Add AArch64 as an experimental target.
[oota-llvm.git] / lib / Target / ARM / ARMInstrInfo.td
index 20d7c1b1d2916e0ab1eebff9b01ec03b577a506a..e31c479ffc23ca7596cdfd5020bfc1ac314d4ff1 100644 (file)
@@ -207,6 +207,8 @@ def HasFP16          : Predicate<"Subtarget->hasFP16()">,
                                  AssemblerPredicate<"FeatureFP16","half-float">;
 def HasDivide        : Predicate<"Subtarget->hasDivide()">,
                                  AssemblerPredicate<"FeatureHWDiv", "divide">;
+def HasDivideInARM   : Predicate<"Subtarget->hasDivideInARMMode()">,
+                                 AssemblerPredicate<"FeatureHWDivARM">;
 def HasT2ExtractPack : Predicate<"Subtarget->hasT2ExtractPack()">,
                                  AssemblerPredicate<"FeatureT2XtPk",
                                                      "pack/extract">;
@@ -237,11 +239,15 @@ def IsARM            : Predicate<"!Subtarget->isThumb()">,
 def IsIOS            : Predicate<"Subtarget->isTargetIOS()">;
 def IsNotIOS         : Predicate<"!Subtarget->isTargetIOS()">;
 def IsNaCl           : Predicate<"Subtarget->isTargetNaCl()">;
+def UseNaClTrap      : Predicate<"Subtarget->useNaClTrap()">,
+                                 AssemblerPredicate<"FeatureNaClTrap", "NaCl">;
+def DontUseNaClTrap  : Predicate<"!Subtarget->useNaClTrap()">;
 
 // FIXME: Eventually this will be just "hasV6T2Ops".
 def UseMovt          : Predicate<"Subtarget->useMovt()">;
 def DontUseMovt      : Predicate<"!Subtarget->useMovt()">;
 def UseFPVMLx        : Predicate<"Subtarget->useFPVMLx()">;
+def UseMulOps        : Predicate<"Subtarget->useMulOps()">;
 
 // Prefer fused MAC for fp mul + add over fp VMLA / VMLS if they are available.
 // But only select them if more precision in FP computation is allowed.
@@ -252,6 +258,20 @@ def UseFusedMAC      : Predicate<"(TM.Options.AllowFPOpFusion =="
 def DontUseFusedMAC  : Predicate<"!Subtarget->hasVFP4() || "
                                  "Subtarget->isTargetDarwin()">;
 
+// VGETLNi32 is microcoded on Swift - prefer VMOV.
+def HasFastVGETLNi32 : Predicate<"!Subtarget->isSwift()">;
+def HasSlowVGETLNi32 : Predicate<"Subtarget->isSwift()">;
+
+// VDUP.32 is microcoded on Swift - prefer VMOV.
+def HasFastVDUP32 : Predicate<"!Subtarget->isSwift()">;
+def HasSlowVDUP32 : Predicate<"Subtarget->isSwift()">;
+
+// Cortex-A9 prefers VMOVSR to VMOVDRR even when using NEON for scalar FP, as
+// this allows more effective execution domain optimization. See
+// setExecutionDomain().
+def UseVMOVSR : Predicate<"Subtarget->isCortexA9() || !Subtarget->useNEONForSinglePrecisionFP()">;
+def DontUseVMOVSR : Predicate<"!Subtarget->isCortexA9() && Subtarget->useNEONForSinglePrecisionFP()">;
+
 def IsLE             : Predicate<"TLI.isLittleEndian()">;
 def IsBE             : Predicate<"TLI.isBigEndian()">;
 
@@ -266,15 +286,13 @@ class RegConstraint<string C> {
 //  ARM specific transformation functions and pattern fragments.
 //
 
-// imm_neg_XFORM - Return a imm value packed into the format described for
-// imm_neg defs below.
+// imm_neg_XFORM - Return the negation of an i32 immediate value.
 def imm_neg_XFORM : SDNodeXForm<imm, [{
   return CurDAG->getTargetConstant(-(int)N->getZExtValue(), MVT::i32);
 }]>;
 
-// so_imm_not_XFORM - Return a so_imm value packed into the format described for
-// so_imm_not def below.
-def so_imm_not_XFORM : SDNodeXForm<imm, [{
+// imm_not_XFORM - Return the complement of a i32 immediate value.
+def imm_not_XFORM : SDNodeXForm<imm, [{
   return CurDAG->getTargetConstant(~(int)N->getZExtValue(), MVT::i32);
 }]>;
 
@@ -297,7 +315,7 @@ def so_imm_neg : Operand<i32>, PatLeaf<(imm), [{
 def so_imm_not_asmoperand : AsmOperandClass { let Name = "ARMSOImmNot"; }
 def so_imm_not : Operand<i32>, PatLeaf<(imm), [{
     return ARM_AM::getSOImmVal(~(uint32_t)N->getZExtValue()) != -1;
-  }], so_imm_not_XFORM> {
+  }], imm_not_XFORM> {
   let ParserMatchClass = so_imm_not_asmoperand;
 }
 
@@ -402,6 +420,8 @@ def reglist : Operand<i32> {
   let DecoderMethod = "DecodeRegListOperand";
 }
 
+def GPRPairOp : RegisterOperand<GPRPair, "printGPRPairOperand">;
+
 def DPRRegListAsmOperand : AsmOperandClass { let Name = "DPRRegList"; }
 def dpr_reglist : Operand<i32> {
   let EncoderMethod = "getRegisterListOpValue";
@@ -1607,6 +1627,18 @@ def ATOMCMPXCHG6432 : PseudoInst<(outs GPR:$dst1, GPR:$dst2),
                                  (ins GPR:$addr, GPR:$cmp1, GPR:$cmp2,
                                       GPR:$set1, GPR:$set2),
                                  NoItinerary, []>;
+def ATOMMIN6432  : PseudoInst<(outs GPR:$dst1, GPR:$dst2),
+                              (ins GPR:$addr, GPR:$src1, GPR:$src2),
+                              NoItinerary, []>;
+def ATOMUMIN6432  : PseudoInst<(outs GPR:$dst1, GPR:$dst2),
+                              (ins GPR:$addr, GPR:$src1, GPR:$src2),
+                              NoItinerary, []>;
+def ATOMMAX6432  : PseudoInst<(outs GPR:$dst1, GPR:$dst2),
+                              (ins GPR:$addr, GPR:$src1, GPR:$src2),
+                              NoItinerary, []>;
+def ATOMUMAX6432  : PseudoInst<(outs GPR:$dst1, GPR:$dst2),
+                              (ins GPR:$addr, GPR:$src1, GPR:$src2),
+                              NoItinerary, []>;
 }
 
 def HINT : AI<(outs), (ins imm0_255:$imm), MiscFrm, NoItinerary,
@@ -1733,11 +1765,32 @@ def DBG : AI<(outs), (ins imm0_15:$opt), MiscFrm, NoItinerary, "dbg", "\t$opt",
   let Inst{3-0} = opt;
 }
 
-// A5.4 Permanently UNDEFINED instructions.
+/*
+ * A5.4 Permanently UNDEFINED instructions.
+ *
+ * For most targets use UDF #65006, for which the OS will generate SIGTRAP.
+ * Other UDF encodings generate SIGILL.
+ *
+ * NaCl's OS instead chooses an ARM UDF encoding that's also a UDF in Thumb.
+ * Encoding A1:
+ *  1110 0111 1111 iiii iiii iiii 1111 iiii
+ * Encoding T1:
+ *  1101 1110 iiii iiii
+ * It uses the following encoding:
+ *  1110 0111 1111 1110 1101 1110 1111 0000
+ *  - In ARM: UDF #60896;
+ *  - In Thumb: UDF #254 followed by a branch-to-self.
+ */
+let isBarrier = 1, isTerminator = 1 in
+def TRAPNaCl : AXI<(outs), (ins), MiscFrm, NoItinerary,
+               "trap", [(trap)]>,
+           Requires<[IsARM,UseNaClTrap]> {
+  let Inst = 0xe7fedef0;
+}
 let isBarrier = 1, isTerminator = 1 in
 def TRAP : AXI<(outs), (ins), MiscFrm, NoItinerary,
                "trap", [(trap)]>,
-           Requires<[IsARM]> {
+           Requires<[IsARM,DontUseNaClTrap]> {
   let Inst = 0xe7ffdefe;
 }
 
@@ -3103,6 +3156,8 @@ def : ARMPat<(ARMaddc GPR:$src, imm0_65535_neg:$imm),
 // for part of the negation.
 def : ARMPat<(ARMadde GPR:$src, so_imm_not:$imm, CPSR),
              (SBCri   GPR:$src, so_imm_not:$imm)>;
+def : ARMPat<(ARMadde GPR:$src, imm0_65535_neg:$imm, CPSR),
+             (SBCrr   GPR:$src, (MOVi16 (imm_not_XFORM imm:$imm)))>;
 
 // Note: These are implemented in C++ code, because they have to generate
 // ADD/SUBrs instructions, which use a complex pattern that a xform function
@@ -3446,13 +3501,13 @@ def MULv5: ARMPseudoExpand<(outs GPRnopc:$Rd), (ins GPRnopc:$Rn, GPRnopc:$Rm,
                            4, IIC_iMUL32,
                [(set GPRnopc:$Rd, (mul GPRnopc:$Rn, GPRnopc:$Rm))],
                (MUL GPRnopc:$Rd, GPRnopc:$Rn, GPRnopc:$Rm, pred:$p, cc_out:$s)>,
-               Requires<[IsARM, NoV6]>;
+               Requires<[IsARM, NoV6, UseMulOps]>;
 }
 
 def MLA  : AsMul1I32<0b0000001, (outs GPR:$Rd), (ins GPR:$Rn, GPR:$Rm, GPR:$Ra),
                      IIC_iMAC32, "mla", "\t$Rd, $Rn, $Rm, $Ra",
                    [(set GPR:$Rd, (add (mul GPR:$Rn, GPR:$Rm), GPR:$Ra))]>,
-                   Requires<[IsARM, HasV6]> {
+                   Requires<[IsARM, HasV6, UseMulOps]> {
   bits<4> Ra;
   let Inst{15-12} = Ra;
 }
@@ -3468,7 +3523,7 @@ def MLAv5: ARMPseudoExpand<(outs GPR:$Rd),
 def MLS  : AMul1I<0b0000011, (outs GPR:$Rd), (ins GPR:$Rn, GPR:$Rm, GPR:$Ra),
                    IIC_iMAC32, "mls", "\t$Rd, $Rn, $Rm, $Ra",
                    [(set GPR:$Rd, (sub GPR:$Ra, (mul GPR:$Rn, GPR:$Rm)))]>,
-                   Requires<[IsARM, HasV6T2]> {
+                   Requires<[IsARM, HasV6T2, UseMulOps]> {
   bits<4> Rd;
   bits<4> Rm;
   bits<4> Rn;
@@ -3574,7 +3629,7 @@ def SMMLA : AMul2Ia <0b0111010, 0b0001, (outs GPR:$Rd),
                (ins GPR:$Rn, GPR:$Rm, GPR:$Ra),
                IIC_iMAC32, "smmla", "\t$Rd, $Rn, $Rm, $Ra",
                [(set GPR:$Rd, (add (mulhs GPR:$Rn, GPR:$Rm), GPR:$Ra))]>,
-            Requires<[IsARM, HasV6]>;
+            Requires<[IsARM, HasV6, UseMulOps]>;
 
 def SMMLAR : AMul2Ia <0b0111010, 0b0011, (outs GPR:$Rd),
                (ins GPR:$Rn, GPR:$Rm, GPR:$Ra),
@@ -3584,7 +3639,7 @@ def SMMLAR : AMul2Ia <0b0111010, 0b0011, (outs GPR:$Rd),
 def SMMLS : AMul2Ia <0b0111010, 0b1101, (outs GPR:$Rd),
                (ins GPR:$Rn, GPR:$Rm, GPR:$Ra),
                IIC_iMAC32, "smmls", "\t$Rd, $Rn, $Rm, $Ra", []>,
-            Requires<[IsARM, HasV6]>;
+            Requires<[IsARM, HasV6, UseMulOps]>;
 
 def SMMLSR : AMul2Ia <0b0111010, 0b1111, (outs GPR:$Rd),
                (ins GPR:$Rn, GPR:$Rm, GPR:$Ra),
@@ -3638,7 +3693,7 @@ multiclass AI_smla<string opc, PatFrag opnode> {
               [(set GPRnopc:$Rd, (add GPR:$Ra,
                                (opnode (sext_inreg GPRnopc:$Rn, i16),
                                        (sext_inreg GPRnopc:$Rm, i16))))]>,
-           Requires<[IsARM, HasV5TE]>;
+           Requires<[IsARM, HasV5TE, UseMulOps]>;
 
   def BT : AMulxyIa<0b0001000, 0b10, (outs GPRnopc:$Rd),
               (ins GPRnopc:$Rn, GPRnopc:$Rm, GPR:$Ra),
@@ -3646,7 +3701,7 @@ multiclass AI_smla<string opc, PatFrag opnode> {
               [(set GPRnopc:$Rd,
                     (add GPR:$Ra, (opnode (sext_inreg GPRnopc:$Rn, i16),
                                           (sra GPRnopc:$Rm, (i32 16)))))]>,
-           Requires<[IsARM, HasV5TE]>;
+           Requires<[IsARM, HasV5TE, UseMulOps]>;
 
   def TB : AMulxyIa<0b0001000, 0b01, (outs GPRnopc:$Rd),
               (ins GPRnopc:$Rn, GPRnopc:$Rm, GPR:$Ra),
@@ -3654,7 +3709,7 @@ multiclass AI_smla<string opc, PatFrag opnode> {
               [(set GPRnopc:$Rd,
                     (add GPR:$Ra, (opnode (sra GPRnopc:$Rn, (i32 16)),
                                           (sext_inreg GPRnopc:$Rm, i16))))]>,
-           Requires<[IsARM, HasV5TE]>;
+           Requires<[IsARM, HasV5TE, UseMulOps]>;
 
   def TT : AMulxyIa<0b0001000, 0b11, (outs GPRnopc:$Rd),
               (ins GPRnopc:$Rn, GPRnopc:$Rm, GPR:$Ra),
@@ -3662,7 +3717,7 @@ multiclass AI_smla<string opc, PatFrag opnode> {
              [(set GPRnopc:$Rd,
                    (add GPR:$Ra, (opnode (sra GPRnopc:$Rn, (i32 16)),
                                          (sra GPRnopc:$Rm, (i32 16)))))]>,
-            Requires<[IsARM, HasV5TE]>;
+            Requires<[IsARM, HasV5TE, UseMulOps]>;
 
   def WB : AMulxyIa<0b0001001, 0b00, (outs GPRnopc:$Rd),
               (ins GPRnopc:$Rn, GPRnopc:$Rm, GPR:$Ra),
@@ -3670,7 +3725,7 @@ multiclass AI_smla<string opc, PatFrag opnode> {
               [(set GPRnopc:$Rd,
                     (add GPR:$Ra, (sra (opnode GPRnopc:$Rn,
                                   (sext_inreg GPRnopc:$Rm, i16)), (i32 16))))]>,
-           Requires<[IsARM, HasV5TE]>;
+           Requires<[IsARM, HasV5TE, UseMulOps]>;
 
   def WT : AMulxyIa<0b0001001, 0b10, (outs GPRnopc:$Rd),
               (ins GPRnopc:$Rn, GPRnopc:$Rm, GPR:$Ra),
@@ -3678,7 +3733,7 @@ multiclass AI_smla<string opc, PatFrag opnode> {
               [(set GPRnopc:$Rd,
                  (add GPR:$Ra, (sra (opnode GPRnopc:$Rn,
                                     (sra GPRnopc:$Rm, (i32 16))), (i32 16))))]>,
-            Requires<[IsARM, HasV5TE]>;
+            Requires<[IsARM, HasV5TE, UseMulOps]>;
   }
 }
 
@@ -3780,6 +3835,19 @@ multiclass AI_sdml<bit sub, string opc> {
 defm SMUA : AI_sdml<0, "smua">;
 defm SMUS : AI_sdml<1, "smus">;
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//  Division Instructions (ARMv7-A with virtualization extension)
+//
+def SDIV : ADivA1I<0b001, (outs GPR:$Rd), (ins GPR:$Rn, GPR:$Rm), IIC_iDIV,
+                   "sdiv", "\t$Rd, $Rn, $Rm",
+                   [(set GPR:$Rd, (sdiv GPR:$Rn, GPR:$Rm))]>,
+           Requires<[IsARM, HasDivideInARM]>;
+
+def UDIV : ADivA1I<0b011, (outs GPR:$Rd), (ins GPR:$Rn, GPR:$Rm), IIC_iDIV,
+                   "udiv", "\t$Rd, $Rn, $Rm",
+                   [(set GPR:$Rd, (udiv GPR:$Rn, GPR:$Rm))]>,
+           Requires<[IsARM, HasDivideInARM]>;
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //  Misc. Arithmetic Instructions.
 //
@@ -4199,8 +4267,8 @@ def LDREXH : AIldrex<0b11, (outs GPR:$Rt), (ins addr_offset_none:$addr),
 def LDREX  : AIldrex<0b00, (outs GPR:$Rt), (ins addr_offset_none:$addr),
                      NoItinerary, "ldrex", "\t$Rt, $addr", []>;
 let hasExtraDefRegAllocReq = 1 in
-def LDREXD: AIldrex<0b01, (outs GPR:$Rt, GPR:$Rt2),(ins addr_offset_none:$addr),
-                      NoItinerary, "ldrexd", "\t$Rt, $Rt2, $addr", []> {
+def LDREXD: AIldrex<0b01, (outs GPRPairOp:$Rt),(ins addr_offset_none:$addr),
+                      NoItinerary, "ldrexd", "\t$Rt, $addr", []> {
   let DecoderMethod = "DecodeDoubleRegLoad";
 }
 }
@@ -4214,8 +4282,8 @@ def STREX : AIstrex<0b00, (outs GPR:$Rd), (ins GPR:$Rt, addr_offset_none:$addr),
                     NoItinerary, "strex", "\t$Rd, $Rt, $addr", []>;
 let hasExtraSrcRegAllocReq = 1 in
 def STREXD : AIstrex<0b01, (outs GPR:$Rd),
-                    (ins GPR:$Rt, GPR:$Rt2, addr_offset_none:$addr),
-                    NoItinerary, "strexd", "\t$Rd, $Rt, $Rt2, $addr", []> {
+                    (ins GPRPairOp:$Rt, addr_offset_none:$addr),
+                    NoItinerary, "strexd", "\t$Rd, $Rt, $addr", []> {
   let DecoderMethod = "DecodeDoubleRegStore";
 }
 }
@@ -4713,21 +4781,13 @@ def Int_eh_sjlj_longjmp : PseudoInst<(outs), (ins GPR:$src, GPR:$scratch),
                                 Requires<[IsARM, IsIOS]>;
 }
 
-// eh.sjlj.dispatchsetup pseudo-instructions.
-// These pseudos are used for both ARM and Thumb2. Any differences are
-// handled when the pseudo is expanded (which happens before any passes
-// that need the instruction size).
-let Defs =
-  [ R0,  R1,  R2,  R3,  R4,  R5,  R6,  R7,  R8,  R9,  R10, R11, R12, LR, CPSR,
-    Q0, Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8, Q9, Q10, Q11, Q12, Q13, Q14, Q15 ],
-  isBarrier = 1 in
+// eh.sjlj.dispatchsetup pseudo-instruction.
+// This pseudo is used for both ARM and Thumb. Any differences are handled when
+// the pseudo is expanded (which happens before any passes that need the
+// instruction size).
+let isBarrier = 1 in
 def Int_eh_sjlj_dispatchsetup : PseudoInst<(outs), (ins), NoItinerary, []>;
 
-let Defs =
-  [ R0,  R1,  R2,  R3,  R4,  R5,  R6,  R7,  R8,  R9,  R10, R11, R12, LR, CPSR ],
-  isBarrier = 1 in
-def Int_eh_sjlj_dispatchsetup_nofp : PseudoInst<(outs), (ins), NoItinerary, []>;
-
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Non-Instruction Patterns
@@ -4831,32 +4891,32 @@ def : ARMV5TEPat<(sra (mul GPR:$a, (sra (shl GPR:$b, (i32 16)), (i32 16))),
 def : ARMV5TEPat<(sra (mul GPR:$a, sext_16_node:$b), (i32 16)),
                  (SMULWB GPR:$a, GPR:$b)>;
 
-def : ARMV5TEPat<(add GPR:$acc,
+def : ARMV5MOPat<(add GPR:$acc,
                       (mul (sra (shl GPR:$a, (i32 16)), (i32 16)),
                            (sra (shl GPR:$b, (i32 16)), (i32 16)))),
                  (SMLABB GPR:$a, GPR:$b, GPR:$acc)>;
-def : ARMV5TEPat<(add GPR:$acc,
+def : ARMV5MOPat<(add GPR:$acc,
                       (mul sext_16_node:$a, sext_16_node:$b)),
                  (SMLABB GPR:$a, GPR:$b, GPR:$acc)>;
-def : ARMV5TEPat<(add GPR:$acc,
+def : ARMV5MOPat<(add GPR:$acc,
                       (mul (sra (shl GPR:$a, (i32 16)), (i32 16)),
                            (sra GPR:$b, (i32 16)))),
                  (SMLABT GPR:$a, GPR:$b, GPR:$acc)>;
-def : ARMV5TEPat<(add GPR:$acc,
+def : ARMV5MOPat<(add GPR:$acc,
                       (mul sext_16_node:$a, (sra GPR:$b, (i32 16)))),
                  (SMLABT GPR:$a, GPR:$b, GPR:$acc)>;
-def : ARMV5TEPat<(add GPR:$acc,
+def : ARMV5MOPat<(add GPR:$acc,
                       (mul (sra GPR:$a, (i32 16)),
                            (sra (shl GPR:$b, (i32 16)), (i32 16)))),
                  (SMLATB GPR:$a, GPR:$b, GPR:$acc)>;
-def : ARMV5TEPat<(add GPR:$acc,
+def : ARMV5MOPat<(add GPR:$acc,
                       (mul (sra GPR:$a, (i32 16)), sext_16_node:$b)),
                  (SMLATB GPR:$a, GPR:$b, GPR:$acc)>;
-def : ARMV5TEPat<(add GPR:$acc,
+def : ARMV5MOPat<(add GPR:$acc,
                       (sra (mul GPR:$a, (sra (shl GPR:$b, (i32 16)), (i32 16))),
                            (i32 16))),
                  (SMLAWB GPR:$a, GPR:$b, GPR:$acc)>;
-def : ARMV5TEPat<(add GPR:$acc,
+def : ARMV5MOPat<(add GPR:$acc,
                       (sra (mul GPR:$a, sext_16_node:$b), (i32 16))),
                  (SMLAWB GPR:$a, GPR:$b, GPR:$acc)>;