32PCRel<0xE8, RawFrm,
 246                       (outs), (ins i64i32imm_pcrel:$dst),
 247                       "call{q}\t$dst", [], IIC_CALL_RI>,
 248                     Requires<[IsWin64]>;
 249   }
 250
 251 let isCall = 1, isTerminator = 1, isReturn = 1, isBarrier = 1,
 252     isCodeGenOnly = 1 in
 253   let Uses = [RSP],
 254       usesCustomInserter = 1 in {
 255   def TCRETURNdi64 : PseudoI<(outs),
 256                       (ins i64i32imm_pcrel:$dst, i32imm:$offset),
 257                       []>;
 258   def TCRETURNri64 : PseudoI<(outs),
 259                       (ins ptr_rc_tailcall:$dst, i32imm:$offset), []>;
 260   let mayLoad = 1 in
 261   def TCRETURNmi64 : PseudoI<(outs),
 262                        (ins i64mem_TC:$dst, i32imm:$offset), []>;
 263
 264   def TAILJMPd64 : Ii32PCRel<0xE9, RawFrm, (outs),
 265                                       (ins i64i32imm_pcrel:$dst),
 266                    "jmp\t$dst  # TAILCALL", [], IIC_JMP_REL>;
 267   def TAILJMPr64 : I<0xFF, MRM4r, (outs), (ins ptr_rc_tailcall:$dst),
 268                      "jmp{q}\t{*}$dst  # TAILCALL", [], IIC_JMP_MEM>;
 269
 270   let mayLoad = 1 in
 271   def TAILJMPm64 : I<0xFF, MRM4m, (outs), (ins i64mem_TC:$dst),
 272                      "jmp{q}\t{*}$dst  # TAILCALL", [], IIC_JMP_MEM>;
 273 }