Factor out some x86 vector shuffle rewriting and add comments about the direction...
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86InstrMMX.td
1 //====- X86InstrMMX.td - Describe the X86 Instruction Set --*- 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 MMX instruction set, defining the instructions,
11 // and properties of the instructions which are needed for code generation,
12 // machine code emission, and analysis.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 //===----------------------------------------------------------------------===//
17 // MMX Multiclasses
18 //===----------------------------------------------------------------------===//
19
20 let Constraints = "$src1 = $dst" in {
21   // MMXI_binop_rm - Simple MMX binary operator based on llvm operator.
22   multiclass MMXI_binop_rm<bits<8> opc, string OpcodeStr, SDNode OpNode,
23                            ValueType OpVT, bit Commutable = 0> {
24     def rr : MMXI<opc, MRMSrcReg, (outs VR64:$dst),
25                   (ins VR64:$src1, VR64:$src2),
26                   !strconcat(OpcodeStr, "\t{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
27                   [(set VR64:$dst, (OpVT (OpNode VR64:$src1, VR64:$src2)))]> {
28       let isCommutable = Commutable;
29     }
30     def rm : MMXI<opc, MRMSrcMem, (outs VR64:$dst),
31                   (ins VR64:$src1, i64mem:$src2),
32                   !strconcat(OpcodeStr, "\t{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
33                   [(set VR64:$dst, (OpVT (OpNode VR64:$src1,
34                                          (bitconvert
35                                           (load_mmx addr:$src2)))))]>;
36   }
37
38   // MMXI_binop_rm_int - Simple MMX binary operator based on intrinsic.
39   multiclass MMXI_binop_rm_int<bits<8> opc, string OpcodeStr, Intrinsic IntId,
40                                bit Commutable = 0> {
41     def rr : MMXI<opc, MRMSrcReg, (outs VR64:$dst),
42                  (ins VR64:$src1, VR64:$src2),
43                  !strconcat(OpcodeStr, "\t{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
44                  [(set VR64:$dst, (IntId VR64:$src1, VR64:$src2))]> {
45       let isCommutable = Commutable;
46     }
47     def rm : MMXI<opc, MRMSrcMem, (outs VR64:$dst),
48                  (ins VR64:$src1, i64mem:$src2),
49                  !strconcat(OpcodeStr, "\t{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
50                  [(set VR64:$dst, (IntId VR64:$src1,
51                                    (bitconvert (load_mmx addr:$src2))))]>;
52   }
53
54   // MMXI_binop_rm_int2 - Simple MMX binary operator based on intrinsic, with a
55   // different name for the generated instructions than MMXI_binop_rm uses.
56   // Thus int2 and rm can coexist for different implementations of the same
57   // instruction, while int and rm cannot.  This is temporary during transition
58   // to intrinsic-only implementation.  When it is removed, remove the FIXME
59   // from X86RecognizableInstr.cpp.
60   multiclass MMXI_binop_rm_int2<bits<8> opc, string OpcodeStr, Intrinsic IntId,
61                                bit Commutable = 0> {
62     def irr : MMXI<opc, MRMSrcReg, (outs VR64:$dst),
63                  (ins VR64:$src1, VR64:$src2),
64                  !strconcat(OpcodeStr, "\t{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
65                  [(set VR64:$dst, (IntId VR64:$src1, VR64:$src2))]> {
66       let isCommutable = Commutable;
67     }
68     def irm : MMXI<opc, MRMSrcMem, (outs VR64:$dst),
69                  (ins VR64:$src1, i64mem:$src2),
70                  !strconcat(OpcodeStr, "\t{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
71                  [(set VR64:$dst, (IntId VR64:$src1,
72                                    (bitconvert (load_mmx addr:$src2))))]>;
73   }
74
75   // MMXI_binop_rm_v1i64 - Simple MMX binary operator whose type is v1i64.
76   //
77   // FIXME: we could eliminate this and use MMXI_binop_rm instead if tblgen knew
78   // to collapse (bitconvert VT to VT) into its operand.
79   //
80   multiclass MMXI_binop_rm_v1i64<bits<8> opc, string OpcodeStr, SDNode OpNode,
81                                  bit Commutable = 0> {
82     def rr : MMXI<opc, MRMSrcReg, (outs VR64:$dst),
83                                   (ins VR64:$src1, VR64:$src2),
84                   !strconcat(OpcodeStr, "\t{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
85                   [(set VR64:$dst, (v1i64 (OpNode VR64:$src1, VR64:$src2)))]> {
86       let isCommutable = Commutable;
87     }
88     def rm : MMXI<opc, MRMSrcMem, (outs VR64:$dst),
89                                   (ins VR64:$src1, i64mem:$src2),
90                   !strconcat(OpcodeStr, "\t{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
91                   [(set VR64:$dst,
92                     (OpNode VR64:$src1,(load_mmx addr:$src2)))]>;
93   }
94
95   multiclass MMXI_binop_rmi_int<bits<8> opc, bits<8> opc2, Format ImmForm,
96                                 string OpcodeStr, Intrinsic IntId,
97                                 Intrinsic IntId2> {
98     def rr : MMXI<opc, MRMSrcReg, (outs VR64:$dst),
99                                   (ins VR64:$src1, VR64:$src2),
100                   !strconcat(OpcodeStr, "\t{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
101                   [(set VR64:$dst, (IntId VR64:$src1, VR64:$src2))]>;
102     def rm : MMXI<opc, MRMSrcMem, (outs VR64:$dst),
103                                   (ins VR64:$src1, i64mem:$src2),
104                   !strconcat(OpcodeStr, "\t{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
105                   [(set VR64:$dst, (IntId VR64:$src1,
106                                     (bitconvert (load_mmx addr:$src2))))]>;
107     def ri : MMXIi8<opc2, ImmForm, (outs VR64:$dst),
108                                    (ins VR64:$src1, i32i8imm:$src2),
109                     !strconcat(OpcodeStr, "\t{$src2, $dst|$dst, $src2}"),
110            [(set VR64:$dst, (IntId2 VR64:$src1, (i32 imm:$src2)))]>;
111   }
112 }
113
114 //===----------------------------------------------------------------------===//
115 // MMX EMMS & FEMMS Instructions
116 //===----------------------------------------------------------------------===//
117
118 def MMX_EMMS  : MMXI<0x77, RawFrm, (outs), (ins), "emms",
119                      [(int_x86_mmx_emms)]>;
120 def MMX_FEMMS : MMXI<0x0E, RawFrm, (outs), (ins), "femms",
121                      [(int_x86_mmx_femms)]>;
122
123 //===----------------------------------------------------------------------===//
124 // MMX Scalar Instructions
125 //===----------------------------------------------------------------------===//
126
127 // Data Transfer Instructions
128 def MMX_MOVD64rr : MMXI<0x6E, MRMSrcReg, (outs VR64:$dst), (ins GR32:$src),
129                         "movd\t{$src, $dst|$dst, $src}",
130                         [(set VR64:$dst, 
131                          (v2i32 (scalar_to_vector GR32:$src)))]>;
132 let canFoldAsLoad = 1, isReMaterializable = 1 in
133 def MMX_MOVD64rm : MMXI<0x6E, MRMSrcMem, (outs VR64:$dst), (ins i32mem:$src),
134                         "movd\t{$src, $dst|$dst, $src}",
135               [(set VR64:$dst,
136                (v2i32 (scalar_to_vector (loadi32 addr:$src))))]>;
137 let mayStore = 1 in
138 def MMX_MOVD64mr : MMXI<0x7E, MRMDestMem, (outs), (ins i32mem:$dst, VR64:$src),
139                         "movd\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
140 def MMX_MOVD64grr : MMXI<0x7E, MRMDestReg, (outs), (ins GR32:$dst, VR64:$src),
141                         "movd\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
142
143 let neverHasSideEffects = 1 in
144 def MMX_MOVD64to64rr : MMXRI<0x6E, MRMSrcReg, (outs VR64:$dst), (ins GR64:$src),
145                              "movd\t{$src, $dst|$dst, $src}",
146                              []>;
147
148 let neverHasSideEffects = 1 in
149 // These are 64 bit moves, but since the OS X assembler doesn't
150 // recognize a register-register movq, we write them as
151 // movd.
152 def MMX_MOVD64from64rr : MMXRI<0x7E, MRMDestReg,
153                                (outs GR64:$dst), (ins VR64:$src),
154                                "movd\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
155 def MMX_MOVD64rrv164 : MMXRI<0x6E, MRMSrcReg, (outs VR64:$dst), (ins GR64:$src),
156                              "movd\t{$src, $dst|$dst, $src}",
157                              [(set VR64:$dst,
158                               (v1i64 (scalar_to_vector GR64:$src)))]>;
159
160 let neverHasSideEffects = 1 in
161 def MMX_MOVQ64rr : MMXI<0x6F, MRMSrcReg, (outs VR64:$dst), (ins VR64:$src),
162                         "movq\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
163 let canFoldAsLoad = 1, isReMaterializable = 1 in
164 def MMX_MOVQ64rm : MMXI<0x6F, MRMSrcMem, (outs VR64:$dst), (ins i64mem:$src),
165                         "movq\t{$src, $dst|$dst, $src}",
166                         [(set VR64:$dst, (load_mmx addr:$src))]>;
167 def MMX_MOVQ64mr : MMXI<0x7F, MRMDestMem, (outs), (ins i64mem:$dst, VR64:$src),
168                         "movq\t{$src, $dst|$dst, $src}",
169                         [(store (v1i64 VR64:$src), addr:$dst)]>;
170
171 def MMX_MOVDQ2Qrr : SDIi8<0xD6, MRMSrcReg, (outs VR64:$dst), (ins VR128:$src),
172                           "movdq2q\t{$src, $dst|$dst, $src}",
173                           [(set VR64:$dst,
174                             (v1i64 (bitconvert
175                             (i64 (vector_extract (v2i64 VR128:$src),
176                                   (iPTR 0))))))]>;
177
178 def MMX_MOVQ2DQrr : SSDIi8<0xD6, MRMSrcReg, (outs VR128:$dst), (ins VR64:$src),
179                            "movq2dq\t{$src, $dst|$dst, $src}",
180           [(set VR128:$dst,
181             (movl immAllZerosV,
182                   (v2i64 (scalar_to_vector
183                               (i64 (bitconvert (v1i64 VR64:$src)))))))]>;
184
185 let neverHasSideEffects = 1 in
186 def MMX_MOVQ2FR64rr: SSDIi8<0xD6, MRMSrcReg, (outs FR64:$dst), (ins VR64:$src),
187                            "movq2dq\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
188
189 def MMX_MOVFR642Qrr: SDIi8<0xD6, MRMSrcReg, (outs VR64:$dst), (ins FR64:$src),
190                            "movdq2q\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
191
192 def MMX_MOVNTQmr  : MMXI<0xE7, MRMDestMem, (outs), (ins i64mem:$dst, VR64:$src),
193                          "movntq\t{$src, $dst|$dst, $src}",
194                          [(int_x86_mmx_movnt_dq addr:$dst, VR64:$src)]>;
195
196 let AddedComplexity = 15 in
197 // movd to MMX register zero-extends
198 def MMX_MOVZDI2PDIrr : MMXI<0x6E, MRMSrcReg, (outs VR64:$dst), (ins GR32:$src),
199                              "movd\t{$src, $dst|$dst, $src}",
200               [(set VR64:$dst,
201                     (v2i32 (X86vzmovl (v2i32 (scalar_to_vector GR32:$src)))))]>;
202 let AddedComplexity = 20 in
203 def MMX_MOVZDI2PDIrm : MMXI<0x6E, MRMSrcMem, (outs VR64:$dst),
204                            (ins i32mem:$src),
205                              "movd\t{$src, $dst|$dst, $src}",
206           [(set VR64:$dst,
207                 (v2i32 (X86vzmovl (v2i32
208                                    (scalar_to_vector (loadi32 addr:$src))))))]>;
209
210 // Arithmetic Instructions
211
212 // -- Addition
213 defm MMX_PADDB : MMXI_binop_rm<0xFC, "paddb", add, v8i8,  1>,
214                  MMXI_binop_rm_int2<0xFC, "paddb", int_x86_mmx_padd_b, 1>;
215 defm MMX_PADDW : MMXI_binop_rm<0xFD, "paddw", add, v4i16, 1>,
216                  MMXI_binop_rm_int2<0xFD, "paddw", int_x86_mmx_padd_w, 1>;
217 defm MMX_PADDD : MMXI_binop_rm<0xFE, "paddd", add, v2i32, 1>,
218                  MMXI_binop_rm_int2<0xFE, "paddd", int_x86_mmx_padd_d, 1>;
219 defm MMX_PADDQ : MMXI_binop_rm<0xD4, "paddq", add, v1i64, 1>,
220                  MMXI_binop_rm_int2<0xD4, "paddq", int_x86_mmx_padd_q, 1>;
221 defm MMX_PADDSB  : MMXI_binop_rm_int<0xEC, "paddsb" , int_x86_mmx_padds_b, 1>;
222 defm MMX_PADDSW  : MMXI_binop_rm_int<0xED, "paddsw" , int_x86_mmx_padds_w, 1>;
223
224 defm MMX_PADDUSB : MMXI_binop_rm_int<0xDC, "paddusb", int_x86_mmx_paddus_b, 1>;
225 defm MMX_PADDUSW : MMXI_binop_rm_int<0xDD, "paddusw", int_x86_mmx_paddus_w, 1>;
226
227 // -- Subtraction
228 defm MMX_PSUBB : MMXI_binop_rm<0xF8, "psubb", sub, v8i8>,
229                  MMXI_binop_rm_int2<0xF8, "psubb", int_x86_mmx_psub_b>;
230 defm MMX_PSUBW : MMXI_binop_rm<0xF9, "psubw", sub, v4i16>,
231                  MMXI_binop_rm_int2<0xF9, "psubw", int_x86_mmx_psub_w>;
232 defm MMX_PSUBD : MMXI_binop_rm<0xFA, "psubd", sub, v2i32>,
233                  MMXI_binop_rm_int2<0xFA, "psubd", int_x86_mmx_psub_d>;
234 defm MMX_PSUBQ : MMXI_binop_rm<0xFB, "psubq", sub, v1i64>,
235                  MMXI_binop_rm_int2<0xFB, "psubq", int_x86_mmx_psub_q>;
236
237 defm MMX_PSUBSB  : MMXI_binop_rm_int<0xE8, "psubsb" , int_x86_mmx_psubs_b>;
238 defm MMX_PSUBSW  : MMXI_binop_rm_int<0xE9, "psubsw" , int_x86_mmx_psubs_w>;
239
240 defm MMX_PSUBUSB : MMXI_binop_rm_int<0xD8, "psubusb", int_x86_mmx_psubus_b>;
241 defm MMX_PSUBUSW : MMXI_binop_rm_int<0xD9, "psubusw", int_x86_mmx_psubus_w>;
242
243 // -- Multiplication
244 defm MMX_PMULLW  : MMXI_binop_rm<0xD5, "pmullw", mul, v4i16, 1>,
245                    MMXI_binop_rm_int2<0xD5, "pmullw", int_x86_mmx_pmull_w, 1>;
246
247 defm MMX_PMULHW  : MMXI_binop_rm_int<0xE5, "pmulhw",  int_x86_mmx_pmulh_w,  1>;
248 defm MMX_PMULHUW : MMXI_binop_rm_int<0xE4, "pmulhuw", int_x86_mmx_pmulhu_w, 1>;
249 defm MMX_PMULUDQ : MMXI_binop_rm_int<0xF4, "pmuludq", int_x86_mmx_pmulu_dq, 1>;
250
251 // -- Miscellanea
252 defm MMX_PMADDWD : MMXI_binop_rm_int<0xF5, "pmaddwd", int_x86_mmx_pmadd_wd, 1>;
253
254 defm MMX_PAVGB   : MMXI_binop_rm_int<0xE0, "pavgb", int_x86_mmx_pavg_b, 1>;
255 defm MMX_PAVGW   : MMXI_binop_rm_int<0xE3, "pavgw", int_x86_mmx_pavg_w, 1>;
256
257 defm MMX_PMINUB  : MMXI_binop_rm_int<0xDA, "pminub", int_x86_mmx_pminu_b, 1>;
258 defm MMX_PMINSW  : MMXI_binop_rm_int<0xEA, "pminsw", int_x86_mmx_pmins_w, 1>;
259
260 defm MMX_PMAXUB  : MMXI_binop_rm_int<0xDE, "pmaxub", int_x86_mmx_pmaxu_b, 1>;
261 defm MMX_PMAXSW  : MMXI_binop_rm_int<0xEE, "pmaxsw", int_x86_mmx_pmaxs_w, 1>;
262
263 defm MMX_PSADBW  : MMXI_binop_rm_int<0xF6, "psadbw", int_x86_mmx_psad_bw, 1>;
264
265 // Logical Instructions
266 defm MMX_PAND : MMXI_binop_rm_v1i64<0xDB, "pand", and, 1>,
267                 MMXI_binop_rm_int2<0xDB, "pand", int_x86_mmx_pand, 1>;
268 defm MMX_POR  : MMXI_binop_rm_v1i64<0xEB, "por" , or,  1>,
269                 MMXI_binop_rm_int2<0xEB, "por" , int_x86_mmx_por,  1>;
270 defm MMX_PXOR : MMXI_binop_rm_v1i64<0xEF, "pxor", xor, 1>,
271                 MMXI_binop_rm_int2<0xEF, "pxor", int_x86_mmx_pxor, 1>;
272 defm MMX_PANDN : MMXI_binop_rm_int2<0xDF, "pandn", int_x86_mmx_pandn, 1>;
273
274 let Constraints = "$src1 = $dst" in {
275   def MMX_PANDNrr : MMXI<0xDF, MRMSrcReg,
276                          (outs VR64:$dst), (ins VR64:$src1, VR64:$src2),
277                          "pandn\t{$src2, $dst|$dst, $src2}",
278                          [(set VR64:$dst, (v1i64 (and (vnot VR64:$src1),
279                                                   VR64:$src2)))]>;
280   def MMX_PANDNrm : MMXI<0xDF, MRMSrcMem,
281                          (outs VR64:$dst), (ins VR64:$src1, i64mem:$src2),
282                          "pandn\t{$src2, $dst|$dst, $src2}",
283                          [(set VR64:$dst, (v1i64 (and (vnot VR64:$src1),
284                                                   (load addr:$src2))))]>;
285 }
286
287 // Shift Instructions
288 defm MMX_PSRLW : MMXI_binop_rmi_int<0xD1, 0x71, MRM2r, "psrlw",
289                                     int_x86_mmx_psrl_w, int_x86_mmx_psrli_w>;
290 defm MMX_PSRLD : MMXI_binop_rmi_int<0xD2, 0x72, MRM2r, "psrld",
291                                     int_x86_mmx_psrl_d, int_x86_mmx_psrli_d>;
292 defm MMX_PSRLQ : MMXI_binop_rmi_int<0xD3, 0x73, MRM2r, "psrlq",
293                                     int_x86_mmx_psrl_q, int_x86_mmx_psrli_q>;
294
295 defm MMX_PSLLW : MMXI_binop_rmi_int<0xF1, 0x71, MRM6r, "psllw",
296                                     int_x86_mmx_psll_w, int_x86_mmx_pslli_w>;
297 defm MMX_PSLLD : MMXI_binop_rmi_int<0xF2, 0x72, MRM6r, "pslld",
298                                     int_x86_mmx_psll_d, int_x86_mmx_pslli_d>;
299 defm MMX_PSLLQ : MMXI_binop_rmi_int<0xF3, 0x73, MRM6r, "psllq",
300                                     int_x86_mmx_psll_q, int_x86_mmx_pslli_q>;
301
302 defm MMX_PSRAW : MMXI_binop_rmi_int<0xE1, 0x71, MRM4r, "psraw",
303                                     int_x86_mmx_psra_w, int_x86_mmx_psrai_w>;
304 defm MMX_PSRAD : MMXI_binop_rmi_int<0xE2, 0x72, MRM4r, "psrad",
305                                     int_x86_mmx_psra_d, int_x86_mmx_psrai_d>;
306
307 // Shift up / down and insert zero's.
308 def : Pat<(v1i64 (X86vshl     VR64:$src, (i8 imm:$amt))),
309           (MMX_PSLLQri VR64:$src, (GetLo32XForm imm:$amt))>;
310 def : Pat<(v1i64 (X86vshr     VR64:$src, (i8 imm:$amt))),
311           (MMX_PSRLQri VR64:$src, (GetLo32XForm imm:$amt))>;
312
313 // Comparison Instructions
314 defm MMX_PCMPEQB : MMXI_binop_rm_int<0x74, "pcmpeqb", int_x86_mmx_pcmpeq_b>;
315 defm MMX_PCMPEQW : MMXI_binop_rm_int<0x75, "pcmpeqw", int_x86_mmx_pcmpeq_w>;
316 defm MMX_PCMPEQD : MMXI_binop_rm_int<0x76, "pcmpeqd", int_x86_mmx_pcmpeq_d>;
317
318 defm MMX_PCMPGTB : MMXI_binop_rm_int<0x64, "pcmpgtb", int_x86_mmx_pcmpgt_b>;
319 defm MMX_PCMPGTW : MMXI_binop_rm_int<0x65, "pcmpgtw", int_x86_mmx_pcmpgt_w>;
320 defm MMX_PCMPGTD : MMXI_binop_rm_int<0x66, "pcmpgtd", int_x86_mmx_pcmpgt_d>;
321
322 // Conversion Instructions
323
324 // -- Unpack Instructions
325 let Constraints = "$src1 = $dst" in {
326   // Unpack High Packed Data Instructions
327   def MMX_PUNPCKHBWrr : MMXI<0x68, MRMSrcReg,
328                              (outs VR64:$dst), (ins VR64:$src1, VR64:$src2),
329                              "punpckhbw\t{$src2, $dst|$dst, $src2}",
330                              [(set VR64:$dst,
331                                (v8i8 (mmx_unpckh VR64:$src1, VR64:$src2)))]>;
332   def MMX_PUNPCKHBWrm : MMXI<0x68, MRMSrcMem,
333                              (outs VR64:$dst), (ins VR64:$src1, i64mem:$src2),
334                              "punpckhbw\t{$src2, $dst|$dst, $src2}",
335                              [(set VR64:$dst,
336                                (v8i8 (mmx_unpckh VR64:$src1,
337                                       (bc_v8i8 (load_mmx addr:$src2)))))]>;
338
339   def MMX_PUNPCKHWDrr : MMXI<0x69, MRMSrcReg,
340                              (outs VR64:$dst), (ins VR64:$src1, VR64:$src2),
341                              "punpckhwd\t{$src2, $dst|$dst, $src2}",
342                              [(set VR64:$dst,
343                                (v4i16 (mmx_unpckh VR64:$src1, VR64:$src2)))]>;
344   def MMX_PUNPCKHWDrm : MMXI<0x69, MRMSrcMem,
345                              (outs VR64:$dst), (ins VR64:$src1, i64mem:$src2),
346                              "punpckhwd\t{$src2, $dst|$dst, $src2}",
347                              [(set VR64:$dst,
348                                (v4i16 (mmx_unpckh VR64:$src1,
349                                        (bc_v4i16 (load_mmx addr:$src2)))))]>;
350
351   def MMX_PUNPCKHDQrr : MMXI<0x6A, MRMSrcReg,
352                              (outs VR64:$dst), (ins VR64:$src1, VR64:$src2),
353                              "punpckhdq\t{$src2, $dst|$dst, $src2}",
354                              [(set VR64:$dst,
355                                (v2i32 (mmx_unpckh VR64:$src1, VR64:$src2)))]>;
356   def MMX_PUNPCKHDQrm : MMXI<0x6A, MRMSrcMem,
357                              (outs VR64:$dst), (ins VR64:$src1, i64mem:$src2),
358                              "punpckhdq\t{$src2, $dst|$dst, $src2}",
359                              [(set VR64:$dst,
360                                (v2i32 (mmx_unpckh VR64:$src1,
361                                        (bc_v2i32 (load_mmx addr:$src2)))))]>;
362
363   // Unpack Low Packed Data Instructions
364   def MMX_PUNPCKLBWrr : MMXI<0x60, MRMSrcReg,
365                              (outs VR64:$dst), (ins VR64:$src1, VR64:$src2),
366                              "punpcklbw\t{$src2, $dst|$dst, $src2}",
367                              [(set VR64:$dst,
368                                (v8i8 (mmx_unpckl VR64:$src1, VR64:$src2)))]>;
369   def MMX_PUNPCKLBWrm : MMXI<0x60, MRMSrcMem,
370                              (outs VR64:$dst), (ins VR64:$src1, i64mem:$src2),
371                              "punpcklbw\t{$src2, $dst|$dst, $src2}",
372                              [(set VR64:$dst,
373                                (v8i8 (mmx_unpckl VR64:$src1,
374                                       (bc_v8i8 (load_mmx addr:$src2)))))]>;
375
376   def MMX_PUNPCKLWDrr : MMXI<0x61, MRMSrcReg,
377                              (outs VR64:$dst), (ins VR64:$src1, VR64:$src2),
378                              "punpcklwd\t{$src2, $dst|$dst, $src2}",
379                              [(set VR64:$dst,
380                                (v4i16 (mmx_unpckl VR64:$src1, VR64:$src2)))]>;
381   def MMX_PUNPCKLWDrm : MMXI<0x61, MRMSrcMem,
382                              (outs VR64:$dst), (ins VR64:$src1, i64mem:$src2),
383                              "punpcklwd\t{$src2, $dst|$dst, $src2}",
384                              [(set VR64:$dst,
385                                (v4i16 (mmx_unpckl VR64:$src1,
386                                        (bc_v4i16 (load_mmx addr:$src2)))))]>;
387
388   def MMX_PUNPCKLDQrr : MMXI<0x62, MRMSrcReg,
389                              (outs VR64:$dst), (ins VR64:$src1, VR64:$src2),
390                              "punpckldq\t{$src2, $dst|$dst, $src2}",
391                              [(set VR64:$dst,
392                                (v2i32 (mmx_unpckl VR64:$src1, VR64:$src2)))]>;
393   def MMX_PUNPCKLDQrm : MMXI<0x62, MRMSrcMem,
394                              (outs VR64:$dst), (ins VR64:$src1, i64mem:$src2),
395                              "punpckldq\t{$src2, $dst|$dst, $src2}",
396                              [(set VR64:$dst,
397                                (v2i32 (mmx_unpckl VR64:$src1,
398                                        (bc_v2i32 (load_mmx addr:$src2)))))]>;
399 }
400 defm MMX_PUNPCKHBW : MMXI_binop_rm_int2<0x68, "punpckhbw", 
401                                        int_x86_mmx_punpckhbw>;
402 defm MMX_PUNPCKHWD : MMXI_binop_rm_int2<0x69, "punpckhwd", 
403                                        int_x86_mmx_punpckhwd>;
404 defm MMX_PUNPCKHDQ : MMXI_binop_rm_int2<0x6A, "punpckhdq", 
405                                        int_x86_mmx_punpckhdq>;
406 defm MMX_PUNPCKLBW : MMXI_binop_rm_int2<0x60, "punpcklbw", 
407                                        int_x86_mmx_punpcklbw>;
408 defm MMX_PUNPCKLWD : MMXI_binop_rm_int2<0x61, "punpcklwd", 
409                                        int_x86_mmx_punpcklwd>;
410 defm MMX_PUNPCKLDQ : MMXI_binop_rm_int2<0x62, "punpckldq",
411                                        int_x86_mmx_punpckldq>;
412
413 // -- Pack Instructions
414 defm MMX_PACKSSWB : MMXI_binop_rm_int<0x63, "packsswb", int_x86_mmx_packsswb>;
415 defm MMX_PACKSSDW : MMXI_binop_rm_int<0x6B, "packssdw", int_x86_mmx_packssdw>;
416 defm MMX_PACKUSWB : MMXI_binop_rm_int<0x67, "packuswb", int_x86_mmx_packuswb>;
417
418 // -- Shuffle Instructions
419 def MMX_PSHUFWri : MMXIi8<0x70, MRMSrcReg,
420                           (outs VR64:$dst), (ins VR64:$src1, i8imm:$src2),
421                           "pshufw\t{$src2, $src1, $dst|$dst, $src1, $src2}",
422                           [(set VR64:$dst,
423                             (v4i16 (mmx_pshufw:$src2 VR64:$src1, (undef))))]>;
424 def MMX_PSHUFWmi : MMXIi8<0x70, MRMSrcMem,
425                           (outs VR64:$dst), (ins i64mem:$src1, i8imm:$src2),
426                           "pshufw\t{$src2, $src1, $dst|$dst, $src1, $src2}",
427                           [(set VR64:$dst,
428                             (mmx_pshufw:$src2 (bc_v4i16 (load_mmx addr:$src1)),
429                                               (undef)))]>;
430
431 // -- Conversion Instructions
432 let neverHasSideEffects = 1 in {
433 def MMX_CVTPD2PIrr  : MMX2I<0x2D, MRMSrcReg, (outs VR64:$dst), (ins VR128:$src),
434                             "cvtpd2pi\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
435 let mayLoad = 1 in
436 def MMX_CVTPD2PIrm  : MMX2I<0x2D, MRMSrcMem, (outs VR64:$dst),
437                             (ins f128mem:$src),
438                             "cvtpd2pi\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
439
440 def MMX_CVTPI2PDrr  : MMX2I<0x2A, MRMSrcReg, (outs VR128:$dst), (ins VR64:$src),
441                             "cvtpi2pd\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
442 let mayLoad = 1 in
443 def MMX_CVTPI2PDrm  : MMX2I<0x2A, MRMSrcMem, (outs VR128:$dst),
444                             (ins i64mem:$src),
445                             "cvtpi2pd\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
446
447 def MMX_CVTPI2PSrr  : MMXI<0x2A, MRMSrcReg, (outs VR128:$dst), (ins VR64:$src),
448                            "cvtpi2ps\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
449 let mayLoad = 1 in
450 def MMX_CVTPI2PSrm  : MMXI<0x2A, MRMSrcMem, (outs VR128:$dst),
451                            (ins i64mem:$src),
452                            "cvtpi2ps\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
453
454 def MMX_CVTPS2PIrr  : MMXI<0x2D, MRMSrcReg, (outs VR64:$dst), (ins VR128:$src),
455                            "cvtps2pi\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
456 let mayLoad = 1 in
457 def MMX_CVTPS2PIrm  : MMXI<0x2D, MRMSrcMem, (outs VR64:$dst), (ins f64mem:$src),
458                            "cvtps2pi\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
459
460 def MMX_CVTTPD2PIrr : MMX2I<0x2C, MRMSrcReg, (outs VR64:$dst), (ins VR128:$src),
461                             "cvttpd2pi\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
462 let mayLoad = 1 in
463 def MMX_CVTTPD2PIrm : MMX2I<0x2C, MRMSrcMem, (outs VR64:$dst),
464                             (ins f128mem:$src),
465                             "cvttpd2pi\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
466
467 def MMX_CVTTPS2PIrr : MMXI<0x2C, MRMSrcReg, (outs VR64:$dst), (ins VR128:$src),
468                            "cvttps2pi\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
469 let mayLoad = 1 in
470 def MMX_CVTTPS2PIrm : MMXI<0x2C, MRMSrcMem, (outs VR64:$dst), (ins f64mem:$src),
471                            "cvttps2pi\t{$src, $dst|$dst, $src}", []>;
472 } // end neverHasSideEffects
473
474
475 // Extract / Insert
476 def MMX_X86pinsrw : SDNode<"X86ISD::MMX_PINSRW",
477                     SDTypeProfile<1, 3, [SDTCisVT<0, v4i16>, SDTCisSameAs<0,1>,
478                                          SDTCisVT<2, i32>, SDTCisPtrTy<3>]>>;
479
480
481 def MMX_PEXTRWri  : MMXIi8<0xC5, MRMSrcReg,
482                            (outs GR32:$dst), (ins VR64:$src1, i16i8imm:$src2),
483                            "pextrw\t{$src2, $src1, $dst|$dst, $src1, $src2}",
484                            [(set GR32:$dst, (X86pextrw (v4i16 VR64:$src1),
485                                              (iPTR imm:$src2)))]>;
486 let Constraints = "$src1 = $dst" in {
487   def MMX_PINSRWrri : MMXIi8<0xC4, MRMSrcReg,
488                       (outs VR64:$dst), 
489                       (ins VR64:$src1, GR32:$src2,i16i8imm:$src3),
490                       "pinsrw\t{$src3, $src2, $dst|$dst, $src2, $src3}",
491                       [(set VR64:$dst, (v4i16 (MMX_X86pinsrw (v4i16 VR64:$src1),
492                                                GR32:$src2,(iPTR imm:$src3))))]>;
493   def MMX_PINSRWrmi : MMXIi8<0xC4, MRMSrcMem,
494                      (outs VR64:$dst),
495                      (ins VR64:$src1, i16mem:$src2, i16i8imm:$src3),
496                      "pinsrw\t{$src3, $src2, $dst|$dst, $src2, $src3}",
497                      [(set VR64:$dst,
498                        (v4i16 (MMX_X86pinsrw (v4i16 VR64:$src1),
499                                (i32 (anyext (loadi16 addr:$src2))),
500                                (iPTR imm:$src3))))]>;
501 }
502
503 // MMX to XMM for vector types
504 def MMX_X86movq2dq : SDNode<"X86ISD::MOVQ2DQ", SDTypeProfile<1, 1,
505                             [SDTCisVT<0, v2i64>, SDTCisVT<1, v1i64>]>>;
506
507 def : Pat<(v2i64 (MMX_X86movq2dq VR64:$src)),
508           (v2i64 (MMX_MOVQ2DQrr VR64:$src))>;
509
510 def : Pat<(v2i64 (MMX_X86movq2dq (load_mmx addr:$src))),
511           (v2i64 (MOVQI2PQIrm addr:$src))>;
512
513 def : Pat<(v2i64 (MMX_X86movq2dq (v1i64 (bitconvert
514                             (v2i32 (scalar_to_vector (loadi32 addr:$src))))))),
515           (v2i64 (MOVDI2PDIrm addr:$src))>;
516
517 // Mask creation
518 def MMX_PMOVMSKBrr : MMXI<0xD7, MRMSrcReg, (outs GR32:$dst), (ins VR64:$src),
519                           "pmovmskb\t{$src, $dst|$dst, $src}",
520                           [(set GR32:$dst, (int_x86_mmx_pmovmskb VR64:$src))]>;
521
522 // Misc.
523 let Uses = [EDI] in
524 def MMX_MASKMOVQ : MMXI<0xF7, MRMSrcReg, (outs), (ins VR64:$src, VR64:$mask),
525                         "maskmovq\t{$mask, $src|$src, $mask}",
526                         [(int_x86_mmx_maskmovq VR64:$src, VR64:$mask, EDI)]>;
527 let Uses = [RDI] in
528 def MMX_MASKMOVQ64: MMXI64<0xF7, MRMSrcReg, (outs), (ins VR64:$src, VR64:$mask),
529                            "maskmovq\t{$mask, $src|$src, $mask}",
530                            [(int_x86_mmx_maskmovq VR64:$src, VR64:$mask, RDI)]>;
531
532 //===----------------------------------------------------------------------===//
533 // Alias Instructions
534 //===----------------------------------------------------------------------===//
535
536 // Alias instructions that map zero vector to pxor.
537 let isReMaterializable = 1, isCodeGenOnly = 1 in {
538   // FIXME: Change encoding to pseudo.
539   def MMX_V_SET0       : MMXI<0xEF, MRMInitReg, (outs VR64:$dst), (ins), "",
540                               [(set VR64:$dst, (v2i32 immAllZerosV))]>;
541   def MMX_V_SETALLONES : MMXI<0x76, MRMInitReg, (outs VR64:$dst), (ins), "",
542                               [(set VR64:$dst, (v2i32 immAllOnesV))]>;
543 }
544
545 let Predicates = [HasMMX] in {
546   def : Pat<(v1i64 immAllZerosV), (MMX_V_SET0)>;
547   def : Pat<(v4i16 immAllZerosV), (MMX_V_SET0)>;
548   def : Pat<(v8i8  immAllZerosV), (MMX_V_SET0)>;
549 }
550
551 //===----------------------------------------------------------------------===//
552 // Non-Instruction Patterns
553 //===----------------------------------------------------------------------===//
554
555 // Store 64-bit integer vector values.
556 def : Pat<(store (v8i8  VR64:$src), addr:$dst),
557           (MMX_MOVQ64mr addr:$dst, VR64:$src)>;
558 def : Pat<(store (v4i16 VR64:$src), addr:$dst),
559           (MMX_MOVQ64mr addr:$dst, VR64:$src)>;
560 def : Pat<(store (v2i32 VR64:$src), addr:$dst),
561           (MMX_MOVQ64mr addr:$dst, VR64:$src)>;
562 def : Pat<(store (v1i64 VR64:$src), addr:$dst),
563           (MMX_MOVQ64mr addr:$dst, VR64:$src)>;
564
565 // Bit convert.
566 def : Pat<(v8i8  (bitconvert (v1i64 VR64:$src))), (v8i8  VR64:$src)>;
567 def : Pat<(v8i8  (bitconvert (v2i32 VR64:$src))), (v8i8  VR64:$src)>;
568 def : Pat<(v8i8  (bitconvert (v4i16 VR64:$src))), (v8i8  VR64:$src)>;
569 def : Pat<(v4i16 (bitconvert (v1i64 VR64:$src))), (v4i16 VR64:$src)>;
570 def : Pat<(v4i16 (bitconvert (v2i32 VR64:$src))), (v4i16 VR64:$src)>;
571 def : Pat<(v4i16 (bitconvert (v8i8  VR64:$src))), (v4i16 VR64:$src)>;
572 def : Pat<(v2i32 (bitconvert (v1i64 VR64:$src))), (v2i32 VR64:$src)>;
573 def : Pat<(v2i32 (bitconvert (v4i16 VR64:$src))), (v2i32 VR64:$src)>;
574 def : Pat<(v2i32 (bitconvert (v8i8  VR64:$src))), (v2i32 VR64:$src)>;
575 def : Pat<(v1i64 (bitconvert (v2i32 VR64:$src))), (v1i64 VR64:$src)>;
576 def : Pat<(v1i64 (bitconvert (v4i16 VR64:$src))), (v1i64 VR64:$src)>;
577 def : Pat<(v1i64 (bitconvert (v8i8  VR64:$src))), (v1i64 VR64:$src)>;
578
579 // 64-bit bit convert.
580 def : Pat<(v1i64 (bitconvert (i64 GR64:$src))),
581           (MMX_MOVD64to64rr GR64:$src)>;
582 def : Pat<(v2i32 (bitconvert (i64 GR64:$src))),
583           (MMX_MOVD64to64rr GR64:$src)>;
584 def : Pat<(v4i16 (bitconvert (i64 GR64:$src))),
585           (MMX_MOVD64to64rr GR64:$src)>;
586 def : Pat<(v8i8  (bitconvert (i64 GR64:$src))),
587           (MMX_MOVD64to64rr GR64:$src)>;
588 def : Pat<(i64 (bitconvert (v1i64 VR64:$src))),
589           (MMX_MOVD64from64rr VR64:$src)>;
590 def : Pat<(i64 (bitconvert (v2i32 VR64:$src))),
591           (MMX_MOVD64from64rr VR64:$src)>;
592 def : Pat<(i64 (bitconvert (v4i16 VR64:$src))),
593           (MMX_MOVD64from64rr VR64:$src)>;
594 def : Pat<(i64  (bitconvert (v8i8 VR64:$src))),
595           (MMX_MOVD64from64rr VR64:$src)>;
596 def : Pat<(f64 (bitconvert (v1i64 VR64:$src))),
597           (MMX_MOVQ2FR64rr VR64:$src)>;
598 def : Pat<(f64 (bitconvert (v2i32 VR64:$src))),
599           (MMX_MOVQ2FR64rr VR64:$src)>;
600 def : Pat<(f64 (bitconvert (v4i16 VR64:$src))),
601           (MMX_MOVQ2FR64rr VR64:$src)>;
602 def : Pat<(f64 (bitconvert (v8i8 VR64:$src))),
603           (MMX_MOVQ2FR64rr VR64:$src)>;
604 def : Pat<(v1i64 (bitconvert (f64 FR64:$src))),
605           (MMX_MOVFR642Qrr FR64:$src)>;
606 def : Pat<(v2i32 (bitconvert (f64 FR64:$src))),
607           (MMX_MOVFR642Qrr FR64:$src)>;
608 def : Pat<(v4i16 (bitconvert (f64 FR64:$src))),
609           (MMX_MOVFR642Qrr FR64:$src)>;
610 def : Pat<(v8i8 (bitconvert (f64 FR64:$src))),
611           (MMX_MOVFR642Qrr FR64:$src)>;
612
613 let AddedComplexity = 20 in {
614   def : Pat<(v2i32 (X86vzmovl (bc_v2i32 (load_mmx addr:$src)))),
615             (MMX_MOVZDI2PDIrm addr:$src)>;
616 }
617
618 // Clear top half.
619 let AddedComplexity = 15 in {
620   def : Pat<(v2i32 (X86vzmovl VR64:$src)),
621             (MMX_PUNPCKLDQrr VR64:$src, (v2i32 (MMX_V_SET0)))>;
622 }
623
624 // Patterns to perform canonical versions of vector shuffling.
625 let AddedComplexity = 10 in {
626   def : Pat<(v8i8  (mmx_unpckl_undef VR64:$src, (undef))),
627             (MMX_PUNPCKLBWrr VR64:$src, VR64:$src)>;
628   def : Pat<(v4i16 (mmx_unpckl_undef VR64:$src, (undef))),
629             (MMX_PUNPCKLWDrr VR64:$src, VR64:$src)>;
630   def : Pat<(v2i32 (mmx_unpckl_undef VR64:$src, (undef))),
631             (MMX_PUNPCKLDQrr VR64:$src, VR64:$src)>;
632 }
633
634 let AddedComplexity = 10 in {
635   def : Pat<(v8i8  (mmx_unpckh_undef VR64:$src, (undef))),
636             (MMX_PUNPCKHBWrr VR64:$src, VR64:$src)>;
637   def : Pat<(v4i16 (mmx_unpckh_undef VR64:$src, (undef))),
638             (MMX_PUNPCKHWDrr VR64:$src, VR64:$src)>;
639   def : Pat<(v2i32 (mmx_unpckh_undef VR64:$src, (undef))),
640             (MMX_PUNPCKHDQrr VR64:$src, VR64:$src)>;
641 }
642
643 // Some special case PANDN patterns.
644 // FIXME: Get rid of these.
645 def : Pat<(v1i64 (and (xor VR64:$src1, (bc_v1i64 (v2i32 immAllOnesV))),
646                   VR64:$src2)),
647           (MMX_PANDNrr VR64:$src1, VR64:$src2)>;
648 def : Pat<(v1i64 (and (xor VR64:$src1, (bc_v1i64 (v2i32 immAllOnesV))),
649                   (load addr:$src2))),
650           (MMX_PANDNrm VR64:$src1, addr:$src2)>;
651
652 // Move MMX to lower 64-bit of XMM
653 def : Pat<(v2i64 (scalar_to_vector (i64 (bitconvert (v8i8 VR64:$src))))),
654           (v2i64 (MMX_MOVQ2DQrr VR64:$src))>;
655 def : Pat<(v2i64 (scalar_to_vector (i64 (bitconvert (v4i16 VR64:$src))))),
656           (v2i64 (MMX_MOVQ2DQrr VR64:$src))>;
657 def : Pat<(v2i64 (scalar_to_vector (i64 (bitconvert (v2i32 VR64:$src))))),
658           (v2i64 (MMX_MOVQ2DQrr VR64:$src))>;
659 def : Pat<(v2i64 (scalar_to_vector (i64 (bitconvert (v1i64 VR64:$src))))),
660           (v2i64 (MMX_MOVQ2DQrr VR64:$src))>;
661
662 // Move lower 64-bit of XMM to MMX.
663 def : Pat<(v2i32 (bitconvert (i64 (vector_extract (v2i64 VR128:$src),
664                                                   (iPTR 0))))),
665           (v2i32 (MMX_MOVDQ2Qrr VR128:$src))>;
666 def : Pat<(v4i16 (bitconvert (i64 (vector_extract (v2i64 VR128:$src),
667                                                   (iPTR 0))))),
668           (v4i16 (MMX_MOVDQ2Qrr VR128:$src))>;
669 def : Pat<(v8i8 (bitconvert (i64 (vector_extract (v2i64 VR128:$src),
670                                                   (iPTR 0))))),
671           (v8i8 (MMX_MOVDQ2Qrr VR128:$src))>;
672
673 // Patterns for vector comparisons
674 def : Pat<(v8i8 (X86pcmpeqb VR64:$src1, VR64:$src2)),
675           (MMX_PCMPEQBrr VR64:$src1, VR64:$src2)>;
676 def : Pat<(v8i8 (X86pcmpeqb VR64:$src1, (bitconvert (load_mmx addr:$src2)))),
677           (MMX_PCMPEQBrm VR64:$src1, addr:$src2)>;
678 def : Pat<(v4i16 (X86pcmpeqw VR64:$src1, VR64:$src2)),
679           (MMX_PCMPEQWrr VR64:$src1, VR64:$src2)>;
680 def : Pat<(v4i16 (X86pcmpeqw VR64:$src1, (bitconvert (load_mmx addr:$src2)))),
681           (MMX_PCMPEQWrm VR64:$src1, addr:$src2)>;
682 def : Pat<(v2i32 (X86pcmpeqd VR64:$src1, VR64:$src2)),
683           (MMX_PCMPEQDrr VR64:$src1, VR64:$src2)>;
684 def : Pat<(v2i32 (X86pcmpeqd VR64:$src1, (bitconvert (load_mmx addr:$src2)))),
685           (MMX_PCMPEQDrm VR64:$src1, addr:$src2)>;
686
687 def : Pat<(v8i8 (X86pcmpgtb VR64:$src1, VR64:$src2)),
688           (MMX_PCMPGTBrr VR64:$src1, VR64:$src2)>;
689 def : Pat<(v8i8 (X86pcmpgtb VR64:$src1, (bitconvert (load_mmx addr:$src2)))),
690           (MMX_PCMPGTBrm VR64:$src1, addr:$src2)>;
691 def : Pat<(v4i16 (X86pcmpgtw VR64:$src1, VR64:$src2)),
692           (MMX_PCMPGTWrr VR64:$src1, VR64:$src2)>;
693 def : Pat<(v4i16 (X86pcmpgtw VR64:$src1, (bitconvert (load_mmx addr:$src2)))),
694           (MMX_PCMPGTWrm VR64:$src1, addr:$src2)>;
695 def : Pat<(v2i32 (X86pcmpgtd VR64:$src1, VR64:$src2)),
696           (MMX_PCMPGTDrr VR64:$src1, VR64:$src2)>;
697 def : Pat<(v2i32 (X86pcmpgtd VR64:$src1, (bitconvert (load_mmx addr:$src2)))),
698           (MMX_PCMPGTDrm VR64:$src1, addr:$src2)>;
699
700 // CMOV* - Used to implement the SELECT DAG operation.  Expanded after
701 // instruction selection into a branch sequence.
702 let Uses = [EFLAGS], usesCustomInserter = 1 in {
703   def CMOV_V1I64 : I<0, Pseudo,
704                     (outs VR64:$dst), (ins VR64:$t, VR64:$f, i8imm:$cond),
705                     "#CMOV_V1I64 PSEUDO!",
706                     [(set VR64:$dst,
707                       (v1i64 (X86cmov VR64:$t, VR64:$f, imm:$cond,
708                                           EFLAGS)))]>;
709 }