lib/Target/AMDGPU/SIInstrFormats.td

   1 //===-- SIInstrFormats.td - SI Instruction Encodings ----------------------===//
   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 // SI Instruction format definitions.
  10 //
  11 //===----------------------------------------------------------------------===//
  12
  13 def isSI : Predicate<"Subtarget->getGeneration() "
  14                       "== AMDGPUSubtarget::SOUTHERN_ISLANDS">,
  15            AssemblerPredicate<"FeatureSouthernIslands">;
  16
  17
  18 class InstSI <dag outs, dag ins, string asm = "",
  19               list<dag> pattern = []> :
  20   AMDGPUInst<outs, ins, asm, pattern>, GCNPredicateControl {
  21   // Low bits - basic encoding information.
  22   field bit SALU = 0;
  23   field bit VALU = 0;
  24
  25   // SALU instruction formats.
  26   field bit SOP1 = 0;
  27   field bit SOP2 = 0;
  28   field bit SOPC = 0;
  29   field bit SOPK = 0;
  30   field bit SOPP = 0;
  31
  32   // VALU instruction formats.
  33   field bit VOP1 = 0;
  34   field bit VOP2 = 0;
  35   field bit VOPC = 0;
  36   field bit VOP3 = 0;
  37   field bit VOP3P = 0;
  38   field bit VINTRP = 0;
  39   field bit SDWA = 0;
  40   field bit DPP = 0;
  41
  42   // Memory instruction formats.
  43   field bit MUBUF = 0;
  44   field bit MTBUF = 0;
  45   field bit SMRD = 0;
  46   field bit MIMG = 0;
  47   field bit EXP = 0;
  48   field bit FLAT = 0;
  49   field bit DS = 0;
  50
  51   // Pseudo instruction formats.
  52   field bit VGPRSpill = 0;
  53   field bit SGPRSpill = 0;
  54
  55   // High bits - other information.
  56   field bit VM_CNT = 0;
  57   field bit EXP_CNT = 0;
  58   field bit LGKM_CNT = 0;
  59
  60   // Whether WQM _must_ be enabled for this instruction.
  61   field bit WQM = 0;
  62
  63   // Whether WQM _must_ be disabled for this instruction.
  64   field bit DisableWQM = 0;
  65
  66   field bit Gather4 = 0;
  67
  68   // Most sopk treat the immediate as a signed 16-bit, however some
  69   // use it as unsigned.
  70   field bit SOPKZext = 0;
  71
  72   // This is an s_store_dword* instruction that requires a cache flush
  73   // on wave termination. It is necessary to distinguish from mayStore
  74   // SMEM instructions like the cache flush ones.
  75   field bit ScalarStore = 0;
  76
  77   // Whether the operands can be ignored when computing the
  78   // instruction size.
  79   field bit FixedSize = 0;
  80
  81   // This bit tells the assembler to use the 32-bit encoding in case it
  82   // is unable to infer the encoding from the operands.
  83   field bit VOPAsmPrefer32Bit = 0;
  84
  85   // This bit indicates that this is a VOP3 opcode which supports op_sel
  86   // modifier (gfx9 only).
  87   field bit VOP3_OPSEL = 0;
  88
  89   // Is it possible for this instruction to be atomic?
  90   field bit maybeAtomic = 0;
  91
  92   // This bit indicates that this is a VI instruction which is renamed
  93   // in GFX9. Required for correct mapping from pseudo to MC.
  94   field bit renamedInGFX9 = 0;
  95
  96   // This bit indicates that this has a floating point result type, so
  97   // the clamp modifier has floating point semantics.
  98   field bit FPClamp = 0;
  99
 100   // This bit indicates that instruction may support integer clamping
 101   // which depends on GPU features.
 102   field bit IntClamp = 0;
 103
 104   // This field indicates that the clamp applies to the low component
 105   // of a packed output register.
 106   field bit ClampLo = 0;
 107
 108   // This field indicates that the clamp applies to the high component
 109   // of a packed output register.
 110   field bit ClampHi = 0;
 111
 112   // This bit indicates that this is a packed VOP3P instruction
 113   field bit IsPacked = 0;
 114
 115   // This bit indicates that this is a D16 buffer instruction.
 116   field bit D16Buf = 0;
 117
 118   // This bit indicates that this uses the floating point double precision
 119   // rounding mode flags
 120   field bit FPDPRounding = 0;
 121
 122   // These need to be kept in sync with the enum in SIInstrFlags.
 123   let TSFlags{0} = SALU;
 124   let TSFlags{1} = VALU;
 125
 126   let TSFlags{2} = SOP1;
 127   let TSFlags{3} = SOP2;
 128   let TSFlags{4} = SOPC;
 129   let TSFlags{5} = SOPK;
 130   let TSFlags{6} = SOPP;
 131
 132   let TSFlags{7} = VOP1;
 133   let TSFlags{8} = VOP2;
 134   let TSFlags{9} = VOPC;
 135   let TSFlags{10} = VOP3;
 136   let TSFlags{12} = VOP3P;
 137
 138   let TSFlags{13} = VINTRP;
 139   let TSFlags{14} = SDWA;
 140   let TSFlags{15} = DPP;
 141
 142   let TSFlags{16} = MUBUF;
 143   let TSFlags{17} = MTBUF;
 144   let TSFlags{18} = SMRD;
 145   let TSFlags{19} = MIMG;
 146   let TSFlags{20} = EXP;
 147   let TSFlags{21} = FLAT;
 148   let TSFlags{22} = DS;
 149
 150   let TSFlags{23} = VGPRSpill;
 151   let TSFlags{24} = SGPRSpill;
 152
 153   let TSFlags{32} = VM_CNT;
 154   let TSFlags{33} = EXP_CNT;
 155   let TSFlags{34} = LGKM_CNT;
 156
 157   let TSFlags{35} = WQM;
 158   let TSFlags{36} = DisableWQM;
 159   let TSFlags{37} = Gather4;
 160
 161   let TSFlags{38} = SOPKZext;
 162   let TSFlags{39} = ScalarStore;
 163   let TSFlags{40} = FixedSize;
 164   let TSFlags{41} = VOPAsmPrefer32Bit;
 165   let TSFlags{42} = VOP3_OPSEL;
 166
 167   let TSFlags{43} = maybeAtomic;
 168   let TSFlags{44} = renamedInGFX9;
 169
 170   let TSFlags{45} = FPClamp;
 171   let TSFlags{46} = IntClamp;
 172   let TSFlags{47} = ClampLo;
 173   let TSFlags{48} = ClampHi;
 174
 175   let TSFlags{49} = IsPacked;
 176
 177   let TSFlags{50} = D16Buf;
 178
 179   let TSFlags{51} = FPDPRounding;
 180
 181   let SchedRW = [Write32Bit];
 182
 183   field bits<1> DisableSIDecoder = 0;
 184   field bits<1> DisableVIDecoder = 0;
 185   field bits<1> DisableDecoder = 0;
 186
 187   let isAsmParserOnly = !if(!eq(DisableDecoder{0}, {0}), 0, 1);
 188   let AsmVariantName = AMDGPUAsmVariants.Default;
 189
 190   // Avoid changing source registers in a way that violates constant bus read limitations.
 191   let hasExtraSrcRegAllocReq = !if(VOP1,1,!if(VOP2,1,!if(VOP3,1,!if(VOPC,1,!if(SDWA,1, !if(VALU,1,0))))));
 192 }
 193
 194 class PseudoInstSI<dag outs, dag ins, list<dag> pattern = [], string asm = "">
 195   : InstSI<outs, ins, asm, pattern> {
 196   let isPseudo = 1;
 197   let isCodeGenOnly = 1;
 198 }
 199
 200 class SPseudoInstSI<dag outs, dag ins, list<dag> pattern = [], string asm = "">
 201   : PseudoInstSI<outs, ins, pattern, asm> {
 202   let SALU = 1;
 203 }
 204
 205 class VPseudoInstSI<dag outs, dag ins, list<dag> pattern = [], string asm = "">
 206   : PseudoInstSI<outs, ins, pattern, asm> {
 207   let VALU = 1;
 208   let Uses = [EXEC];
 209 }
 210
 211 class CFPseudoInstSI<dag outs, dag ins, list<dag> pattern = [],
 212   bit UseExec = 0, bit DefExec = 0> :
 213   SPseudoInstSI<outs, ins, pattern> {
 214
 215   let Uses = !if(UseExec, [EXEC], []);
 216   let Defs = !if(DefExec, [EXEC, SCC], [SCC]);
 217   let mayLoad = 0;
 218   let mayStore = 0;
 219   let hasSideEffects = 0;
 220 }
 221
 222 class Enc32 {
 223   field bits<32> Inst;
 224   int Size = 4;
 225 }
 226
 227 class Enc64 {
 228   field bits<64> Inst;
 229   int Size = 8;
 230 }
 231
 232 class VOPDstOperand <RegisterClass rc> : RegisterOperand <rc, "printVOPDst">;
 233
 234 class VINTRPe <bits<2> op> : Enc32 {
 235   bits<8> vdst;
 236   bits<8> vsrc;
 237   bits<2> attrchan;
 238   bits<6> attr;
 239
 240   let Inst{7-0} = vsrc;
 241   let Inst{9-8} = attrchan;
 242   let Inst{15-10} = attr;
 243   let Inst{17-16} = op;
 244   let Inst{25-18} = vdst;
 245   let Inst{31-26} = 0x32; // encoding
 246 }
 247
 248 class MIMGe <bits<7> op> : Enc64 {
 249   bits<8> vdata;
 250   bits<4> dmask;
 251   bits<1> unorm;
 252   bits<1> glc;
 253   bits<1> da;
 254   bits<1> r128;
 255   bits<1> tfe;
 256   bits<1> lwe;
 257   bits<1> slc;
 258   bit d16;
 259   bits<8> vaddr;
 260   bits<7> srsrc;
 261   bits<7> ssamp;
 262
 263   let Inst{11-8} = dmask;
 264   let Inst{12} = unorm;
 265   let Inst{13} = glc;
 266   let Inst{14} = da;
 267   let Inst{15} = r128;
 268   let Inst{16} = tfe;
 269   let Inst{17} = lwe;
 270   let Inst{24-18} = op;
 271   let Inst{25} = slc;
 272   let Inst{31-26} = 0x3c;
 273   let Inst{39-32} = vaddr;
 274   let Inst{47-40} = vdata;
 275   let Inst{52-48} = srsrc{6-2};
 276   let Inst{57-53} = ssamp{6-2};
 277   let Inst{63} = d16;
 278 }
 279
 280 class EXPe : Enc64 {
 281   bits<4> en;
 282   bits<6> tgt;
 283   bits<1> compr;
 284   bits<1> done;
 285   bits<1> vm;
 286   bits<8> src0;
 287   bits<8> src1;
 288   bits<8> src2;
 289   bits<8> src3;
 290
 291   let Inst{3-0} = en;
 292   let Inst{9-4} = tgt;
 293   let Inst{10} = compr;
 294   let Inst{11} = done;
 295   let Inst{12} = vm;
 296   let Inst{31-26} = 0x3e;
 297   let Inst{39-32} = src0;
 298   let Inst{47-40} = src1;
 299   let Inst{55-48} = src2;
 300   let Inst{63-56} = src3;
 301 }
 302
 303 let Uses = [EXEC] in {
 304
 305 class VINTRPCommon <dag outs, dag ins, string asm, list<dag> pattern> :
 306     InstSI <outs, ins, asm, pattern> {
 307   let VINTRP = 1;
 308   // VINTRP instructions read parameter values from LDS, but these parameter
 309   // values are stored outside of the LDS memory that is allocated to the
 310   // shader for general purpose use.
 311   //
 312   // While it may be possible for ds_read/ds_write instructions to access
 313   // the parameter values in LDS, this would essentially be an out-of-bounds
 314   // memory access which we consider to be undefined behavior.
 315   //
 316   // So even though these instructions read memory, this memory is outside the
 317   // addressable memory space for the shader, and we consider these instructions
 318   // to be readnone.
 319   let mayLoad = 0;
 320   let mayStore = 0;
 321   let hasSideEffects = 0;
 322   let VALU = 1;
 323 }
 324
 325 class EXPCommon<dag outs, dag ins, string asm, list<dag> pattern> :
 326   InstSI<outs, ins, asm, pattern> {
 327   let EXP = 1;
 328   let EXP_CNT = 1;
 329   let mayLoad = 0; // Set to 1 if done bit is set.
 330   let mayStore = 1;
 331   let UseNamedOperandTable = 1;
 332   let Uses = [EXEC];
 333   let SchedRW = [WriteExport];
 334 }
 335
 336 } // End Uses = [EXEC]