Implement 64-bit undef, sub, shl/shr, srem/urem
[oota-llvm.git] / lib / Target / PowerPC / PPCInstr64Bit.td
index 1a659ef51ff568852dc5505303a6e5b8a9a9663b..99294c5a5cceb6e290dcafcedbee6753357f6bef 100644 (file)
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // 64-bit operands.
 //
+def s16imm64 : Operand<i64> {
+  let PrintMethod = "printS16ImmOperand";
+}
+def u16imm64 : Operand<i64> {
+  let PrintMethod = "printU16ImmOperand";
+}
 def symbolHi64 : Operand<i64> {
   let PrintMethod = "printSymbolHi";
 }
@@ -22,7 +28,37 @@ def symbolLo64 : Operand<i64> {
   let PrintMethod = "printSymbolLo";
 }
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// 64-bit transformation functions.
+//
+
+def SHL64 : SDNodeXForm<imm, [{
+  // Transformation function: 63 - imm
+  return getI32Imm(63 - N->getValue());
+}]>;
+
+def SRL64 : SDNodeXForm<imm, [{
+  // Transformation function: 64 - imm
+  return N->getValue() ? getI32Imm(64 - N->getValue()) : getI32Imm(0);
+}]>;
+
+def HI32_48 : SDNodeXForm<imm, [{
+  // Transformation function: shift the immediate value down into the low bits.
+  return getI32Imm((unsigned short)(N->getValue() >> 32));
+}]>;
+
+def HI48_64 : SDNodeXForm<imm, [{
+  // Transformation function: shift the immediate value down into the low bits.
+  return getI32Imm((unsigned short)(N->getValue() >> 48));
+}]>;
+
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Pseudo instructions.
+//
 
+def IMPLICIT_DEF_G8RC : Pseudo<(ops G8RC:$rD), "; $rD = IMPLICIT_DEF_G8RC",
+                              [(set G8RC:$rD, (undef))]>;
 
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -31,29 +67,88 @@ def symbolLo64 : Operand<i64> {
 
 let PPC970_Unit = 1 in {  // FXU Operations.
 
+// Copies, extends, truncates.
+def OR4To8  : XForm_6<31, 444, (ops G8RC:$rA, GPRC:$rS, GPRC:$rB),
+                   "or $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
+                   []>;
+def OR8To4  : XForm_6<31, 444, (ops GPRC:$rA, G8RC:$rS, G8RC:$rB),
+                   "or $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
+                   []>;
+
 def LI8  : DForm_2_r0<14, (ops G8RC:$rD, symbolLo64:$imm),
                       "li $rD, $imm", IntGeneral,
                       [(set G8RC:$rD, immSExt16:$imm)]>;
 def LIS8 : DForm_2_r0<15, (ops G8RC:$rD, symbolHi64:$imm),
                       "lis $rD, $imm", IntGeneral,
-                      [(set G8RC:$rD, imm16Shifted:$imm)]>;
+                      [(set G8RC:$rD, imm16ShiftedSExt:$imm)]>;
 
+// Logical ops.
+def NAND8: XForm_6<31, 476, (ops G8RC:$rA, G8RC:$rS, G8RC:$rB),
+                   "nand $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
+                   [(set G8RC:$rA, (not (and G8RC:$rS, G8RC:$rB)))]>;
+def AND8 : XForm_6<31,  28, (ops G8RC:$rA, G8RC:$rS, G8RC:$rB),
+                   "and $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
+                   [(set G8RC:$rA, (and G8RC:$rS, G8RC:$rB))]>;
+def ANDC8: XForm_6<31,  60, (ops G8RC:$rA, G8RC:$rS, G8RC:$rB),
+                   "andc $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
+                   [(set G8RC:$rA, (and G8RC:$rS, (not G8RC:$rB)))]>;
 def OR8  : XForm_6<31, 444, (ops G8RC:$rA, G8RC:$rS, G8RC:$rB),
                    "or $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
                    [(set G8RC:$rA, (or G8RC:$rS, G8RC:$rB))]>;
-def OR4To8  : XForm_6<31, 444, (ops G8RC:$rA, GPRC:$rS, GPRC:$rB),
-                   "or $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
-                   []>;
-def OR8To4  : XForm_6<31, 444, (ops GPRC:$rA, G8RC:$rS, G8RC:$rB),
-                   "or $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
-                   []>;
+def NOR8 : XForm_6<31, 124, (ops G8RC:$rA, G8RC:$rS, G8RC:$rB),
+                   "nor $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
+                   [(set G8RC:$rA, (not (or G8RC:$rS, G8RC:$rB)))]>;
+def ORC8 : XForm_6<31, 412, (ops G8RC:$rA, G8RC:$rS, G8RC:$rB),
+                   "orc $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
+                   [(set G8RC:$rA, (or G8RC:$rS, (not G8RC:$rB)))]>;
+def EQV8 : XForm_6<31, 284, (ops G8RC:$rA, G8RC:$rS, G8RC:$rB),
+                   "eqv $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
+                   [(set G8RC:$rA, (not (xor G8RC:$rS, G8RC:$rB)))]>;
+def XOR8 : XForm_6<31, 316, (ops G8RC:$rA, G8RC:$rS, G8RC:$rB),
+                   "xor $rA, $rS, $rB", IntGeneral,
+                   [(set G8RC:$rA, (xor G8RC:$rS, G8RC:$rB))]>;
+
+// Logical ops with immediate.
+def ANDIo8  : DForm_4<28, (ops G8RC:$dst, G8RC:$src1, u16imm:$src2),
+                      "andi. $dst, $src1, $src2", IntGeneral,
+                      [(set G8RC:$dst, (and G8RC:$src1, immZExt16:$src2))]>,
+                      isDOT;
+def ANDISo8 : DForm_4<29, (ops G8RC:$dst, G8RC:$src1, u16imm:$src2),
+                     "andis. $dst, $src1, $src2", IntGeneral,
+                    [(set G8RC:$dst, (and G8RC:$src1,imm16ShiftedZExt:$src2))]>,
+                     isDOT;
+def ORI8    : DForm_4<24, (ops G8RC:$dst, G8RC:$src1, u16imm:$src2),
+                      "ori $dst, $src1, $src2", IntGeneral,
+                      [(set G8RC:$dst, (or G8RC:$src1, immZExt16:$src2))]>;
+def ORIS8   : DForm_4<25, (ops G8RC:$dst, G8RC:$src1, u16imm:$src2),
+                      "oris $dst, $src1, $src2", IntGeneral,
+                    [(set G8RC:$dst, (or G8RC:$src1, imm16ShiftedZExt:$src2))]>;
+def XORI8   : DForm_4<26, (ops G8RC:$dst, G8RC:$src1, u16imm:$src2),
+                      "xori $dst, $src1, $src2", IntGeneral,
+                      [(set G8RC:$dst, (xor G8RC:$src1, immZExt16:$src2))]>;
+def XORIS8  : DForm_4<27, (ops G8RC:$dst, G8RC:$src1, u16imm:$src2),
+                      "xoris $dst, $src1, $src2", IntGeneral,
+                   [(set G8RC:$dst, (xor G8RC:$src1, imm16ShiftedZExt:$src2))]>;
+
+
                    
 def ADD8  : XOForm_1<31, 266, 0, (ops G8RC:$rT, G8RC:$rA, G8RC:$rB),
                      "add $rT, $rA, $rB", IntGeneral,
                      [(set G8RC:$rT, (add G8RC:$rA, G8RC:$rB))]>;
+def ADDI8  : DForm_2<14, (ops G8RC:$rD, G8RC:$rA, s16imm64:$imm),
+                     "addi $rD, $rA, $imm", IntGeneral,
+                     [(set G8RC:$rD, (add G8RC:$rA, immSExt16:$imm))]>;
 def ADDIS8 : DForm_2<15, (ops G8RC:$rD, G8RC:$rA, symbolHi64:$imm),
                      "addis $rD, $rA, $imm", IntGeneral,
-                     [(set G8RC:$rD, (add G8RC:$rA, imm16Shifted:$imm))]>;
+                     [(set G8RC:$rD, (add G8RC:$rA, imm16ShiftedSExt:$imm))]>;
+
+def SUBFIC8: DForm_2< 8, (ops G8RC:$rD, G8RC:$rA, s16imm64:$imm),
+                     "subfic $rD, $rA, $imm", IntGeneral,
+                     [(set G8RC:$rD, (subc immSExt16:$imm, G8RC:$rA))]>;
+def SUBF8 : XOForm_1<31, 40, 0, (ops G8RC:$rT, G8RC:$rA, G8RC:$rB),
+                     "subf $rT, $rA, $rB", IntGeneral,
+                     [(set G8RC:$rT, (sub G8RC:$rB, G8RC:$rA))]>;
+
 
 def MULHD : XOForm_1<31, 73, 0, (ops G8RC:$rT, G8RC:$rA, G8RC:$rB),
                      "mulhd $rT, $rA, $rB", IntMulHW,
@@ -62,15 +157,14 @@ def MULHDU : XOForm_1<31, 9, 0, (ops G8RC:$rT, G8RC:$rA, G8RC:$rB),
                      "mulhdu $rT, $rA, $rB", IntMulHWU,
                      [(set G8RC:$rT, (mulhu G8RC:$rA, G8RC:$rB))]>;
 
-def CMPDI : DForm_5_ext<11, (ops CRRC:$crD, GPRC:$rA, s16imm:$imm),
-                        "cmpdi $crD, $rA, $imm", IntCompare>, isPPC64;
-
-def CMPLDI : DForm_6_ext<10, (ops CRRC:$dst, GPRC:$src1, u16imm:$src2),
-                         "cmpldi $dst, $src1, $src2", IntCompare>, isPPC64;
-def CMPD   : XForm_16_ext<31, 0, (ops CRRC:$crD, GPRC:$rA, GPRC:$rB),
+def CMPD   : XForm_16_ext<31, 0, (ops CRRC:$crD, G8RC:$rA, G8RC:$rB),
                           "cmpd $crD, $rA, $rB", IntCompare>, isPPC64;
-def CMPLD  : XForm_16_ext<31, 32, (ops CRRC:$crD, GPRC:$rA, GPRC:$rB),
+def CMPLD  : XForm_16_ext<31, 32, (ops CRRC:$crD, G8RC:$rA, G8RC:$rB),
                           "cmpld $crD, $rA, $rB", IntCompare>, isPPC64;
+def CMPDI  : DForm_5_ext<11, (ops CRRC:$crD, G8RC:$rA, s16imm:$imm),
+                         "cmpdi $crD, $rA, $imm", IntCompare>, isPPC64;
+def CMPLDI : DForm_6_ext<10, (ops CRRC:$dst, G8RC:$src1, u16imm:$src2),
+                         "cmpldi $dst, $src1, $src2", IntCompare>, isPPC64;
 
 def SLD  : XForm_6<31,  27, (ops G8RC:$rA, G8RC:$rS, G8RC:$rB),
                    "sld $rA, $rS, $rB", IntRotateD,
@@ -88,6 +182,9 @@ def EXTSW  : XForm_11<31, 986, (ops G8RC:$rA, G8RC:$rS),
 def EXTSW_32 : XForm_11<31, 986, (ops GPRC:$rA, GPRC:$rS),
                       "extsw $rA, $rS", IntGeneral,
                       [(set GPRC:$rA, (PPCextsw_32 GPRC:$rS))]>, isPPC64;
+def EXTSW_32_64 : XForm_11<31, 986, (ops G8RC:$rA, GPRC:$rS),
+                      "extsw $rA, $rS", IntGeneral,
+                      [(set G8RC:$rA, (sext GPRC:$rS))]>, isPPC64;
 
 def SRADI  : XSForm_1<31, 413, (ops GPRC:$rA, GPRC:$rS, u6imm:$SH),
                       "sradi $rA, $rS, $SH", IntRotateD>, isPPC64;
@@ -103,6 +200,7 @@ def MULLD : XOForm_1<31, 233, 0, (ops G8RC:$rT, G8RC:$rA, G8RC:$rB),
                      "mulld $rT, $rA, $rB", IntMulHD,
                      [(set G8RC:$rT, (mul G8RC:$rA, G8RC:$rB))]>, isPPC64;
 
+
 let isTwoAddress = 1, isCommutable = 1 in {
 def RLDIMI : MDForm_1<30, 3,
                       (ops G8RC:$rA, G8RC:$rSi, G8RC:$rS, u6imm:$SH, u6imm:$MB),
@@ -119,7 +217,7 @@ def RLDICR : MDForm_1<30, 1,
                       (ops G8RC:$rA, G8RC:$rS, u6imm:$SH, u6imm:$ME),
                       "rldicr $rA, $rS, $SH, $ME", IntRotateD,
                       []>, isPPC64;
-}
+}  // End FXU Operations.
 
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -143,6 +241,9 @@ def LWAX : XForm_1<31, 341, (ops G8RC:$rD, memrr:$src),
 def LDX  : XForm_1<31,  21, (ops G8RC:$rD, memrr:$src),
                    "ldx $rD, $src", LdStLD,
                    [(set G8RC:$rD, (load xaddr:$src))]>, isPPC64;
+def LWZ8 : DForm_1<32, (ops G8RC:$rD, memri:$src),
+                  "lwz $rD, $src", LdStGeneral,
+                  [(set G8RC:$rD, (zextload iaddr:$src, i32))]>, isPPC64;
 }
 let isStore = 1, noResults = 1, PPC970_Unit = 2 in {
 def STD  : DSForm_2<62, 0, (ops G8RC:$rS, memrix:$dst),
@@ -186,6 +287,49 @@ def FCTIDZ : XForm_26<63, 815, (ops F8RC:$frD, F8RC:$frB),
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Instruction Patterns
 //
+
+// Immediate support.
+// Handled above:
+//   sext(0x0000_0000_0000_FFFF,  i8) -> li imm
+//   sext(0x0000_0000_FFFF_0000, i16) -> lis imm>>16
+
+// sext(0x0000_0000_FFFF_FFFF,  i16)  -> lis + ori
+def sext_0x0000_0000_FFFF_FFFF_i16 : PatLeaf<(imm), [{
+  return N->getValue() == (uint64_t)(int32_t)N->getValue();
+}]>;
+def : Pat<(i64 sext_0x0000_0000_FFFF_FFFF_i16:$imm),
+          (ORI8 (LIS8 (HI16 imm:$imm)), (LO16 imm:$imm))>;
+
+// zext(0x0000_0000_FFFF_7FFF, i16) -> oris (li lo16(imm)), imm>>16
+def zext_0x0000_0000_FFFF_7FFF_i16 : PatLeaf<(imm), [{
+  return (N->getValue() & 0xFFFFFFFF00008000ULL) == 0;
+}]>;
+def : Pat<(i64 zext_0x0000_0000_FFFF_7FFF_i16:$imm),
+          (ORIS8 (LI8 (LO16 imm:$imm)), (HI16 imm:$imm))>;
+
+// zext(0x0000_0000_FFFF_FFFF, i16) -> oris (ori (li 0), lo16(imm)), imm>>16
+def zext_0x0000_0000_FFFF_FFFF_i16 : PatLeaf<(imm), [{
+  return (N->getValue() & 0xFFFFFFFF00000000ULL) == 0;
+}]>;
+def : Pat<(i64 zext_0x0000_0000_FFFF_FFFF_i16:$imm),
+          (ORIS8 (ORI8 (LI8 0), (LO16 imm:$imm)), (HI16 imm:$imm))>;
+
+// FIXME: Handle smart forms where the top 32-bits are set.  Right now, stuff
+// like 0xABCD0123BCDE0000 hits the case below, which produces ORI R, R, 0's! 
+
+// Fully general (and most expensive: 6 instructions!) immediate pattern.
+def : Pat<(i64 imm:$imm),
+          (ORI8 
+             (ORIS8 
+                (RLDICR
+                   (ORI8
+                      (LIS8 (HI48_64 imm:$imm)),
+                      (HI32_48 imm:$imm)),
+                   32, 31),
+                (HI16 imm:$imm)),
+             (LO16 imm:$imm))>;
+
+
 // Extensions and truncates to/from 32-bit regs.
 def : Pat<(i64 (zext GPRC:$in)),
           (RLDICL (OR4To8 GPRC:$in, GPRC:$in), 0, 32)>;
@@ -195,9 +339,9 @@ def : Pat<(i32 (trunc G8RC:$in)),
           (OR8To4 G8RC:$in, G8RC:$in)>;
 
 // SHL/SRL
-def : Pat<(shl G8RC:$in, (i64 imm:$imm)),
+def : Pat<(shl G8RC:$in, (i32 imm:$imm)),
           (RLDICR G8RC:$in, imm:$imm, (SHL64 imm:$imm))>;
-def : Pat<(srl G8RC:$in, (i64 imm:$imm)),
+def : Pat<(srl G8RC:$in, (i32 imm:$imm)),
           (RLDICL G8RC:$in, (SRL64 imm:$imm), imm:$imm)>;
 
 // Hi and Lo for Darwin Global Addresses.