lib/Target/ARM/ARMInstrThumb.td

   1 //===-- ARMInstrThumb.td - Thumb support for ARM -----------*- tablegen -*-===//
   2 //
   3 // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
   4 // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
   5 // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
   6 //
   7 //===----------------------------------------------------------------------===//
   8 //
   9 // This file describes the Thumb instruction set.
  10 //
  11 //===----------------------------------------------------------------------===//
  12
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14 // Thumb specific DAG Nodes.
  15 //
  16
  17 def imm_sr_XFORM: SDNodeXForm<imm, [{
  18   unsigned Imm = N->getZExtValue();
  19   return CurDAG->getTargetConstant((Imm == 32 ? 0 : Imm), SDLoc(N), MVT::i32);
  20 }]>;
  21 def ThumbSRImmAsmOperand: ImmAsmOperand<1,32> { let Name = "ImmThumbSR"; }
  22 def imm_sr : Operand<i32>, PatLeaf<(imm), [{
  23   uint64_t Imm = N->getZExtValue();
  24   return Imm > 0 && Imm <= 32;
  25 }], imm_sr_XFORM> {
  26   let PrintMethod = "printThumbSRImm";
  27   let ParserMatchClass = ThumbSRImmAsmOperand;
  28 }
  29
  30 def imm0_7_neg : PatLeaf<(i32 imm), [{
  31   return (uint32_t)-N->getZExtValue() < 8;
  32 }], imm_neg_XFORM>;
  33
  34 def ThumbModImmNeg1_7AsmOperand : AsmOperandClass { let Name = "ThumbModImmNeg1_7"; }
  35 def mod_imm1_7_neg : Operand<i32>, PatLeaf<(imm), [{
  36     unsigned Value = -(unsigned)N->getZExtValue();
  37     return 0 < Value && Value < 8;
  38   }], imm_neg_XFORM> {
  39   let ParserMatchClass = ThumbModImmNeg1_7AsmOperand;
  40 }
  41
  42 def ThumbModImmNeg8_255AsmOperand : AsmOperandClass { let Name = "ThumbModImmNeg8_255"; }
  43 def mod_imm8_255_neg : Operand<i32>, PatLeaf<(imm), [{
  44     unsigned Value = -(unsigned)N->getZExtValue();
  45     return 7 < Value && Value < 256;
  46   }], imm_neg_XFORM> {
  47   let ParserMatchClass = ThumbModImmNeg8_255AsmOperand;
  48 }
  49
  50
  51 def imm0_255_comp : PatLeaf<(i32 imm), [{
  52   return ~((uint32_t)N->getZExtValue()) < 256;
  53 }]>;
  54
  55 def imm8_255_neg : PatLeaf<(i32 imm), [{
  56   unsigned Val = -N->getZExtValue();
  57   return Val >= 8 && Val < 256;
  58 }], imm_neg_XFORM>;
  59
  60 // Break imm's up into two pieces: an immediate + a left shift. This uses
  61 // thumb_immshifted to match and thumb_immshifted_val and thumb_immshifted_shamt
  62 // to get the val/shift pieces.
  63 def thumb_immshifted : PatLeaf<(imm), [{
  64   return ARM_AM::isThumbImmShiftedVal((unsigned)N->getZExtValue());
  65 }]>;
  66
  67 def thumb_immshifted_val : SDNodeXForm<imm, [{
  68   unsigned V = ARM_AM::getThumbImmNonShiftedVal((unsigned)N->getZExtValue());
  69   return CurDAG->getTargetConstant(V, SDLoc(N), MVT::i32);
  70 }]>;
  71
  72 def thumb_immshifted_shamt : SDNodeXForm<imm, [{
  73   unsigned V = ARM_AM::getThumbImmValShift((unsigned)N->getZExtValue());
  74   return CurDAG->getTargetConstant(V, SDLoc(N), MVT::i32);
  75 }]>;
  76
  77 def imm256_510 : ImmLeaf<i32, [{
  78   return Imm >= 256 && Imm < 511;
  79 }]>;
  80
  81 def thumb_imm256_510_addend : SDNodeXForm<imm, [{
  82   return CurDAG->getTargetConstant(N->getZExtValue() - 255, SDLoc(N), MVT::i32);
  83 }]>;
  84
  85 // Scaled 4 immediate.
  86 def t_imm0_1020s4_asmoperand: AsmOperandClass { let Name = "Imm0_1020s4"; }
  87 def t_imm0_1020s4 : Operand<i32> {
  88   let PrintMethod = "printThumbS4ImmOperand";
  89   let ParserMatchClass = t_imm0_1020s4_asmoperand;
  90   let OperandType = "OPERAND_IMMEDIATE";
  91 }
  92
  93 def t_imm0_508s4_asmoperand: AsmOperandClass { let Name = "Imm0_508s4"; }
  94 def t_imm0_508s4 : Operand<i32> {
  95   let PrintMethod = "printThumbS4ImmOperand";
  96   let ParserMatchClass = t_imm0_508s4_asmoperand;
  97   let OperandType = "OPERAND_IMMEDIATE";
  98 }
  99 // Alias use only, so no printer is necessary.
 100 def t_imm0_508s4_neg_asmoperand: AsmOperandClass { let Name = "Imm0_508s4Neg"; }
 101 def t_imm0_508s4_neg : Operand<i32> {
 102   let ParserMatchClass = t_imm0_508s4_neg_asmoperand;
 103   let OperandType = "OPERAND_IMMEDIATE";
 104 }
 105
 106 // Define Thumb specific addressing modes.
 107
 108 // unsigned 8-bit, 2-scaled memory offset
 109 class OperandUnsignedOffset_b8s2 : AsmOperandClass {
 110   let Name = "UnsignedOffset_b8s2";
 111   let PredicateMethod = "isUnsignedOffset<8, 2>";
 112 }
 113
 114 def UnsignedOffset_b8s2 : OperandUnsignedOffset_b8s2;
 115
 116 // thumb style PC relative operand. signed, 8 bits magnitude,
 117 // two bits shift. can be represented as either [pc, #imm], #imm,
 118 // or relocatable expression...
 119 def ThumbMemPC : AsmOperandClass {
 120   let Name = "ThumbMemPC";
 121 }
 122
 123 let OperandType = "OPERAND_PCREL" in {
 124 def t_brtarget : Operand<OtherVT> {
 125   let EncoderMethod = "getThumbBRTargetOpValue";
 126   let DecoderMethod = "DecodeThumbBROperand";
 127 }
 128
 129 // ADR instruction labels.
 130 def t_adrlabel : Operand<i32> {
 131   let EncoderMethod = "getThumbAdrLabelOpValue";
 132   let PrintMethod = "printAdrLabelOperand<2>";
 133   let ParserMatchClass = UnsignedOffset_b8s2;
 134 }
 135
 136
 137 def thumb_br_target : Operand<OtherVT> {
 138   let ParserMatchClass = ThumbBranchTarget;
 139   let EncoderMethod = "getThumbBranchTargetOpValue";
 140   let OperandType = "OPERAND_PCREL";
 141 }
 142
 143 def thumb_bl_target : Operand<i32> {
 144   let ParserMatchClass = ThumbBranchTarget;
 145   let EncoderMethod = "getThumbBLTargetOpValue";
 146   let DecoderMethod = "DecodeThumbBLTargetOperand";
 147 }
 148
 149 // Target for BLX *from* thumb mode.
 150 def thumb_blx_target : Operand<i32> {
 151   let ParserMatchClass = ARMBranchTarget;
 152   let EncoderMethod = "getThumbBLXTargetOpValue";
 153   let DecoderMethod = "DecodeThumbBLXOffset";
 154 }
 155
 156 def thumb_bcc_target : Operand<OtherVT> {
 157   let ParserMatchClass = ThumbBranchTarget;
 158   let EncoderMethod = "getThumbBCCTargetOpValue";
 159   let DecoderMethod = "DecodeThumbBCCTargetOperand";
 160 }
 161
 162 def thumb_cb_target : Operand<OtherVT> {
 163   let ParserMatchClass = ThumbBranchTarget;
 164   let EncoderMethod = "getThumbCBTargetOpValue";
 165   let DecoderMethod = "DecodeThumbCmpBROperand";
 166 }
 167
 168 // t_addrmode_pc := <label> => pc + imm8 * 4
 169 //
 170 def t_addrmode_pc : MemOperand {
 171   let EncoderMethod = "getAddrModePCOpValue";
 172   let DecoderMethod = "DecodeThumbAddrModePC";
 173   let PrintMethod = "printThumbLdrLabelOperand";
 174   let ParserMatchClass = ThumbMemPC;
 175 }
 176 }
 177
 178 // t_addrmode_rr := reg + reg
 179 //
 180 def t_addrmode_rr_asm_operand : AsmOperandClass { let Name = "MemThumbRR"; }
 181 def t_addrmode_rr : MemOperand,
 182                     ComplexPattern<i32, 2, "SelectThumbAddrModeRR", []> {
 183   let EncoderMethod = "getThumbAddrModeRegRegOpValue";
 184   let PrintMethod = "printThumbAddrModeRROperand";
 185   let DecoderMethod = "DecodeThumbAddrModeRR";
 186   let ParserMatchClass = t_addrmode_rr_asm_operand;
 187   let MIOperandInfo = (ops tGPR:$base, tGPR:$offsreg);
 188 }
 189
 190 // t_addrmode_rr_sext := reg + reg
 191 //
 192 // This is similar to t_addrmode_rr, but uses different heuristics for
 193 // ldrsb/ldrsh.
 194 def t_addrmode_rr_sext : MemOperand,
 195                     ComplexPattern<i32, 2, "SelectThumbAddrModeRRSext", []> {
 196   let EncoderMethod = "getThumbAddrModeRegRegOpValue";
 197   let PrintMethod = "printThumbAddrModeRROperand";
 198   let DecoderMethod = "DecodeThumbAddrModeRR";
 199   let ParserMatchClass = t_addrmode_rr_asm_operand;
 200   let MIOperandInfo = (ops tGPR:$base, tGPR:$offsreg);
 201 }
 202
 203 // t_addrmode_rrs := reg + reg
 204 //
 205 // We use separate scaled versions because the Select* functions need
 206 // to explicitly check for a matching constant and return false here so that
 207 // the reg+imm forms will match instead. This is a horrible way to do that,
 208 // as it forces tight coupling between the methods, but it's how selectiondag
 209 // currently works.
 210 def t_addrmode_rrs1 : MemOperand,
 211                       ComplexPattern<i32, 2, "SelectThumbAddrModeRI5S1", []> {
 212   let EncoderMethod = "getThumbAddrModeRegRegOpValue";
 213   let PrintMethod = "printThumbAddrModeRROperand";
 214   let DecoderMethod = "DecodeThumbAddrModeRR";
 215   let ParserMatchClass = t_addrmode_rr_asm_operand;
 216   let MIOperandInfo = (ops tGPR:$base, tGPR:$offsreg);
 217 }
 218 def t_addrmode_rrs2 : MemOperand,
 219                       ComplexPattern<i32, 2, "SelectThumbAddrModeRI5S2", []> {
 220   let EncoderMethod = "getThumbAddrModeRegRegOpValue";
 221   let DecoderMethod = "DecodeThumbAddrModeRR";
 222   let PrintMethod = "printThumbAddrModeRROperand";
 223   let ParserMatchClass = t_addrmode_rr_asm_operand;
 224   let MIOperandInfo = (ops tGPR:$base, tGPR:$offsreg);
 225 }
 226 def t_addrmode_rrs4 : MemOperand,
 227                       ComplexPattern<i32, 2, "SelectThumbAddrModeRI5S4", []> {
 228   let EncoderMethod = "getThumbAddrModeRegRegOpValue";
 229   let DecoderMethod = "DecodeThumbAddrModeRR";
 230   let PrintMethod = "printThumbAddrModeRROperand";
 231   let ParserMatchClass = t_addrmode_rr_asm_operand;
 232   let MIOperandInfo = (ops tGPR:$base, tGPR:$offsreg);
 233 }
 234
 235 // t_addrmode_is4 := reg + imm5 * 4
 236 //
 237 def t_addrmode_is4_asm_operand : AsmOperandClass { let Name = "MemThumbRIs4"; }
 238 def t_addrmode_is4 : MemOperand,
 239                      ComplexPattern<i32, 2, "SelectThumbAddrModeImm5S4", []> {
 240   let EncoderMethod = "getAddrModeISOpValue";
 241   let DecoderMethod = "DecodeThumbAddrModeIS";
 242   let PrintMethod = "printThumbAddrModeImm5S4Operand";
 243   let ParserMatchClass = t_addrmode_is4_asm_operand;
 244   let MIOperandInfo = (ops tGPR:$base, i32imm:$offsimm);
 245 }
 246
 247 // t_addrmode_is2 := reg + imm5 * 2
 248 //
 249 def t_addrmode_is2_asm_operand : AsmOperandClass { let Name = "MemThumbRIs2"; }
 250 def t_addrmode_is2 : MemOperand,
 251                      ComplexPattern<i32, 2, "SelectThumbAddrModeImm5S2", []> {
 252   let EncoderMethod = "getAddrModeISOpValue";
 253   let DecoderMethod = "DecodeThumbAddrModeIS";
 254   let PrintMethod = "printThumbAddrModeImm5S2Operand";
 255   let ParserMatchClass = t_addrmode_is2_asm_operand;
 256   let MIOperandInfo = (ops tGPR:$base, i32imm:$offsimm);
 257 }
 258
 259 // t_addrmode_is1 := reg + imm5
 260 //
 261 def t_addrmode_is1_asm_operand : AsmOperandClass { let Name = "MemThumbRIs1"; }
 262 def t_addrmode_is1 : MemOperand,
 263                      ComplexPattern<i32, 2, "SelectThumbAddrModeImm5S1", []> {
 264   let EncoderMethod = "getAddrModeISOpValue";
 265   let DecoderMethod = "DecodeThumbAddrModeIS";
 266   let PrintMethod = "printThumbAddrModeImm5S1Operand";
 267   let ParserMatchClass = t_addrmode_is1_asm_operand;
 268   let MIOperandInfo = (ops tGPR:$base, i32imm:$offsimm);
 269 }
 270
 271 // t_addrmode_sp := sp + imm8 * 4
 272 //
 273 // FIXME: This really shouldn't have an explicit SP operand at all. It should
 274 // be implicit, just like in the instruction encoding itself.
 275 def t_addrmode_sp_asm_operand : AsmOperandClass { let Name = "MemThumbSPI"; }
 276 def t_addrmode_sp : MemOperand,
 277                     ComplexPattern<i32, 2, "SelectThumbAddrModeSP", []> {
 278   let EncoderMethod = "getAddrModeThumbSPOpValue";
 279   let DecoderMethod = "DecodeThumbAddrModeSP";
 280   let PrintMethod = "printThumbAddrModeSPOperand";
 281   let ParserMatchClass = t_addrmode_sp_asm_operand;
 282   let MIOperandInfo = (ops GPR:$base, i32imm:$offsimm);
 283 }
 284
 285 // Inspects parent to determine whether an or instruction can be implemented as
 286 // an add (i.e. whether we know overflow won't occur in the add).
 287 def AddLikeOrOp : ComplexPattern<i32, 1, "SelectAddLikeOr", [],
 288                                  [SDNPWantParent]>;
 289
 290 // Pattern to exclude immediates from matching
 291 def non_imm32 : PatLeaf<(i32 GPR), [{ return !isa<ConstantSDNode>(N); }]>;
 292
 293 //===----------------------------------------------------------------------===//
 294 //  Miscellaneous Instructions.
 295 //
 296
 297 // FIXME: Marking these as hasSideEffects is necessary to prevent machine DCE
 298 // from removing one half of the matched pairs. That breaks PEI, which assumes
 299 // these will always be in pairs, and asserts if it finds otherwise. Better way?
 300 let Defs = [SP], Uses = [SP], hasSideEffects = 1 in {
 301 def tADJCALLSTACKUP :
 302   PseudoInst<(outs), (ins i32imm:$amt1, i32imm:$amt2), NoItinerary,
 303              [(ARMcallseq_end imm:$amt1, imm:$amt2)]>,
 304             Requires<[IsThumb, IsThumb1Only]>;
 305
 306 def tADJCALLSTACKDOWN :
 307   PseudoInst<(outs), (ins i32imm:$amt, i32imm:$amt2), NoItinerary,
 308              [(ARMcallseq_start imm:$amt, imm:$amt2)]>,
 309             Requires<[IsThumb, IsThumb1Only]>;
 310 }
 311
 312 class T1SystemEncoding<bits<8> opc>
 313   : T1Encoding<0b101111> {
 314   let Inst{9-8} = 0b11;
 315   let Inst{7-0} = opc;
 316 }
 317
 318 def tHINT : T1pI<(outs), (ins imm0_15:$imm), NoItinerary, "hint", "\t$imm",
 319                  [(int_arm_hint imm0_15:$imm)]>,
 320             T1SystemEncoding<0x00>,
 321             Requires<[IsThumb, HasV6M]> {
 322   bits<4> imm;
 323   let Inst{7-4} = imm;
 324 }
 325
 326 // Note: When EmitPriority == 1, the alias will be used for printing
 327 class tHintAlias<string Asm, dag Result, bit EmitPriority = 0> : tInstAlias<Asm, Result, EmitPriority> {
 328   let Predicates = [IsThumb, HasV6M];
 329 }
 330
 331 def : tHintAlias<"nop$p", (tHINT 0, pred:$p), 1>; // A8.6.110
 332 def : tHintAlias<"yield$p", (tHINT 1, pred:$p), 1>; // A8.6.410
 333 def : tHintAlias<"wfe$p", (tHINT 2, pred:$p), 1>; // A8.6.408
 334 def : tHintAlias<"wfi$p", (tHINT 3, pred:$p), 1>; // A8.6.409
 335 def : tHintAlias<"sev$p", (tHINT 4, pred:$p), 1>; // A8.6.157
 336 def : tInstAlias<"sevl$p", (tHINT 5, pred:$p), 1> {
 337   let Predicates = [IsThumb2, HasV8];
 338 }
 339
 340 // The imm operand $val can be used by a debugger to store more information
 341 // about the breakpoint.
 342 def tBKPT : T1I<(outs), (ins imm0_255:$val), NoItinerary, "bkpt\t$val",
 343                 []>,
 344            T1Encoding<0b101111> {
 345   let Inst{9-8} = 0b10;
 346   // A8.6.22
 347   bits<8> val;
 348   let Inst{7-0} = val;
 349 }
 350 // default immediate for breakpoint mnemonic
 351 def : InstAlias<"bkpt", (tBKPT 0), 0>, Requires<[IsThumb]>;
 352
 353 def tHLT : T1I<(outs), (ins imm0_63:$val), NoItinerary, "hlt\t$val",
 354                 []>, T1Encoding<0b101110>, Requires<[IsThumb, HasV8]> {
 355   let Inst{9-6} = 0b1010;
 356   bits<6> val;
 357   let Inst{5-0} = val;
 358 }
 359
 360 def tSETEND : T1I<(outs), (ins setend_op:$end), NoItinerary, "setend\t$end",
 361                   []>, T1Encoding<0b101101>, Requires<[IsThumb, IsNotMClass]>, Deprecated<HasV8Ops> {
 362   bits<1> end;
 363   // A8.6.156
 364   let Inst{9-5} = 0b10010;
 365   let Inst{4}   = 1;
 366   let Inst{3}   = end;
 367   let Inst{2-0} = 0b000;
 368 }
 369
 370 // Change Processor State is a system instruction -- for disassembly only.
 371 def tCPS : T1I<(outs), (ins imod_op:$imod, iflags_op:$iflags),
 372                 NoItinerary, "cps$imod $iflags", []>,
 373            T1Misc<0b0110011> {
 374   // A8.6.38 & B6.1.1
 375   bit imod;
 376   bits<3> iflags;
 377
 378   let Inst{4}   = imod;
 379   let Inst{3}   = 0;
 380   let Inst{2-0} = iflags;
 381   let DecoderMethod = "DecodeThumbCPS";
 382 }
 383
 384 // For both thumb1 and thumb2.
 385 let isNotDuplicable = 1, isCodeGenOnly = 1 in
 386 def tPICADD : TIt<(outs GPR:$dst), (ins GPR:$lhs, pclabel:$cp), IIC_iALUr, "",
 387                   [(set GPR:$dst, (ARMpic_add GPR:$lhs, imm:$cp))]>,
 388               T1Special<{0,0,?,?}>, Sched<[WriteALU]> {
 389   // A8.6.6
 390   bits<3> dst;
 391   let Inst{6-3} = 0b1111; // Rm = pc
 392   let Inst{2-0} = dst;
 393 }
 394
 395 // ADD <Rd>, sp, #<imm8>
 396 // FIXME: This should not be marked as having side effects, and it should be
 397 // rematerializable. Clearing the side effect bit causes miscompilations,
 398 // probably because the instruction can be moved around.
 399 def tADDrSPi : T1pI<(outs tGPR:$dst), (ins GPRsp:$sp, t_imm0_1020s4:$imm),
 400                     IIC_iALUi, "add", "\t$dst, $sp, $imm", []>,
 401                T1Encoding<{1,0,1,0,1,?}>, Sched<[WriteALU]> {
 402   // A6.2 & A8.6.8
 403   bits<3> dst;
 404   bits<8> imm;
 405   let Inst{10-8} = dst;
 406   let Inst{7-0}  = imm;
 407   let DecoderMethod = "DecodeThumbAddSpecialReg";
 408 }
 409
 410 // Thumb1 frame lowering is rather fragile, we hope to be able to use
 411 // tADDrSPi, but we may need to insert a sequence that clobbers CPSR.
 412 def tADDframe : PseudoInst<(outs tGPR:$dst), (ins i32imm:$base, i32imm:$offset),
 413                            NoItinerary, []>,
 414                 Requires<[IsThumb, IsThumb1Only]> {
 415   let Defs = [CPSR];
 416 }
 417
 418 // ADD sp, sp, #<imm7>
 419 def tADDspi : T1pIt<(outs GPRsp:$Rdn), (ins GPRsp:$Rn, t_imm0_508s4:$imm),
 420                      IIC_iALUi, "add", "\t$Rdn, $imm", []>,
 421               T1Misc<{0,0,0,0,0,?,?}>, Sched<[WriteALU]> {
 422   // A6.2.5 & A8.6.8
 423   bits<7> imm;
 424   let Inst{6-0} = imm;
 425   let DecoderMethod = "DecodeThumbAddSPImm";
 426 }
 427
 428 // SUB sp, sp, #<imm7>
 429 // FIXME: The encoding and the ASM string don't match up.
 430 def tSUBspi : T1pIt<(outs GPRsp:$Rdn), (ins GPRsp:$Rn, t_imm0_508s4:$imm),
 431                     IIC_iALUi, "sub", "\t$Rdn, $imm", []>,
 432               T1Misc<{0,0,0,0,1,?,?}>, Sched<[WriteALU]> {
 433   // A6.2.5 & A8.6.214
 434   bits<7> imm;
 435   let Inst{6-0} = imm;
 436   let DecoderMethod = "DecodeThumbAddSPImm";
 437 }
 438
 439 def : tInstSubst<"add${p} sp, $imm",
 440                  (tSUBspi SP, t_imm0_508s4_neg:$imm, pred:$p)>;
 441 def : tInstSubst<"add${p} sp, sp, $imm",
 442                  (tSUBspi SP, t_imm0_508s4_neg:$imm, pred:$p)>;
 443
 444 // Can optionally specify SP as a three operand instruction.
 445 def : tInstAlias<"add${p} sp, sp, $imm",
 446                  (tADDspi SP, t_imm0_508s4:$imm, pred:$p)>;
 447 def : tInstAlias<"sub${p} sp, sp, $imm",
 448                  (tSUBspi SP, t_imm0_508s4:$imm, pred:$p)>;
 449
 450 // ADD <Rm>, sp
 451 def tADDrSP : T1pI<(outs GPR:$Rdn), (ins GPRsp:$sp, GPR:$Rn), IIC_iALUr,
 452                    "add", "\t$Rdn, $sp, $Rn", []>,
 453               T1Special<{0,0,?,?}>, Sched<[WriteALU]> {
 454   // A8.6.9 Encoding T1
 455   bits<4> Rdn;
 456   let Inst{7}   = Rdn{3};
 457   let Inst{6-3} = 0b1101;
 458   let Inst{2-0} = Rdn{2-0};
 459   let DecoderMethod = "DecodeThumbAddSPReg";
 460 }
 461
 462 // ADD sp, <Rm>
 463 def tADDspr : T1pIt<(outs GPRsp:$Rdn), (ins GPRsp:$Rn, GPR:$Rm), IIC_iALUr,
 464                   "add", "\t$Rdn, $Rm", []>,
 465               T1Special<{0,0,?,?}>, Sched<[WriteALU]> {
 466   // A8.6.9 Encoding T2
 467   bits<4> Rm;
 468   let Inst{7} = 1;
 469   let Inst{6-3} = Rm;
 470   let Inst{2-0} = 0b101;
 471   let DecoderMethod = "DecodeThumbAddSPReg";
 472 }
 473
 474 //===----------------------------------------------------------------------===//
 475 //  Control Flow Instructions.
 476 //
 477
 478 // Indirect branches
 479 let isBranch = 1, isTerminator = 1, isBarrier = 1, isIndirectBranch = 1 in {
 480   def tBX : TI<(outs), (ins GPR:$Rm, pred:$p), IIC_Br, "bx${p}\t$Rm", []>,
 481             T1Special<{1,1,0,?}>, Sched<[WriteBr]> {
 482     // A6.2.3 & A8.6.25
 483     bits<4> Rm;
 484     let Inst{6-3} = Rm;
 485     let Inst{2-0} = 0b000;
 486     let Unpredictable{2-0} = 0b111;
 487   }
 488   def tBXNS : TI<(outs), (ins GPR:$Rm, pred:$p), IIC_Br, "bxns${p}\t$Rm", []>,
 489               Requires<[IsThumb, Has8MSecExt]>,
 490               T1Special<{1,1,0,?}>, Sched<[WriteBr]> {
 491     bits<4> Rm;
 492     let Inst{6-3} = Rm;
 493     let Inst{2-0} = 0b100;
 494     let Unpredictable{1-0} = 0b11;
 495   }
 496 }
 497
 498 let isReturn = 1, isTerminator = 1, isBarrier = 1 in {
 499   def tBX_RET : tPseudoExpand<(outs), (ins pred:$p), 2, IIC_Br,
 500                    [(ARMretflag)], (tBX LR, pred:$p)>, Sched<[WriteBr]>;
 501
 502   // Alternative return instruction used by vararg functions.
 503   def tBX_RET_vararg : tPseudoExpand<(outs), (ins tGPR:$Rm, pred:$p),
 504                    2, IIC_Br, [],
 505                    (tBX GPR:$Rm, pred:$p)>, Sched<[WriteBr]>;
 506 }
 507
 508 // All calls clobber the non-callee saved registers. SP is marked as a use to
 509 // prevent stack-pointer assignments that appear immediately before calls from
 510 // potentially appearing dead.
 511 let isCall = 1,
 512   Defs = [LR], Uses = [SP] in {
 513   // Also used for Thumb2
 514   def tBL  : TIx2<0b11110, 0b11, 1,
 515                   (outs), (ins pred:$p, thumb_bl_target:$func), IIC_Br,
 516                   "bl${p}\t$func",
 517                   [(ARMcall tglobaladdr:$func)]>,
 518              Requires<[IsThumb]>, Sched<[WriteBrL]> {
 519     bits<24> func;
 520     let Inst{26} = func{23};
 521     let Inst{25-16} = func{20-11};
 522     let Inst{13} = func{22};
 523     let Inst{11} = func{21};
 524     let Inst{10-0} = func{10-0};
 525   }
 526
 527   // ARMv5T and above, also used for Thumb2
 528   def tBLXi : TIx2<0b11110, 0b11, 0,
 529                  (outs), (ins pred:$p, thumb_blx_target:$func), IIC_Br,
 530                    "blx${p}\t$func", []>,
 531               Requires<[IsThumb, HasV5T, IsNotMClass]>, Sched<[WriteBrL]> {
 532     bits<24> func;
 533     let Inst{26} = func{23};
 534     let Inst{25-16} = func{20-11};
 535     let Inst{13} = func{22};
 536     let Inst{11} = func{21};
 537     let Inst{10-1} = func{10-1};
 538     let Inst{0} = 0; // func{0} is assumed zero
 539   }
 540
 541   // Also used for Thumb2
 542   def tBLXr : TI<(outs), (ins pred:$p, GPR:$func), IIC_Br,
 543                   "blx${p}\t$func",
 544                   [(ARMcall GPR:$func)]>,
 545               Requires<[IsThumb, HasV5T]>,
 546               T1Special<{1,1,1,?}>, Sched<[WriteBrL]> { // A6.2.3 & A8.6.24;
 547     bits<4> func;
 548     let Inst{6-3} = func;
 549     let Inst{2-0} = 0b000;
 550   }
 551
 552   // ARMv8-M Security Extensions
 553   def tBLXNSr : TI<(outs), (ins pred:$p, GPRnopc:$func), IIC_Br,
 554                    "blxns${p}\t$func", []>,
 555                 Requires<[IsThumb, Has8MSecExt]>,
 556                 T1Special<{1,1,1,?}>, Sched<[WriteBrL]> {
 557     bits<4> func;
 558     let Inst{6-3} = func;
 559     let Inst{2-0} = 0b100;
 560     let Unpredictable{1-0} = 0b11;
 561   }
 562
 563   // ARMv4T
 564   def tBX_CALL : tPseudoInst<(outs), (ins tGPR:$func),
 565                   4, IIC_Br,
 566                   [(ARMcall_nolink tGPR:$func)]>,
 567             Requires<[IsThumb, IsThumb1Only]>, Sched<[WriteBr]>;
 568 }
 569
 570 let isBranch = 1, isTerminator = 1, isBarrier = 1 in {
 571   let isPredicable = 1 in
 572   def tB   : T1pI<(outs), (ins t_brtarget:$target), IIC_Br,
 573                  "b", "\t$target", [(br bb:$target)]>,
 574              T1Encoding<{1,1,1,0,0,?}>, Sched<[WriteBr]> {
 575     bits<11> target;
 576     let Inst{10-0} = target;
 577     let AsmMatchConverter = "cvtThumbBranches";
 578  }
 579
 580   // Far jump
 581   // Just a pseudo for a tBL instruction. Needed to let regalloc know about
 582   // the clobber of LR.
 583   let Defs = [LR] in
 584   def tBfar : tPseudoExpand<(outs), (ins thumb_bl_target:$target, pred:$p),
 585                           4, IIC_Br, [],
 586                           (tBL pred:$p, thumb_bl_target:$target)>,
 587                           Sched<[WriteBrTbl]>;
 588
 589   def tBR_JTr : tPseudoInst<(outs),
 590                       (ins tGPR:$target, i32imm:$jt),
 591                       0, IIC_Br,
 592                       [(ARMbrjt tGPR:$target, tjumptable:$jt)]>,
 593                       Sched<[WriteBrTbl]> {
 594     let Size = 2;
 595     list<Predicate> Predicates = [IsThumb, IsThumb1Only];
 596   }
 597 }
 598
 599 // FIXME: should be able to write a pattern for ARMBrcond, but can't use
 600 // a two-value operand where a dag node expects two operands. :(
 601 let isBranch = 1, isTerminator = 1 in
 602   def tBcc : T1I<(outs), (ins thumb_bcc_target:$target, pred:$p), IIC_Br,
 603                  "b${p}\t$target",
 604                  [/*(ARMbrcond bb:$target, imm:$cc)*/]>,
 605              T1BranchCond<{1,1,0,1}>, Sched<[WriteBr]> {
 606   bits<4> p;
 607   bits<8> target;
 608   let Inst{11-8} = p;
 609   let Inst{7-0} = target;
 610   let AsmMatchConverter = "cvtThumbBranches";
 611 }
 612
 613
 614 // Tail calls
 615 let isCall = 1, isTerminator = 1, isReturn = 1, isBarrier = 1 in {
 616   // IOS versions.
 617   let Uses = [SP] in {
 618     def tTAILJMPr : tPseudoExpand<(outs), (ins tcGPR:$dst),
 619                      4, IIC_Br, [],
 620                      (tBX GPR:$dst, (ops 14, zero_reg))>,
 621                      Requires<[IsThumb]>, Sched<[WriteBr]>;
 622   }
 623   // tTAILJMPd: MachO version uses a Thumb2 branch (no Thumb1 tail calls
 624   // on MachO), so it's in ARMInstrThumb2.td.
 625   // Non-MachO version:
 626   let Uses = [SP] in {
 627     def tTAILJMPdND : tPseudoExpand<(outs),
 628                    (ins t_brtarget:$dst, pred:$p),
 629                    4, IIC_Br, [],
 630                    (tB t_brtarget:$dst, pred:$p)>,
 631                  Requires<[IsThumb, IsNotMachO]>, Sched<[WriteBr]>;
 632   }
 633 }
 634
 635
 636 // A8.6.218 Supervisor Call (Software Interrupt)
 637 // A8.6.16 B: Encoding T1
 638 // If Inst{11-8} == 0b1111 then SEE SVC
 639 let isCall = 1, Uses = [SP] in
 640 def tSVC : T1pI<(outs), (ins imm0_255:$imm), IIC_Br,
 641                 "svc", "\t$imm", []>, Encoding16, Sched<[WriteBr]> {
 642   bits<8> imm;
 643   let Inst{15-12} = 0b1101;
 644   let Inst{11-8}  = 0b1111;
 645   let Inst{7-0}   = imm;
 646 }
 647
 648 // The assembler uses 0xDEFE for a trap instruction.
 649 let isBarrier = 1, isTerminator = 1 in
 650 def tTRAP : TI<(outs), (ins), IIC_Br,
 651                "trap", [(trap)]>, Encoding16, Sched<[WriteBr]> {
 652   let Inst = 0xdefe;
 653 }
 654
 655 //===----------------------------------------------------------------------===//
 656 //  Load Store Instructions.
 657 //
 658
 659 // PC-relative loads need to be matched first as constant pool accesses need to
 660 // always be PC-relative. We do this using AddedComplexity, as the pattern is
 661 // simpler than the patterns of the other load instructions.
 662 let canFoldAsLoad = 1, isReMaterializable = 1, AddedComplexity = 10 in
 663 def tLDRpci : T1pIs<(outs tGPR:$Rt), (ins t_addrmode_pc:$addr), IIC_iLoad_i,
 664                   "ldr", "\t$Rt, $addr",
 665                   [(set tGPR:$Rt, (load (ARMWrapper tconstpool:$addr)))]>,
 666               T1Encoding<{0,1,0,0,1,?}>, Sched<[WriteLd]> {
 667   // A6.2 & A8.6.59
 668   bits<3> Rt;
 669   bits<8> addr;
 670   let Inst{10-8} = Rt;
 671   let Inst{7-0}  = addr;
 672 }
 673
 674 // SP-relative loads should be matched before standard immediate-offset loads as
 675 // it means we avoid having to move SP to another register.
 676 let canFoldAsLoad = 1 in
 677 def tLDRspi : T1pIs<(outs tGPR:$Rt), (ins t_addrmode_sp:$addr), IIC_iLoad_i,
 678                     "ldr", "\t$Rt, $addr",
 679                     [(set tGPR:$Rt, (load t_addrmode_sp:$addr))]>,
 680               T1LdStSP<{1,?,?}>, Sched<[WriteLd]> {
 681   bits<3> Rt;
 682   bits<8> addr;
 683   let Inst{10-8} = Rt;
 684   let Inst{7-0} = addr;
 685 }
 686
 687 // Loads: reg/reg and reg/imm5
 688 let canFoldAsLoad = 1, isReMaterializable = 1 in
 689 multiclass thumb_ld_rr_ri_enc<bits<3> reg_opc, bits<4> imm_opc,
 690                               Operand AddrMode_r, Operand AddrMode_i,
 691                               AddrMode am, InstrItinClass itin_r,
 692                               InstrItinClass itin_i, string asm,
 693                               PatFrag opnode> {
 694   // Immediate-offset loads should be matched before register-offset loads as
 695   // when the offset is a constant it's simpler to first check if it fits in the
 696   // immediate offset field then fall back to register-offset if it doesn't.
 697   def i : // reg/imm5
 698     T1pILdStEncodeImm<imm_opc, 1 /* Load */,
 699                       (outs tGPR:$Rt), (ins AddrMode_i:$addr),
 700                       am, itin_i, asm, "\t$Rt, $addr",
 701                       [(set tGPR:$Rt, (opnode AddrMode_i:$addr))]>;
 702   // Register-offset loads are matched last.
 703   def r : // reg/reg
 704     T1pILdStEncode<reg_opc,
 705                    (outs tGPR:$Rt), (ins AddrMode_r:$addr),
 706                    am, itin_r, asm, "\t$Rt, $addr",
 707                    [(set tGPR:$Rt, (opnode AddrMode_r:$addr))]>;
 708 }
 709 // Stores: reg/reg and reg/imm5
 710 multiclass thumb_st_rr_ri_enc<bits<3> reg_opc, bits<4> imm_opc,
 711                               Operand AddrMode_r, Operand AddrMode_i,
 712                               AddrMode am, InstrItinClass itin_r,
 713                               InstrItinClass itin_i, string asm,
 714                               PatFrag opnode> {
 715   def i : // reg/imm5
 716     T1pILdStEncodeImm<imm_opc, 0 /* Store */,
 717                       (outs), (ins tGPR:$Rt, AddrMode_i:$addr),
 718                       am, itin_i, asm, "\t$Rt, $addr",
 719                       [(opnode tGPR:$Rt, AddrMode_i:$addr)]>;
 720   def r : // reg/reg
 721     T1pILdStEncode<reg_opc,
 722                    (outs), (ins tGPR:$Rt, AddrMode_r:$addr),
 723                    am, itin_r, asm, "\t$Rt, $addr",
 724                    [(opnode tGPR:$Rt, AddrMode_r:$addr)]>;
 725 }
 726
 727 // A8.6.57 & A8.6.60
 728 defm tLDR  : thumb_ld_rr_ri_enc<0b100, 0b0110, t_addrmode_rr,
 729                                 t_addrmode_is4, AddrModeT1_4,
 730                                 IIC_iLoad_r, IIC_iLoad_i, "ldr",
 731                                 load>, Sched<[WriteLd]>;
 732
 733 // A8.6.64 & A8.6.61
 734 defm tLDRB : thumb_ld_rr_ri_enc<0b110, 0b0111, t_addrmode_rr,
 735                                 t_addrmode_is1, AddrModeT1_1,
 736                                 IIC_iLoad_bh_r, IIC_iLoad_bh_i, "ldrb",
 737                                 zextloadi8>, Sched<[WriteLd]>;
 738
 739 // A8.6.76 & A8.6.73
 740 defm tLDRH : thumb_ld_rr_ri_enc<0b101, 0b1000, t_addrmode_rr,
 741                                 t_addrmode_is2, AddrModeT1_2,
 742                                 IIC_iLoad_bh_r, IIC_iLoad_bh_i, "ldrh",
 743                                 zextloadi16>, Sched<[WriteLd]>;
 744
 745 let AddedComplexity = 10 in
 746 def tLDRSB :                    // A8.6.80
 747   T1pILdStEncode<0b011, (outs tGPR:$Rt), (ins t_addrmode_rr_sext:$addr),
 748                  AddrModeT1_1, IIC_iLoad_bh_r,
 749                  "ldrsb", "\t$Rt, $addr",
 750                  [(set tGPR:$Rt, (sextloadi8 t_addrmode_rr_sext:$addr))]>, Sched<[WriteLd]>;
 751
 752 let AddedComplexity = 10 in
 753 def tLDRSH :                    // A8.6.84
 754   T1pILdStEncode<0b111, (outs tGPR:$Rt), (ins t_addrmode_rr_sext:$addr),
 755                  AddrModeT1_2, IIC_iLoad_bh_r,
 756                  "ldrsh", "\t$Rt, $addr",
 757                  [(set tGPR:$Rt, (sextloadi16 t_addrmode_rr_sext:$addr))]>, Sched<[WriteLd]>;
 758
 759
 760 def tSTRspi : T1pIs<(outs), (ins tGPR:$Rt, t_addrmode_sp:$addr), IIC_iStore_i,
 761                     "str", "\t$Rt, $addr",
 762                     [(store tGPR:$Rt, t_addrmode_sp:$addr)]>,
 763               T1LdStSP<{0,?,?}>, Sched<[WriteST]> {
 764   bits<3> Rt;
 765   bits<8> addr;
 766   let Inst{10-8} = Rt;
 767   let Inst{7-0} = addr;
 768 }
 769
 770 // A8.6.194 & A8.6.192
 771 defm tSTR  : thumb_st_rr_ri_enc<0b000, 0b0110, t_addrmode_rr,
 772                                 t_addrmode_is4, AddrModeT1_4,
 773                                 IIC_iStore_r, IIC_iStore_i, "str",
 774                                 store>, Sched<[WriteST]>;
 775
 776 // A8.6.197 & A8.6.195
 777 defm tSTRB : thumb_st_rr_ri_enc<0b010, 0b0111, t_addrmode_rr,
 778                                 t_addrmode_is1, AddrModeT1_1,
 779                                 IIC_iStore_bh_r, IIC_iStore_bh_i, "strb",
 780                                 truncstorei8>, Sched<[WriteST]>;
 781
 782 // A8.6.207 & A8.6.205
 783 defm tSTRH : thumb_st_rr_ri_enc<0b001, 0b1000, t_addrmode_rr,
 784                                t_addrmode_is2, AddrModeT1_2,
 785                                IIC_iStore_bh_r, IIC_iStore_bh_i, "strh",
 786                                truncstorei16>, Sched<[WriteST]>;
 787
 788
 789 //===----------------------------------------------------------------------===//
 790 //  Load / store multiple Instructions.
 791 //
 792
 793 // These require base address to be written back or one of the loaded regs.
 794 let hasSideEffects = 0 in {
 795
 796 let mayLoad = 1, hasExtraDefRegAllocReq = 1, variadicOpsAreDefs = 1 in
 797 def tLDMIA : T1I<(outs), (ins tGPR:$Rn, pred:$p, reglist:$regs, variable_ops),
 798         IIC_iLoad_m, "ldm${p}\t$Rn, $regs", []>, T1Encoding<{1,1,0,0,1,?}> {
 799   bits<3> Rn;
 800   bits<8> regs;
 801   let Inst{10-8} = Rn;
 802   let Inst{7-0}  = regs;
 803 }
 804
 805 // Writeback version is just a pseudo, as there's no encoding difference.
 806 // Writeback happens iff the base register is not in the destination register
 807 // list.
 808 let mayLoad = 1, hasExtraDefRegAllocReq = 1 in
 809 def tLDMIA_UPD :
 810     InstTemplate<AddrModeNone, 0, IndexModeNone, Pseudo, GenericDomain,
 811                  "$Rn = $wb", IIC_iLoad_mu>,
 812     PseudoInstExpansion<(tLDMIA tGPR:$Rn, pred:$p, reglist:$regs)> {
 813   let Size = 2;
 814   let OutOperandList = (outs tGPR:$wb);
 815   let InOperandList = (ins tGPR:$Rn, pred:$p, reglist:$regs, variable_ops);
 816   let Pattern = [];
 817   let isCodeGenOnly = 1;
 818   let isPseudo = 1;
 819   list<Predicate> Predicates = [IsThumb];
 820 }
 821
 822 // There is no non-writeback version of STM for Thumb.
 823 let mayStore = 1, hasExtraSrcRegAllocReq = 1 in
 824 def tSTMIA_UPD : Thumb1I<(outs tGPR:$wb),
 825                          (ins tGPR:$Rn, pred:$p, reglist:$regs, variable_ops),
 826                          AddrModeNone, 2, IIC_iStore_mu,
 827                          "stm${p}\t$Rn!, $regs", "$Rn = $wb", []>,
 828                      T1Encoding<{1,1,0,0,0,?}> {
 829   bits<3> Rn;
 830   bits<8> regs;
 831   let Inst{10-8} = Rn;
 832   let Inst{7-0}  = regs;
 833 }
 834
 835 } // hasSideEffects
 836
 837 def : InstAlias<"ldm${p} $Rn!, $regs",
 838                 (tLDMIA tGPR:$Rn, pred:$p, reglist:$regs), 0>,
 839         Requires<[IsThumb, IsThumb1Only]>;
 840
 841 let mayLoad = 1, Uses = [SP], Defs = [SP], hasExtraDefRegAllocReq = 1,
 842     variadicOpsAreDefs = 1 in
 843 def tPOP : T1I<(outs), (ins pred:$p, reglist:$regs, variable_ops),
 844                IIC_iPop,
 845                "pop${p}\t$regs", []>,
 846            T1Misc<{1,1,0,?,?,?,?}>, Sched<[WriteLd]> {
 847   bits<16> regs;
 848   let Inst{8}   = regs{15};
 849   let Inst{7-0} = regs{7-0};
 850 }
 851
 852 let mayStore = 1, Uses = [SP], Defs = [SP], hasExtraSrcRegAllocReq = 1 in
 853 def tPUSH : T1I<(outs), (ins pred:$p, reglist:$regs, variable_ops),
 854                 IIC_iStore_m,
 855                 "push${p}\t$regs", []>,
 856             T1Misc<{0,1,0,?,?,?,?}>, Sched<[WriteST]> {
 857   bits<16> regs;
 858   let Inst{8}   = regs{14};
 859   let Inst{7-0} = regs{7-0};
 860 }
 861
 862 //===----------------------------------------------------------------------===//
 863 //  Arithmetic Instructions.
 864 //
 865
 866 // Helper classes for encoding T1pI patterns:
 867 class T1pIDPEncode<bits<4> opA, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
 868                    string opc, string asm, list<dag> pattern>
 869     : T1pI<oops, iops, itin, opc, asm, pattern>,
 870       T1DataProcessing<opA> {
 871   bits<3> Rm;
 872   bits<3> Rn;
 873   let Inst{5-3} = Rm;
 874   let Inst{2-0} = Rn;
 875 }
 876 class T1pIMiscEncode<bits<7> opA, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
 877                      string opc, string asm, list<dag> pattern>
 878     : T1pI<oops, iops, itin, opc, asm, pattern>,
 879       T1Misc<opA> {
 880   bits<3> Rm;
 881   bits<3> Rd;
 882   let Inst{5-3} = Rm;
 883   let Inst{2-0} = Rd;
 884 }
 885
 886 // Helper classes for encoding T1sI patterns:
 887 class T1sIDPEncode<bits<4> opA, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
 888                    string opc, string asm, list<dag> pattern>
 889     : T1sI<oops, iops, itin, opc, asm, pattern>,
 890       T1DataProcessing<opA> {
 891   bits<3> Rd;
 892   bits<3> Rn;
 893   let Inst{5-3} = Rn;
 894   let Inst{2-0} = Rd;
 895 }
 896 class T1sIGenEncode<bits<5> opA, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
 897                     string opc, string asm, list<dag> pattern>
 898     : T1sI<oops, iops, itin, opc, asm, pattern>,
 899       T1General<opA> {
 900   bits<3> Rm;
 901   bits<3> Rn;
 902   bits<3> Rd;
 903   let Inst{8-6} = Rm;
 904   let Inst{5-3} = Rn;
 905   let Inst{2-0} = Rd;
 906 }
 907 class T1sIGenEncodeImm<bits<5> opA, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
 908                        string opc, string asm, list<dag> pattern>
 909     : T1sI<oops, iops, itin, opc, asm, pattern>,
 910       T1General<opA> {
 911   bits<3> Rd;
 912   bits<3> Rm;
 913   let Inst{5-3} = Rm;
 914   let Inst{2-0} = Rd;
 915 }
 916
 917 // Helper classes for encoding T1sIt patterns:
 918 class T1sItDPEncode<bits<4> opA, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
 919                     string opc, string asm, list<dag> pattern>
 920     : T1sIt<oops, iops, itin, opc, asm, pattern>,
 921       T1DataProcessing<opA> {
 922   bits<3> Rdn;
 923   bits<3> Rm;
 924   let Inst{5-3} = Rm;
 925   let Inst{2-0} = Rdn;
 926 }
 927 class T1sItGenEncodeImm<bits<5> opA, dag oops, dag iops, InstrItinClass itin,
 928                         string opc, string asm, list<dag> pattern>
 929     : T1sIt<oops, iops, itin, opc, asm, pattern>,
 930       T1General<opA> {
 931   bits<3> Rdn;
 932   bits<8> imm8;
 933   let Inst{10-8} = Rdn;
 934   let Inst{7-0}  = imm8;
 935 }
 936
 937 let isAdd = 1 in {
 938   // Add with carry register
 939   let isCommutable = 1, Uses = [CPSR] in
 940   def tADC :                      // A8.6.2
 941     T1sItDPEncode<0b0101, (outs tGPR:$Rdn), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm), IIC_iALUr,
 942                   "adc", "\t$Rdn, $Rm",
 943                   []>, Sched<[WriteALU]>;
 944
 945   // Add immediate
 946   def tADDi3 :                    // A8.6.4 T1
 947     T1sIGenEncodeImm<0b01110, (outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rm, imm0_7:$imm3),
 948                      IIC_iALUi,
 949                      "add", "\t$Rd, $Rm, $imm3",
 950                      [(set tGPR:$Rd, (add tGPR:$Rm, imm0_7:$imm3))]>,
 951                      Sched<[WriteALU]> {
 952     bits<3> imm3;
 953     let Inst{8-6} = imm3;
 954   }
 955
 956   def tADDi8 :                    // A8.6.4 T2
 957     T1sItGenEncodeImm<{1,1,0,?,?}, (outs tGPR:$Rdn),
 958                       (ins tGPR:$Rn, imm0_255:$imm8), IIC_iALUi,
 959                       "add", "\t$Rdn, $imm8",
 960                       [(set tGPR:$Rdn, (add tGPR:$Rn, imm8_255:$imm8))]>,
 961                       Sched<[WriteALU]>;
 962
 963   // Add register
 964   let isCommutable = 1 in
 965   def tADDrr :                    // A8.6.6 T1
 966     T1sIGenEncode<0b01100, (outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
 967                   IIC_iALUr,
 968                   "add", "\t$Rd, $Rn, $Rm",
 969                   [(set tGPR:$Rd, (add tGPR:$Rn, tGPR:$Rm))]>, Sched<[WriteALU]>;
 970
 971   /// Similar to the above except these set the 's' bit so the
 972   /// instruction modifies the CPSR register.
 973   ///
 974   /// These opcodes will be converted to the real non-S opcodes by
 975   /// AdjustInstrPostInstrSelection after giving then an optional CPSR operand.
 976   let hasPostISelHook = 1, Defs = [CPSR] in {
 977     let isCommutable = 1, Uses = [CPSR] in
 978     def tADCS : tPseudoInst<(outs tGPR:$Rdn), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
 979                             2, IIC_iALUr,
 980                             [(set tGPR:$Rdn, CPSR, (ARMadde tGPR:$Rn, tGPR:$Rm,
 981                                                             CPSR))]>,
 982                 Requires<[IsThumb1Only]>,
 983                 Sched<[WriteALU]>;
 984
 985     def tADDSi3 : tPseudoInst<(outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rm, imm0_7:$imm3),
 986                               2, IIC_iALUi,
 987                               [(set tGPR:$Rd, CPSR, (ARMaddc tGPR:$Rm,
 988                                                              imm0_7:$imm3))]>,
 989                   Requires<[IsThumb1Only]>,
 990                   Sched<[WriteALU]>;
 991
 992     def tADDSi8 : tPseudoInst<(outs tGPR:$Rdn), (ins tGPR:$Rn, imm0_255:$imm8),
 993                               2, IIC_iALUi,
 994                               [(set tGPR:$Rdn, CPSR, (ARMaddc tGPR:$Rn,
 995                                                       imm8_255:$imm8))]>,
 996                   Requires<[IsThumb1Only]>,
 997                   Sched<[WriteALU]>;
 998
 999     let isCommutable = 1 in
1000     def tADDSrr : tPseudoInst<(outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
1001                               2, IIC_iALUr,
1002                               [(set tGPR:$Rd, CPSR, (ARMaddc tGPR:$Rn,
1003                                                              tGPR:$Rm))]>,
1004                   Requires<[IsThumb1Only]>,
1005                   Sched<[WriteALU]>;
1006   }
1007
1008   let hasSideEffects = 0 in
1009   def tADDhirr : T1pIt<(outs GPR:$Rdn), (ins GPR:$Rn, GPR:$Rm), IIC_iALUr,
1010                        "add", "\t$Rdn, $Rm", []>,
1011                  T1Special<{0,0,?,?}>, Sched<[WriteALU]> {
1012     // A8.6.6 T2
1013     bits<4> Rdn;
1014     bits<4> Rm;
1015     let Inst{7}   = Rdn{3};
1016     let Inst{6-3} = Rm;
1017     let Inst{2-0} = Rdn{2-0};
1018   }
1019 }
1020
1021 // Thumb has more flexible short encodings for ADD than ORR, so use those where
1022 // possible.
1023 def : T1Pat<(or AddLikeOrOp:$Rn, imm0_7:$imm), (tADDi3 $Rn, imm0_7:$imm)>;
1024
1025 def : T1Pat<(or AddLikeOrOp:$Rn, imm8_255:$imm), (tADDi8 $Rn, imm8_255:$imm)>;
1026
1027 def : T1Pat<(or AddLikeOrOp:$Rn, tGPR:$Rm), (tADDrr $Rn, $Rm)>;
1028
1029
1030 def : tInstAlias <"add${s}${p} $Rdn, $Rm",
1031                  (tADDrr tGPR:$Rdn,s_cc_out:$s, tGPR:$Rdn, tGPR:$Rm, pred:$p)>;
1032
1033 def : tInstSubst<"sub${s}${p} $rd, $rn, $imm",
1034                  (tADDi3 tGPR:$rd, s_cc_out:$s, tGPR:$rn, mod_imm1_7_neg:$imm, pred:$p)>;
1035 def : tInstSubst<"sub${s}${p} $rdn, $imm",
1036                  (tADDi8 tGPR:$rdn, s_cc_out:$s, mod_imm8_255_neg:$imm, pred:$p)>;
1037
1038
1039 // AND register
1040 let isCommutable = 1 in
1041 def tAND :                      // A8.6.12
1042   T1sItDPEncode<0b0000, (outs tGPR:$Rdn), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
1043                 IIC_iBITr,
1044                 "and", "\t$Rdn, $Rm",
1045                 [(set tGPR:$Rdn, (and tGPR:$Rn, tGPR:$Rm))]>, Sched<[WriteALU]>;
1046
1047 // ASR immediate
1048 def tASRri :                    // A8.6.14
1049   T1sIGenEncodeImm<{0,1,0,?,?}, (outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rm, imm_sr:$imm5),
1050                    IIC_iMOVsi,
1051                    "asr", "\t$Rd, $Rm, $imm5",
1052                    [(set tGPR:$Rd, (sra tGPR:$Rm, (i32 imm_sr:$imm5)))]>,
1053                    Sched<[WriteALU]> {
1054   bits<5> imm5;
1055   let Inst{10-6} = imm5;
1056 }
1057
1058 // ASR register
1059 def tASRrr :                    // A8.6.15
1060   T1sItDPEncode<0b0100, (outs tGPR:$Rdn), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
1061                 IIC_iMOVsr,
1062                 "asr", "\t$Rdn, $Rm",
1063                 [(set tGPR:$Rdn, (sra tGPR:$Rn, tGPR:$Rm))]>, Sched<[WriteALU]>;
1064
1065 // BIC register
1066 def tBIC :                      // A8.6.20
1067   T1sItDPEncode<0b1110, (outs tGPR:$Rdn), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
1068                 IIC_iBITr,
1069                 "bic", "\t$Rdn, $Rm",
1070                 [(set tGPR:$Rdn, (and tGPR:$Rn, (not tGPR:$Rm)))]>,
1071                 Sched<[WriteALU]>;
1072
1073 // CMN register
1074 let isCompare = 1, Defs = [CPSR] in {
1075 //FIXME: Disable CMN, as CCodes are backwards from compare expectations
1076 //       Compare-to-zero still works out, just not the relationals
1077 //def tCMN :                     // A8.6.33
1078 //  T1pIDPEncode<0b1011, (outs), (ins tGPR:$lhs, tGPR:$rhs),
1079 //               IIC_iCMPr,
1080 //               "cmn", "\t$lhs, $rhs",
1081 //               [(ARMcmp tGPR:$lhs, (ineg tGPR:$rhs))]>;
1082
1083 def tCMNz :                     // A8.6.33
1084   T1pIDPEncode<0b1011, (outs), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
1085                IIC_iCMPr,
1086                "cmn", "\t$Rn, $Rm",
1087                [(ARMcmpZ tGPR:$Rn, (ineg tGPR:$Rm))]>, Sched<[WriteCMP]>;
1088
1089 } // isCompare = 1, Defs = [CPSR]
1090
1091 // CMP immediate
1092 let isCompare = 1, Defs = [CPSR] in {
1093 def tCMPi8 : T1pI<(outs), (ins tGPR:$Rn, imm0_255:$imm8), IIC_iCMPi,
1094                   "cmp", "\t$Rn, $imm8",
1095                   [(ARMcmp tGPR:$Rn, imm0_255:$imm8)]>,
1096              T1General<{1,0,1,?,?}>, Sched<[WriteCMP]> {
1097   // A8.6.35
1098   bits<3> Rn;
1099   bits<8> imm8;
1100   let Inst{10-8} = Rn;
1101   let Inst{7-0}  = imm8;
1102 }
1103
1104 // CMP register
1105 def tCMPr :                     // A8.6.36 T1
1106   T1pIDPEncode<0b1010, (outs), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
1107                IIC_iCMPr,
1108                "cmp", "\t$Rn, $Rm",
1109                [(ARMcmp tGPR:$Rn, tGPR:$Rm)]>, Sched<[WriteCMP]>;
1110
1111 def tCMPhir : T1pI<(outs), (ins GPR:$Rn, GPR:$Rm), IIC_iCMPr,
1112                    "cmp", "\t$Rn, $Rm", []>,
1113               T1Special<{0,1,?,?}>, Sched<[WriteCMP]> {
1114   // A8.6.36 T2
1115   bits<4> Rm;
1116   bits<4> Rn;
1117   let Inst{7}   = Rn{3};
1118   let Inst{6-3} = Rm;
1119   let Inst{2-0} = Rn{2-0};
1120 }
1121 } // isCompare = 1, Defs = [CPSR]
1122
1123
1124 // XOR register
1125 let isCommutable = 1 in
1126 def tEOR :                      // A8.6.45
1127   T1sItDPEncode<0b0001, (outs tGPR:$Rdn), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
1128                 IIC_iBITr,
1129                 "eor", "\t$Rdn, $Rm",
1130                 [(set tGPR:$Rdn, (xor tGPR:$Rn, tGPR:$Rm))]>, Sched<[WriteALU]>;
1131
1132 // LSL immediate
1133 def tLSLri :                    // A8.6.88
1134   T1sIGenEncodeImm<{0,0,0,?,?}, (outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rm, imm0_31:$imm5),
1135                    IIC_iMOVsi,
1136                    "lsl", "\t$Rd, $Rm, $imm5",
1137                    [(set tGPR:$Rd, (shl tGPR:$Rm, (i32 imm:$imm5)))]>,
1138                    Sched<[WriteALU]> {
1139   bits<5> imm5;
1140   let Inst{10-6} = imm5;
1141 }
1142
1143 // LSL register
1144 def tLSLrr :                    // A8.6.89
1145   T1sItDPEncode<0b0010, (outs tGPR:$Rdn), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
1146                 IIC_iMOVsr,
1147                 "lsl", "\t$Rdn, $Rm",
1148                 [(set tGPR:$Rdn, (shl tGPR:$Rn, tGPR:$Rm))]>, Sched<[WriteALU]>;
1149
1150 // LSR immediate
1151 def tLSRri :                    // A8.6.90
1152   T1sIGenEncodeImm<{0,0,1,?,?}, (outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rm, imm_sr:$imm5),
1153                    IIC_iMOVsi,
1154                    "lsr", "\t$Rd, $Rm, $imm5",
1155                    [(set tGPR:$Rd, (srl tGPR:$Rm, (i32 imm_sr:$imm5)))]>,
1156                    Sched<[WriteALU]> {
1157   bits<5> imm5;
1158   let Inst{10-6} = imm5;
1159 }
1160
1161 // LSR register
1162 def tLSRrr :                    // A8.6.91
1163   T1sItDPEncode<0b0011, (outs tGPR:$Rdn), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
1164                 IIC_iMOVsr,
1165                 "lsr", "\t$Rdn, $Rm",
1166                 [(set tGPR:$Rdn, (srl tGPR:$Rn, tGPR:$Rm))]>, Sched<[WriteALU]>;
1167
1168 // Move register
1169 let isMoveImm = 1 in
1170 def tMOVi8 : T1sI<(outs tGPR:$Rd), (ins imm0_255:$imm8), IIC_iMOVi,
1171                   "mov", "\t$Rd, $imm8",
1172                   [(set tGPR:$Rd, imm0_255:$imm8)]>,
1173              T1General<{1,0,0,?,?}>, Sched<[WriteALU]> {
1174   // A8.6.96
1175   bits<3> Rd;
1176   bits<8> imm8;
1177   let Inst{10-8} = Rd;
1178   let Inst{7-0}  = imm8;
1179 }
1180 // Because we have an explicit tMOVSr below, we need an alias to handle
1181 // the immediate "movs" form here. Blech.
1182 def : tInstAlias <"movs $Rdn, $imm",
1183                  (tMOVi8 tGPR:$Rdn, CPSR, imm0_255:$imm, 14, 0)>;
1184
1185 // A7-73: MOV(2) - mov setting flag.
1186
1187 let hasSideEffects = 0, isMoveReg = 1 in {
1188 def tMOVr : Thumb1pI<(outs GPR:$Rd), (ins GPR:$Rm), AddrModeNone,
1189                       2, IIC_iMOVr,
1190                       "mov", "\t$Rd, $Rm", "", []>,
1191                   T1Special<{1,0,?,?}>, Sched<[WriteALU]> {
1192   // A8.6.97
1193   bits<4> Rd;
1194   bits<4> Rm;
1195   let Inst{7}   = Rd{3};
1196   let Inst{6-3} = Rm;
1197   let Inst{2-0} = Rd{2-0};
1198 }
1199 let Defs = [CPSR] in
1200 def tMOVSr      : T1I<(outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rm), IIC_iMOVr,
1201                       "movs\t$Rd, $Rm", []>, Encoding16, Sched<[WriteALU]> {
1202   // A8.6.97
1203   bits<3> Rd;
1204   bits<3> Rm;
1205   let Inst{15-6} = 0b0000000000;
1206   let Inst{5-3}  = Rm;
1207   let Inst{2-0}  = Rd;
1208 }
1209 } // hasSideEffects
1210
1211 // Multiply register
1212 let isCommutable = 1 in
1213 def tMUL :                      // A8.6.105 T1
1214   Thumb1sI<(outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm), AddrModeNone, 2,
1215            IIC_iMUL32, "mul", "\t$Rd, $Rn, $Rm", "$Rm = $Rd",
1216            [(set tGPR:$Rd, (mul tGPR:$Rn, tGPR:$Rm))]>,
1217       T1DataProcessing<0b1101>, Sched<[WriteMUL32, ReadMUL, ReadMUL]> {
1218   bits<3> Rd;
1219   bits<3> Rn;
1220   let Inst{5-3} = Rn;
1221   let Inst{2-0} = Rd;
1222   let AsmMatchConverter = "cvtThumbMultiply";
1223 }
1224
1225 def :tInstAlias<"mul${s}${p} $Rdm, $Rn", (tMUL tGPR:$Rdm, s_cc_out:$s, tGPR:$Rn,
1226                                                pred:$p)>;
1227
1228 // Move inverse register
1229 def tMVN :                      // A8.6.107
1230   T1sIDPEncode<0b1111, (outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rn), IIC_iMVNr,
1231                "mvn", "\t$Rd, $Rn",
1232                [(set tGPR:$Rd, (not tGPR:$Rn))]>, Sched<[WriteALU]>;
1233
1234 // Bitwise or register
1235 let isCommutable = 1 in
1236 def tORR :                      // A8.6.114
1237   T1sItDPEncode<0b1100, (outs tGPR:$Rdn), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
1238                 IIC_iBITr,
1239                 "orr", "\t$Rdn, $Rm",
1240                 [(set tGPR:$Rdn, (or tGPR:$Rn, tGPR:$Rm))]>, Sched<[WriteALU]>;
1241
1242 // Swaps
1243 def tREV :                      // A8.6.134
1244   T1pIMiscEncode<{1,0,1,0,0,0,?}, (outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rm),
1245                  IIC_iUNAr,
1246                  "rev", "\t$Rd, $Rm",
1247                  [(set tGPR:$Rd, (bswap tGPR:$Rm))]>,
1248                  Requires<[IsThumb, IsThumb1Only, HasV6]>, Sched<[WriteALU]>;
1249
1250 def tREV16 :                    // A8.6.135
1251   T1pIMiscEncode<{1,0,1,0,0,1,?}, (outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rm),
1252                  IIC_iUNAr,
1253                  "rev16", "\t$Rd, $Rm",
1254              [(set tGPR:$Rd, (rotr (bswap tGPR:$Rm), (i32 16)))]>,
1255                 Requires<[IsThumb, IsThumb1Only, HasV6]>, Sched<[WriteALU]>;
1256
1257 def tREVSH :                    // A8.6.136
1258   T1pIMiscEncode<{1,0,1,0,1,1,?}, (outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rm),
1259                  IIC_iUNAr,
1260                  "revsh", "\t$Rd, $Rm",
1261                  [(set tGPR:$Rd, (sra (bswap tGPR:$Rm), (i32 16)))]>,
1262                  Requires<[IsThumb, IsThumb1Only, HasV6]>, Sched<[WriteALU]>;
1263
1264 // Rotate right register
1265 def tROR :                      // A8.6.139
1266   T1sItDPEncode<0b0111, (outs tGPR:$Rdn), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
1267                 IIC_iMOVsr,
1268                 "ror", "\t$Rdn, $Rm",
1269                 [(set tGPR:$Rdn, (rotr tGPR:$Rn, tGPR:$Rm))]>,
1270                 Sched<[WriteALU]>;
1271
1272 // Negate register
1273 def tRSB :                      // A8.6.141
1274   T1sIDPEncode<0b1001, (outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rn),
1275                IIC_iALUi,
1276                "rsb", "\t$Rd, $Rn, #0",
1277                [(set tGPR:$Rd, (ineg tGPR:$Rn))]>, Sched<[WriteALU]>;
1278
1279 // Subtract with carry register
1280 let Uses = [CPSR] in
1281 def tSBC :                      // A8.6.151
1282   T1sItDPEncode<0b0110, (outs tGPR:$Rdn), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
1283                 IIC_iALUr,
1284                 "sbc", "\t$Rdn, $Rm",
1285                 []>,
1286                 Sched<[WriteALU]>;
1287
1288 // Subtract immediate
1289 def tSUBi3 :                    // A8.6.210 T1
1290   T1sIGenEncodeImm<0b01111, (outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rm, imm0_7:$imm3),
1291                    IIC_iALUi,
1292                    "sub", "\t$Rd, $Rm, $imm3",
1293                    [(set tGPR:$Rd, (add tGPR:$Rm, imm0_7_neg:$imm3))]>,
1294                    Sched<[WriteALU]> {
1295   bits<3> imm3;
1296   let Inst{8-6} = imm3;
1297 }
1298
1299 def tSUBi8 :                    // A8.6.210 T2
1300   T1sItGenEncodeImm<{1,1,1,?,?}, (outs tGPR:$Rdn),
1301                     (ins tGPR:$Rn, imm0_255:$imm8), IIC_iALUi,
1302                     "sub", "\t$Rdn, $imm8",
1303                     [(set tGPR:$Rdn, (add tGPR:$Rn, imm8_255_neg:$imm8))]>,
1304                     Sched<[WriteALU]>;
1305
1306 def : tInstSubst<"add${s}${p} $rd, $rn, $imm",
1307                  (tSUBi3 tGPR:$rd, s_cc_out:$s, tGPR:$rn, mod_imm1_7_neg:$imm, pred:$p)>;
1308
1309
1310 def : tInstSubst<"add${s}${p} $rdn, $imm",
1311                  (tSUBi8 tGPR:$rdn, s_cc_out:$s, mod_imm8_255_neg:$imm, pred:$p)>;
1312
1313
1314 // Subtract register
1315 def tSUBrr :                    // A8.6.212
1316   T1sIGenEncode<0b01101, (outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
1317                 IIC_iALUr,
1318                 "sub", "\t$Rd, $Rn, $Rm",
1319                 [(set tGPR:$Rd, (sub tGPR:$Rn, tGPR:$Rm))]>,
1320                 Sched<[WriteALU]>;
1321
1322 def : tInstAlias <"sub${s}${p} $Rdn, $Rm",
1323                  (tSUBrr tGPR:$Rdn,s_cc_out:$s, tGPR:$Rdn, tGPR:$Rm, pred:$p)>;
1324
1325 /// Similar to the above except these set the 's' bit so the
1326 /// instruction modifies the CPSR register.
1327 ///
1328 /// These opcodes will be converted to the real non-S opcodes by
1329 /// AdjustInstrPostInstrSelection after giving then an optional CPSR operand.
1330 let hasPostISelHook = 1, Defs = [CPSR] in {
1331   let Uses = [CPSR] in
1332   def tSBCS : tPseudoInst<(outs tGPR:$Rdn), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
1333                           2, IIC_iALUr,
1334                           [(set tGPR:$Rdn, CPSR, (ARMsube tGPR:$Rn, tGPR:$Rm,
1335                                                           CPSR))]>,
1336               Requires<[IsThumb1Only]>,
1337               Sched<[WriteALU]>;
1338
1339   def tSUBSi3 : tPseudoInst<(outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rm, imm0_7:$imm3),
1340                             2, IIC_iALUi,
1341                             [(set tGPR:$Rd, CPSR, (ARMsubc tGPR:$Rm,
1342                                                            imm0_7:$imm3))]>,
1343                 Requires<[IsThumb1Only]>,
1344                 Sched<[WriteALU]>;
1345
1346   def tSUBSi8 : tPseudoInst<(outs tGPR:$Rdn), (ins tGPR:$Rn, imm0_255:$imm8),
1347                             2, IIC_iALUi,
1348                             [(set tGPR:$Rdn, CPSR, (ARMsubc tGPR:$Rn,
1349                                                             imm8_255:$imm8))]>,
1350                 Requires<[IsThumb1Only]>,
1351                 Sched<[WriteALU]>;
1352
1353   def tSUBSrr : tPseudoInst<(outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
1354                             2, IIC_iALUr,
1355                             [(set tGPR:$Rd, CPSR, (ARMsubc tGPR:$Rn,
1356                                                            tGPR:$Rm))]>,
1357                 Requires<[IsThumb1Only]>,
1358                 Sched<[WriteALU]>;
1359
1360   def tRSBS   : tPseudoInst<(outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rn),
1361                             2, IIC_iALUr,
1362                             [(set tGPR:$Rd, CPSR, (ARMsubc 0, tGPR:$Rn))]>,
1363                 Requires<[IsThumb1Only]>,
1364                 Sched<[WriteALU]>;
1365 }
1366
1367
1368 def : T1Pat<(ARMsubs tGPR:$Rn, tGPR:$Rm), (tSUBSrr $Rn, $Rm)>;
1369 def : T1Pat<(ARMsubs tGPR:$Rn, imm0_7:$imm3), (tSUBSi3 $Rn, imm0_7:$imm3)>;
1370 def : T1Pat<(ARMsubs tGPR:$Rn, imm0_255:$imm8), (tSUBSi8 $Rn, imm0_255:$imm8)>;
1371
1372
1373 // Sign-extend byte
1374 def tSXTB :                     // A8.6.222
1375   T1pIMiscEncode<{0,0,1,0,0,1,?}, (outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rm),
1376                  IIC_iUNAr,
1377                  "sxtb", "\t$Rd, $Rm",
1378                  [(set tGPR:$Rd, (sext_inreg tGPR:$Rm, i8))]>,
1379                  Requires<[IsThumb, IsThumb1Only, HasV6]>,
1380                  Sched<[WriteALU]>;
1381
1382 // Sign-extend short
1383 def tSXTH :                     // A8.6.224
1384   T1pIMiscEncode<{0,0,1,0,0,0,?}, (outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rm),
1385                  IIC_iUNAr,
1386                  "sxth", "\t$Rd, $Rm",
1387                  [(set tGPR:$Rd, (sext_inreg tGPR:$Rm, i16))]>,
1388                  Requires<[IsThumb, IsThumb1Only, HasV6]>,
1389                  Sched<[WriteALU]>;
1390
1391 // Test
1392 let isCompare = 1, isCommutable = 1, Defs = [CPSR] in
1393 def tTST :                      // A8.6.230
1394   T1pIDPEncode<0b1000, (outs), (ins tGPR:$Rn, tGPR:$Rm), IIC_iTSTr,
1395                "tst", "\t$Rn, $Rm",
1396                [(ARMcmpZ (and_su tGPR:$Rn, tGPR:$Rm), 0)]>,
1397                Sched<[WriteALU]>;
1398
1399 // A8.8.247  UDF - Undefined (Encoding T1)
1400 def tUDF : TI<(outs), (ins imm0_255:$imm8), IIC_Br, "udf\t$imm8",
1401               [(int_arm_undefined imm0_255:$imm8)]>, Encoding16 {
1402   bits<8> imm8;
1403   let Inst{15-12} = 0b1101;
1404   let Inst{11-8} = 0b1110;
1405   let Inst{7-0} = imm8;
1406 }
1407
1408 def : Pat<(debugtrap), (tBKPT 0)>, Requires<[IsThumb, HasV5T]>;
1409 def : Pat<(debugtrap), (tUDF 254)>, Requires<[IsThumb, NoV5T]>;
1410
1411 def t__brkdiv0 : TI<(outs), (ins), IIC_Br, "__brkdiv0",
1412                     [(int_arm_undefined 249)]>, Encoding16,
1413     Requires<[IsThumb, IsWindows]> {
1414   let Inst = 0xdef9;
1415   let isTerminator = 1;
1416 }
1417
1418 // Zero-extend byte
1419 def tUXTB :                     // A8.6.262
1420   T1pIMiscEncode<{0,0,1,0,1,1,?}, (outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rm),
1421                  IIC_iUNAr,
1422                  "uxtb", "\t$Rd, $Rm",
1423                  [(set tGPR:$Rd, (and tGPR:$Rm, 0xFF))]>,
1424                  Requires<[IsThumb, IsThumb1Only, HasV6]>,
1425                  Sched<[WriteALU]>;
1426
1427 // Zero-extend short
1428 def tUXTH :                     // A8.6.264
1429   T1pIMiscEncode<{0,0,1,0,1,0,?}, (outs tGPR:$Rd), (ins tGPR:$Rm),
1430                  IIC_iUNAr,
1431                  "uxth", "\t$Rd, $Rm",
1432                  [(set tGPR:$Rd, (and tGPR:$Rm, 0xFFFF))]>,
1433                  Requires<[IsThumb, IsThumb1Only, HasV6]>, Sched<[WriteALU]>;
1434
1435 // Conditional move tMOVCCr - Used to implement the Thumb SELECT_CC operation.
1436 // Expanded after instruction selection into a branch sequence.
1437 let usesCustomInserter = 1 in  // Expanded after instruction selection.
1438   def tMOVCCr_pseudo :
1439   PseudoInst<(outs tGPR:$dst), (ins tGPR:$false, tGPR:$true, cmovpred:$p),
1440              NoItinerary,
1441              [(set tGPR:$dst, (ARMcmov tGPR:$false, tGPR:$true, cmovpred:$p))]>;
1442
1443 // tLEApcrel - Load a pc-relative address into a register without offending the
1444 // assembler.
1445
1446 def tADR : T1I<(outs tGPR:$Rd), (ins t_adrlabel:$addr, pred:$p),
1447                IIC_iALUi, "adr{$p}\t$Rd, $addr", []>,
1448                T1Encoding<{1,0,1,0,0,?}>, Sched<[WriteALU]> {
1449   bits<3> Rd;
1450   bits<8> addr;
1451   let Inst{10-8} = Rd;
1452   let Inst{7-0} = addr;
1453   let DecoderMethod = "DecodeThumbAddSpecialReg";
1454 }
1455
1456 let hasSideEffects = 0, isReMaterializable = 1 in
1457 def tLEApcrel   : tPseudoInst<(outs tGPR:$Rd), (ins i32imm:$label, pred:$p),
1458                               2, IIC_iALUi, []>, Sched<[WriteALU]>;
1459
1460 let hasSideEffects = 1 in
1461 def tLEApcrelJT : tPseudoInst<(outs tGPR:$Rd),
1462                               (ins i32imm:$label, pred:$p),
1463                               2, IIC_iALUi, []>, Sched<[WriteALU]>;
1464
1465 // Thumb-1 doesn't have the TBB or TBH instructions, but we can synthesize them
1466 // and make use of the same compressed jump table format as Thumb-2.
1467 let Size = 2, isBranch = 1, isTerminator = 1, isBarrier = 1,
1468     isIndirectBranch = 1 in {
1469 def tTBB_JT : tPseudoInst<(outs),
1470         (ins tGPRwithpc:$base, tGPR:$index, i32imm:$jt, i32imm:$pclbl), 0,
1471          IIC_Br, []>, Sched<[WriteBr]>;
1472
1473 def tTBH_JT : tPseudoInst<(outs),
1474         (ins tGPRwithpc:$base, tGPR:$index, i32imm:$jt, i32imm:$pclbl), 0,
1475          IIC_Br, []>,  Sched<[WriteBr]>;
1476 }
1477
1478 //===----------------------------------------------------------------------===//
1479 // TLS Instructions
1480 //
1481
1482 // __aeabi_read_tp preserves the registers r1-r3.
1483 // This is a pseudo inst so that we can get the encoding right,
1484 // complete with fixup for the aeabi_read_tp function.
1485 let isCall = 1, Defs = [R0, R12, LR, CPSR], Uses = [SP] in
1486 def tTPsoft : tPseudoInst<(outs), (ins), 4, IIC_Br,
1487                           [(set R0, ARMthread_pointer)]>,
1488                           Sched<[WriteBr]>;
1489
1490 //===----------------------------------------------------------------------===//
1491 // SJLJ Exception handling intrinsics
1492 //
1493
1494 // eh_sjlj_setjmp() is an instruction sequence to store the return address and
1495 // save #0 in R0 for the non-longjmp case.  Since by its nature we may be coming
1496 // from some other function to get here, and we're using the stack frame for the
1497 // containing function to save/restore registers, we can't keep anything live in
1498 // regs across the eh_sjlj_setjmp(), else it will almost certainly have been
1499 // tromped upon when we get here from a longjmp(). We force everything out of
1500 // registers except for our own input by listing the relevant registers in
1501 // Defs. By doing so, we also cause the prologue/epilogue code to actively
1502 // preserve all of the callee-saved resgisters, which is exactly what we want.
1503 // $val is a scratch register for our use.
1504 let Defs = [ R0,  R1,  R2,  R3,  R4,  R5,  R6,  R7, R12, CPSR ],
1505     hasSideEffects = 1, isBarrier = 1, isCodeGenOnly = 1,
1506     usesCustomInserter = 1 in
1507 def tInt_eh_sjlj_setjmp : ThumbXI<(outs),(ins tGPR:$src, tGPR:$val),
1508                                   AddrModeNone, 0, NoItinerary, "","",
1509                           [(set R0, (ARMeh_sjlj_setjmp tGPR:$src, tGPR:$val))]>;
1510
1511 // FIXME: Non-IOS version(s)
1512 let isBarrier = 1, hasSideEffects = 1, isTerminator = 1, isCodeGenOnly = 1,
1513     Defs = [ R7, LR, SP ] in
1514 def tInt_eh_sjlj_longjmp : XI<(outs), (ins tGPR:$src, tGPR:$scratch),
1515                               AddrModeNone, 0, IndexModeNone,
1516                               Pseudo, NoItinerary, "", "",
1517                               [(ARMeh_sjlj_longjmp tGPR:$src, tGPR:$scratch)]>,
1518                              Requires<[IsThumb,IsNotWindows]>;
1519
1520 // (Windows is Thumb2-only)
1521 let isBarrier = 1, hasSideEffects = 1, isTerminator = 1, isCodeGenOnly = 1,
1522     Defs = [ R11, LR, SP ] in
1523 def tInt_WIN_eh_sjlj_longjmp
1524   : XI<(outs), (ins GPR:$src, GPR:$scratch), AddrModeNone, 0, IndexModeNone,
1525        Pseudo, NoItinerary, "", "", [(ARMeh_sjlj_longjmp GPR:$src, GPR:$scratch)]>,
1526     Requires<[IsThumb,IsWindows]>;
1527
1528 //===----------------------------------------------------------------------===//
1529 // Non-Instruction Patterns
1530 //
1531
1532 // Comparisons
1533 def : T1Pat<(ARMcmpZ tGPR:$Rn, imm0_255:$imm8),
1534             (tCMPi8  tGPR:$Rn, imm0_255:$imm8)>;
1535 def : T1Pat<(ARMcmpZ tGPR:$Rn, tGPR:$Rm),
1536             (tCMPr   tGPR:$Rn, tGPR:$Rm)>;
1537
1538 // Bswap 16 with load/store
1539 def : T1Pat<(srl (bswap (extloadi16 t_addrmode_is2:$addr)), (i32 16)),
1540             (tREV16 (tLDRHi t_addrmode_is2:$addr))>;
1541 def : T1Pat<(srl (bswap (extloadi16 t_addrmode_rr:$addr)), (i32 16)),
1542             (tREV16 (tLDRHr t_addrmode_rr:$addr))>;
1543 def : T1Pat<(truncstorei16 (srl (bswap tGPR:$Rn), (i32 16)),
1544                            t_addrmode_is2:$addr),
1545             (tSTRHi(tREV16 tGPR:$Rn), t_addrmode_is2:$addr)>;
1546 def : T1Pat<(truncstorei16 (srl (bswap tGPR:$Rn), (i32 16)),
1547                            t_addrmode_rr:$addr),
1548             (tSTRHr (tREV16 tGPR:$Rn), t_addrmode_rr:$addr)>;
1549
1550 // ConstantPool
1551 def : T1Pat<(ARMWrapper  tconstpool  :$dst), (tLEApcrel tconstpool  :$dst)>;
1552
1553 // GlobalAddress
1554 def tLDRLIT_ga_pcrel : PseudoInst<(outs tGPR:$dst), (ins i32imm:$addr),
1555                                   IIC_iLoadiALU,
1556                                   [(set tGPR:$dst,
1557                                         (ARMWrapperPIC tglobaladdr:$addr))]>,
1558                        Requires<[IsThumb, DontUseMovtInPic]>;
1559
1560 def tLDRLIT_ga_abs : PseudoInst<(outs tGPR:$dst), (ins i32imm:$src),
1561                                 IIC_iLoad_i,
1562                                 [(set tGPR:$dst,
1563                                       (ARMWrapper tglobaladdr:$src))]>,
1564                      Requires<[IsThumb, DontUseMovt]>;
1565
1566 // TLS globals
1567 def : Pat<(ARMWrapperPIC tglobaltlsaddr:$addr),
1568           (tLDRLIT_ga_pcrel tglobaltlsaddr:$addr)>,
1569       Requires<[IsThumb, DontUseMovtInPic]>;
1570 def : Pat<(ARMWrapper tglobaltlsaddr:$addr),
1571           (tLDRLIT_ga_abs tglobaltlsaddr:$addr)>,
1572       Requires<[IsThumb, DontUseMovt]>;
1573
1574
1575 // JumpTable
1576 def : T1Pat<(ARMWrapperJT tjumptable:$dst),
1577             (tLEApcrelJT tjumptable:$dst)>;
1578
1579 // Direct calls
1580 def : T1Pat<(ARMcall texternalsym:$func), (tBL texternalsym:$func)>,
1581       Requires<[IsThumb]>;
1582
1583 // zextload i1 -> zextload i8
1584 def : T1Pat<(zextloadi1 t_addrmode_is1:$addr),
1585             (tLDRBi t_addrmode_is1:$addr)>;
1586 def : T1Pat<(zextloadi1 t_addrmode_rr:$addr),
1587             (tLDRBr t_addrmode_rr:$addr)>;
1588
1589 // extload from the stack -> word load from the stack, as it avoids having to
1590 // materialize the base in a separate register. This only works when a word
1591 // load puts the byte/halfword value in the same place in the register that the
1592 // byte/halfword load would, i.e. when little-endian.
1593 def : T1Pat<(extloadi1  t_addrmode_sp:$addr), (tLDRspi t_addrmode_sp:$addr)>,
1594       Requires<[IsThumb, IsThumb1Only, IsLE]>;
1595 def : T1Pat<(extloadi8  t_addrmode_sp:$addr), (tLDRspi t_addrmode_sp:$addr)>,
1596       Requires<[IsThumb, IsThumb1Only, IsLE]>;
1597 def : T1Pat<(extloadi16 t_addrmode_sp:$addr), (tLDRspi t_addrmode_sp:$addr)>,
1598       Requires<[IsThumb, IsThumb1Only, IsLE]>;
1599
1600 // extload -> zextload
1601 def : T1Pat<(extloadi1  t_addrmode_is1:$addr), (tLDRBi t_addrmode_is1:$addr)>;
1602 def : T1Pat<(extloadi1  t_addrmode_rr:$addr),  (tLDRBr t_addrmode_rr:$addr)>;
1603 def : T1Pat<(extloadi8  t_addrmode_is1:$addr), (tLDRBi t_addrmode_is1:$addr)>;
1604 def : T1Pat<(extloadi8  t_addrmode_rr:$addr),  (tLDRBr t_addrmode_rr:$addr)>;
1605 def : T1Pat<(extloadi16 t_addrmode_is2:$addr), (tLDRHi t_addrmode_is2:$addr)>;
1606 def : T1Pat<(extloadi16 t_addrmode_rr:$addr),  (tLDRHr t_addrmode_rr:$addr)>;
1607
1608 // post-inc loads and stores
1609
1610 // post-inc LDR -> LDM r0!, {r1}. The way operands are layed out in LDMs is
1611 // different to how ISel expects them for a post-inc load, so use a pseudo
1612 // and expand it just after ISel.
1613 let usesCustomInserter = 1, mayLoad =1,
1614     Constraints = "$Rn = $Rn_wb,@earlyclobber $Rn_wb" in
1615  def tLDR_postidx: tPseudoInst<(outs tGPR:$Rt, tGPR:$Rn_wb),
1616                                (ins tGPR:$Rn, pred:$p),
1617                                4, IIC_iStore_ru,
1618                                []>;
1619
1620 // post-inc STR -> STM r0!, {r1}. The layout of this (because it doesn't def
1621 // multiple registers) is the same in ISel as MachineInstr, so there's no need
1622 // for a pseudo.
1623 def : T1Pat<(post_store tGPR:$Rt, tGPR:$Rn, 4),
1624             (tSTMIA_UPD tGPR:$Rn, tGPR:$Rt)>;
1625
1626 // If it's impossible to use [r,r] address mode for sextload, select to
1627 // ldr{b|h} + sxt{b|h} instead.
1628 def : T1Pat<(sextloadi8 t_addrmode_is1:$addr),
1629             (tSXTB (tLDRBi t_addrmode_is1:$addr))>,
1630       Requires<[IsThumb, IsThumb1Only, HasV6]>;
1631 def : T1Pat<(sextloadi8 t_addrmode_rr:$addr),
1632             (tSXTB (tLDRBr t_addrmode_rr:$addr))>,
1633       Requires<[IsThumb, IsThumb1Only, HasV6]>;
1634 def : T1Pat<(sextloadi16 t_addrmode_is2:$addr),
1635             (tSXTH (tLDRHi t_addrmode_is2:$addr))>,
1636       Requires<[IsThumb, IsThumb1Only, HasV6]>;
1637 def : T1Pat<(sextloadi16 t_addrmode_rr:$addr),
1638             (tSXTH (tLDRHr t_addrmode_rr:$addr))>,
1639       Requires<[IsThumb, IsThumb1Only, HasV6]>;
1640
1641 def : T1Pat<(sextloadi8 t_addrmode_is1:$addr),
1642             (tASRri (tLSLri (tLDRBi t_addrmode_is1:$addr), 24), 24)>;
1643 def : T1Pat<(sextloadi8 t_addrmode_rr:$addr),
1644             (tASRri (tLSLri (tLDRBr t_addrmode_rr:$addr), 24), 24)>;
1645 def : T1Pat<(sextloadi16 t_addrmode_is2:$addr),
1646             (tASRri (tLSLri (tLDRHi t_addrmode_is2:$addr), 16), 16)>;
1647 def : T1Pat<(sextloadi16 t_addrmode_rr:$addr),
1648             (tASRri (tLSLri (tLDRHr t_addrmode_rr:$addr), 16), 16)>;
1649
1650 def : T1Pat<(atomic_load_8 t_addrmode_is1:$src),
1651              (tLDRBi t_addrmode_is1:$src)>;
1652 def : T1Pat<(atomic_load_8 t_addrmode_rr:$src),
1653              (tLDRBr t_addrmode_rr:$src)>;
1654 def : T1Pat<(atomic_load_16 t_addrmode_is2:$src),
1655              (tLDRHi t_addrmode_is2:$src)>;
1656 def : T1Pat<(atomic_load_16 t_addrmode_rr:$src),
1657              (tLDRHr t_addrmode_rr:$src)>;
1658 def : T1Pat<(atomic_load_32 t_addrmode_is4:$src),
1659              (tLDRi t_addrmode_is4:$src)>;
1660 def : T1Pat<(atomic_load_32 t_addrmode_rr:$src),
1661              (tLDRr t_addrmode_rr:$src)>;
1662 def : T1Pat<(atomic_store_8 t_addrmode_is1:$ptr, tGPR:$val),
1663              (tSTRBi tGPR:$val, t_addrmode_is1:$ptr)>;
1664 def : T1Pat<(atomic_store_8 t_addrmode_rr:$ptr, tGPR:$val),
1665              (tSTRBr tGPR:$val, t_addrmode_rr:$ptr)>;
1666 def : T1Pat<(atomic_store_16 t_addrmode_is2:$ptr, tGPR:$val),
1667              (tSTRHi tGPR:$val, t_addrmode_is2:$ptr)>;
1668 def : T1Pat<(atomic_store_16 t_addrmode_rr:$ptr, tGPR:$val),
1669              (tSTRHr tGPR:$val, t_addrmode_rr:$ptr)>;
1670 def : T1Pat<(atomic_store_32 t_addrmode_is4:$ptr, tGPR:$val),
1671              (tSTRi tGPR:$val, t_addrmode_is4:$ptr)>;
1672 def : T1Pat<(atomic_store_32 t_addrmode_rr:$ptr, tGPR:$val),
1673              (tSTRr tGPR:$val, t_addrmode_rr:$ptr)>;
1674
1675 // Large immediate handling.
1676
1677 // Two piece imms.
1678 def : T1Pat<(i32 thumb_immshifted:$src),
1679             (tLSLri (tMOVi8 (thumb_immshifted_val imm:$src)),
1680                     (thumb_immshifted_shamt imm:$src))>;
1681
1682 def : T1Pat<(i32 imm0_255_comp:$src),
1683             (tMVN (tMOVi8 (imm_not_XFORM imm:$src)))>;
1684
1685 def : T1Pat<(i32 imm256_510:$src),
1686             (tADDi8 (tMOVi8 255),
1687                     (thumb_imm256_510_addend imm:$src))>;
1688
1689 // Pseudo instruction that combines ldr from constpool and add pc. This should
1690 // be expanded into two instructions late to allow if-conversion and
1691 // scheduling.
1692 let isReMaterializable = 1 in
1693 def tLDRpci_pic : PseudoInst<(outs tGPR:$dst), (ins i32imm:$addr, pclabel:$cp),
1694                              NoItinerary,
1695                [(set tGPR:$dst, (ARMpic_add (load (ARMWrapper tconstpool:$addr)),
1696                                            imm:$cp))]>,
1697                Requires<[IsThumb, IsThumb1Only]>;
1698
1699 // Pseudo-instruction for merged POP and return.
1700 // FIXME: remove when we have a way to marking a MI with these properties.
1701 let isReturn = 1, isTerminator = 1, isBarrier = 1, mayLoad = 1,
1702     hasExtraDefRegAllocReq = 1 in
1703 def tPOP_RET : tPseudoExpand<(outs), (ins pred:$p, reglist:$regs, variable_ops),
1704                            2, IIC_iPop_Br, [],
1705                            (tPOP pred:$p, reglist:$regs)>, Sched<[WriteBrL]>;
1706
1707 // Indirect branch using "mov pc, $Rm"
1708 let isBranch = 1, isTerminator = 1, isBarrier = 1, isIndirectBranch = 1 in {
1709   def tBRIND : tPseudoExpand<(outs), (ins GPR:$Rm, pred:$p),
1710                   2, IIC_Br, [(brind GPR:$Rm)],
1711                   (tMOVr PC, GPR:$Rm, pred:$p)>, Sched<[WriteBr]>;
1712 }
1713
1714
1715 // In Thumb1, "nop" is encoded as a "mov r8, r8". Technically, the bf00
1716 // encoding is available on ARMv6K, but we don't differentiate that finely.
1717 def : InstAlias<"nop", (tMOVr R8, R8, 14, 0), 0>, Requires<[IsThumb, IsThumb1Only]>;
1718
1719
1720 // "neg" is and alias for "rsb rd, rn, #0"
1721 def : tInstAlias<"neg${s}${p} $Rd, $Rm",
1722                  (tRSB tGPR:$Rd, s_cc_out:$s, tGPR:$Rm, pred:$p)>;
1723
1724
1725 // Implied destination operand forms for shifts.
1726 def : tInstAlias<"lsl${s}${p} $Rdm, $imm",
1727              (tLSLri tGPR:$Rdm, cc_out:$s, tGPR:$Rdm, imm0_31:$imm, pred:$p)>;
1728 def : tInstAlias<"lsr${s}${p} $Rdm, $imm",
1729              (tLSRri tGPR:$Rdm, cc_out:$s, tGPR:$Rdm, imm_sr:$imm, pred:$p)>;
1730 def : tInstAlias<"asr${s}${p} $Rdm, $imm",
1731              (tASRri tGPR:$Rdm, cc_out:$s, tGPR:$Rdm, imm_sr:$imm, pred:$p)>;
1732
1733 // Pseudo instruction ldr Rt, =immediate
1734 def tLDRConstPool
1735   : tAsmPseudo<"ldr${p} $Rt, $immediate",
1736                (ins tGPR:$Rt, const_pool_asm_imm:$immediate, pred:$p)>;