[ORC] Add std::tuple support to SimplePackedSerialization.
[llvm-project.git] / llvm / lib / Target / AVR / AVRInstrFormats.td
blob6eb49076efb09dd4870763528fc03c8f5aea3a92
1 //===-- AVRInstrInfo.td - AVR Instruction Formats ----------*- 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 // AVR Instruction Format Definitions.
11 //===----------------------------------------------------------------------===//
13 // A generic AVR instruction.
14 class AVRInst<dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern> : Instruction
16   let Namespace = "AVR";
18   dag OutOperandList = outs;
19   dag InOperandList = ins;
20   let AsmString = asmstr;
21   let Pattern = pattern;
23   field bits<32> SoftFail = 0;
26 /// A 16-bit AVR instruction.
27 class AVRInst16<dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
28   : AVRInst<outs, ins, asmstr, pattern>
30   field bits<16> Inst;
32   let Size = 2;
35 /// a 32-bit AVR instruction.
36 class AVRInst32<dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
37   : AVRInst<outs, ins, asmstr, pattern>
39   field bits<32> Inst;
41   let Size = 4;
44 // A class for pseudo instructions.
45 // Pseudo instructions are not real AVR instructions. The DAG stores
46 // pseudo instructions which are replaced by real AVR instructions by
47 // AVRExpandPseudoInsts.cpp.
49 // For example, the ADDW (add wide, as in add 16 bit values) instruction
50 // is defined as a pseudo instruction. In AVRExpandPseudoInsts.cpp,
51 // the instruction is then replaced by two add instructions - one for each byte.
52 class Pseudo<dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
53   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
55   let Pattern = pattern;
57   let isPseudo = 1;
58   let isCodeGenOnly = 1;
61 //===----------------------------------------------------------------------===//
62 // Register / register instruction: <|opcode|ffrd|dddd|rrrr|>
63 // opcode = 4 bits.
64 // f = secondary opcode = 2 bits
65 // d = destination = 5 bits
66 // r = source = 5 bits
67 // (Accepts all registers)
68 //===----------------------------------------------------------------------===//
69 class FRdRr<bits<4> opcode, bits<2> f, dag outs, dag ins, string asmstr,
70             list<dag> pattern> : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
72   bits<5> rd;
73   bits<5> rr;
75   let Inst{15-12} = opcode;
76   let Inst{11-10} = f;
77   let Inst{9} = rr{4};
78   let Inst{8-4} = rd;
79   let Inst{3-0} = rr{3-0};
82 class FTST<bits<4> opcode, bits<2> f, dag outs, dag ins, string asmstr,
83             list<dag> pattern> : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
85   bits<5> rd;
87   let Inst{15-12} = opcode;
88   let Inst{11-10} = f;
89   let Inst{9} = rd{4};
90   let Inst{8-4} = rd;
91   let Inst{3-0} = rd{3-0};
94 //===----------------------------------------------------------------------===//
95 // Instruction of the format `<mnemonic> Z, Rd`
96 // <|1001|001r|rrrr|0ttt>
97 //===----------------------------------------------------------------------===//
98 class FZRd<bits<3> t, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
99   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
101   bits<5> rd;
103   let Inst{15-12} = 0b1001;
105   let Inst{11-9} = 0b001;
106   let Inst{8} = rd{4};
108   let Inst{7-4} = rd{3-0};
110   let Inst{3} = 0;
111   let Inst{2-0} = t;
114 //===----------------------------------------------------------------------===//
115 // Register / immediate8 instruction: <|opcode|KKKK|dddd|KKKK|>
116 // opcode = 4 bits.
117 // K = constant data = 8 bits
118 // d = destination = 4 bits
119 // (Only accepts r16-r31)
120 //===----------------------------------------------------------------------===//
121 class FRdK<bits<4> opcode, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
122   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
124   bits<4> rd;
125   bits<8> k;
127   let Inst{15-12} = opcode;
128   let Inst{11-8} = k{7-4};
129   let Inst{7-4} = rd{3-0};
130   let Inst{3-0} = k{3-0};
132   let isAsCheapAsAMove = 1;
135 //===----------------------------------------------------------------------===//
136 // Register instruction: <|opcode|fffd|dddd|ffff|>
137 // opcode = 4 bits.
138 // f = secondary opcode = 7 bits
139 // d = destination = 5 bits
140 // (Accepts all registers)
141 //===----------------------------------------------------------------------===//
142 class FRd<bits<4> opcode, bits<7> f, dag outs, dag ins, string asmstr,
143           list<dag> pattern> : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
145   bits<5> d;
147   let Inst{15-12} = opcode;
148   let Inst{11-9} = f{6-4};
149   let Inst{8-4} = d;
150   let Inst{3-0} = f{3-0};
152   let DecoderMethod = "decodeFRd";
155 //===----------------------------------------------------------------------===//
156 // [STD/LDD] P+q, Rr special encoding: <|10q0|qqtr|rrrr|pqqq>
157 // t = type (1 for STD, 0 for LDD)
158 // q = displacement (6 bits)
159 // r = register (5 bits)
160 // p = pointer register (1 bit) [1 for Y, 0 for Z]
161 //===----------------------------------------------------------------------===//
162 class FSTDLDD<bit type, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
163   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
165   bits<7> memri;
166   bits<5> reg; // the GP register
168   let Inst{15-14} = 0b10;
169   let Inst{13} = memri{5};
170   let Inst{12} = 0;
172   let Inst{11-10} = memri{4-3};
173   let Inst{9} = type;
174   let Inst{8} = reg{4};
176   let Inst{7-4} = reg{3-0};
178   let Inst{3} = memri{6};
179   let Inst{2-0} = memri{2-0};
182 //===---------------------------------------------------------------------===//
183 // An ST/LD instruction.
184 // <|100i|00tr|rrrr|ppaa|>
185 // t = type (1 for store, 0 for load)
186 // a = regular/postinc/predec (reg = 0b00, postinc = 0b01, predec = 0b10)
187 // p = pointer register
188 // r = src/dst register
190 // Note that the bit labelled 'i' above does not follow a simple pattern,
191 // so there exists a post encoder method to set it manually.
192 //===---------------------------------------------------------------------===//
193 class FSTLD<bit type, bits<2> mode, dag outs, dag ins,
194             string asmstr, list<dag> pattern>
195   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
197   bits<2> ptrreg;
198   bits<5> reg;
200   let Inst{15-13} = 0b100;
201   // This bit varies depending on the arguments and the mode.
202   // We have a post encoder method to set this bit manually.
203   let Inst{12} = 0;
205   let Inst{11-10} = 0b00;
206   let Inst{9} = type;
207   let Inst{8} = reg{4};
209   let Inst{7-4} = reg{3-0};
211   let Inst{3-2} = ptrreg{1-0};
212   let Inst{1-0} = mode{1-0};
214   let PostEncoderMethod = "loadStorePostEncoder";
217 //===---------------------------------------------------------------------===//
218 // Special format for the LPM/ELPM instructions
219 // [E]LPM Rd, Z[+]
220 // <|1001|000d|dddd|01ep>
221 // d = destination register
222 // e = is elpm
223 // p = is postincrement
224 //===---------------------------------------------------------------------===//
225 class FLPMX<bit e, bit p, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
226   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
228    bits<5> reg;
230    let Inst{15-12} = 0b1001;
232    let Inst{11-9} = 0b000;
233    let Inst{8} = reg{4};
235    let Inst{7-4} = reg{3-0};
237    let Inst{3-2} = 0b01;
238    let Inst{1} = e;
239    let Inst{0} = p;
241    let DecoderMethod = "decodeFLPMX";
244 //===----------------------------------------------------------------------===//
245 // MOVWRdRr special encoding: <|0000|0001|dddd|rrrr|>
246 // d = destination = 4 bits
247 // r = source = 4 bits
248 // (Only accepts even registers)
249 //===----------------------------------------------------------------------===//
250 class FMOVWRdRr<dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
251   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
253   bits<5> d;
254   bits<5> r;
256   let Inst{15-8} = 0b00000001;
257   let Inst{7-4} = d{4-1};
258   let Inst{3-0} = r{4-1};
260   let DecoderMethod = "decodeFMOVWRdRr";
263 //===----------------------------------------------------------------------===//
264 // MULSrr special encoding: <|0000|0010|dddd|rrrr|>
265 // d = multiplicand = 4 bits
266 // r = multiplier = 4 bits
267 // (Only accepts r16-r31)
268 //===----------------------------------------------------------------------===//
269 class FMUL2RdRr<bit f, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
270   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
272   bits<5> rd;              // accept 5 bits but only encode the lower 4
273   bits<5> rr;              // accept 5 bits but only encode the lower 4
275   let Inst{15-9} = 0b0000001;
276   let Inst{8} = f;
277   let Inst{7-4} = rd{3-0};
278   let Inst{3-0} = rr{3-0};
280   let DecoderMethod = "decodeFMUL2RdRr";
283 // Special encoding for the FMUL family of instructions.
285 // <0000|0011|fddd|frrr|>
287 // ff = 0b01 for FMUL
288 //      0b10 for FMULS
289 //      0b11 for FMULSU
291 // ddd = destination register
292 // rrr = source register
293 class FFMULRdRr<bits<2> f, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
294   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
296   bits<3> rd;
297   bits<3> rr;
299   let Inst{15-8} = 0b00000011;
300   let Inst{7} = f{1};
301   let Inst{6-4} = rd;
302   let Inst{3} = f{0};
303   let Inst{2-0} = rr;
305   let DecoderMethod = "decodeFFMULRdRr";
309 //===----------------------------------------------------------------------===//
310 // Arithmetic word instructions (ADIW / SBIW): <|1001|011f|kkdd|kkkk|>
311 // f = secondary opcode = 1 bit
312 // k = constant data = 6 bits
313 // d = destination = 4 bits
314 // (Only accepts r25:24 r27:26 r29:28 r31:30)
315 //===----------------------------------------------------------------------===//
316 class FWRdK<bit f, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
317   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
319   bits<5> dst;              // accept 5 bits but only encode bits 1 and 2
320   bits<6> k;
322   let Inst{15-9} = 0b1001011;
323   let Inst{8} = f;
324   let Inst{7-6} = k{5-4};
325   let Inst{5-4} = dst{2-1};
326   let Inst{3-0} = k{3-0};
328   let DecoderMethod = "decodeFWRdK";
331 //===----------------------------------------------------------------------===//
332 // In I/O instruction: <|1011|0AAd|dddd|AAAA|>
333 // A = I/O location address = 6 bits
334 // d = destination = 5 bits
335 // (Accepts all registers)
336 //===----------------------------------------------------------------------===//
337 class FIORdA<dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
338   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
340   bits<5> d;
341   bits<6> A;
343   let Inst{15-11} = 0b10110;
344   let Inst{10-9} = A{5-4};
345   let Inst{8-4} = d;
346   let Inst{3-0} = A{3-0};
348   let DecoderMethod = "decodeFIORdA";
351 //===----------------------------------------------------------------------===//
352 // Out I/O instruction: <|1011|1AAr|rrrr|AAAA|>
353 // A = I/O location address = 6 bits
354 // d = destination = 5 bits
355 // (Accepts all registers)
356 //===----------------------------------------------------------------------===//
357 class FIOARr<dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
358   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
360   bits<6> A;
361   bits<5> r;
363   let Inst{15-11} = 0b10111;
364   let Inst{10-9} = A{5-4};
365   let Inst{8-4} = r;
366   let Inst{3-0} = A{3-0};
368   let DecoderMethod = "decodeFIOARr";
371 //===----------------------------------------------------------------------===//
372 // I/O bit instruction.
373 // <|1001|10tt|AAAA|Abbb>
374 // t = type (1 for SBI, 0 for CBI)
375 // A = I/O location address (5 bits)
376 // b = bit number
377 //===----------------------------------------------------------------------===//
378 class FIOBIT<bits<2> t, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
379   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
381   bits<5> A;
382   bits<3> b;
384   let Inst{15-12} = 0b1001;
386   let Inst{11-10} = 0b10;
387   let Inst{9-8} = t;
389   let Inst{7-4} = A{4-1};
391   let Inst{3} = A{0};
392   let Inst{2-0} = b{2-0};
394   let DecoderMethod = "decodeFIOBIT";
397 //===----------------------------------------------------------------------===//
398 // BST/BLD instruction.
399 // <|1111|1ttd|dddd|0bbb>
400 // t = type (1 for BST, 0 for BLD)
401 // d = destination register
402 // b = bit
403 //===----------------------------------------------------------------------===//
404 class FRdB<bits<2> t, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
405   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
407   bits<5> rd;
408   bits<3> b;
410   let Inst{15-12} = 0b1111;
412   let Inst{11} = 0b1;
413   let Inst{10-9} = t;
414   let Inst{8} = rd{4};
416   let Inst{7-4} = rd{3-0};
418   let Inst{3} = 0;
419   let Inst{2-0} = b;
422 // Special encoding for the `DES K` instruction.
424 // <|1001|0100|KKKK|1011>
426 // KKKK = 4 bit immediate
427 class FDES<dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
428   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
430   bits<4> k;
432   let Inst{15-12} = 0b1001;
434   let Inst{11-8} = 0b0100;
436   let Inst{7-4} = k;
438   let Inst{3-0} = 0b1011;
441 //===----------------------------------------------------------------------===//
442 // Conditional Branching instructions: <|1111|0fkk|kkkk|ksss|>
443 // f = secondary opcode = 1 bit
444 // k = constant address = 7 bits
445 // s = bit in status register = 3 bits
446 //===----------------------------------------------------------------------===//
447 class FBRsk<bit f, bits<3> s, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
448   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
450   bits<7> k;
452   let Inst{15-11} = 0b11110;
453   let Inst{10} = f;
454   let Inst{9-3} = k;
455   let Inst{2-0} = s;
458 //===----------------------------------------------------------------------===//
459 // Special, opcode only instructions: <|opcode|>
460 //===----------------------------------------------------------------------===//
462 class F16<bits<16> opcode, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
463   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
465   let Inst = opcode;
468 class F32<bits<32> opcode, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
469   : AVRInst32<outs, ins, asmstr, pattern>
471   let Inst = opcode;
474 //===----------------------------------------------------------------------===//
475 // Branching instructions with immediate12: <|110f|kkkk|kkkk|kkkk|>
476 // f = secondary opcode = 1 bit
477 // k = constant address = 12 bits
478 //===----------------------------------------------------------------------===//
479 class FBRk<bit f, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
480   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
482   bits<12> k;
484   let Inst{15-13} = 0b110;
485   let Inst{12} = f;
486   let Inst{11-0} = k;
489 //===----------------------------------------------------------------------===//
490 // 32 bits branching instructions: <|1001|010k|kkkk|fffk|kkkk|kkkk|kkkk|kkkk|>
491 // f = secondary opcode = 3 bits
492 // k = constant address = 22 bits
493 //===----------------------------------------------------------------------===//
494 class F32BRk<bits<3> f, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
495   : AVRInst32<outs, ins, asmstr, pattern>
497   bits<22> k;
499   let Inst{31-25} = 0b1001010;
500   let Inst{24-20} = k{21-17};
501   let Inst{19-17} = f;
502   let Inst{16-0} = k{16-0};
505 //===----------------------------------------------------------------------===//
506 // 32 bits direct mem instructions: <|1001|00fd|dddd|0000|kkkk|kkkk|kkkk|kkkk|>
507 // f = secondary opcode = 1 bit
508 // d = destination = 5 bits
509 // k = constant address = 16 bits
510 // (Accepts all registers)
511 //===----------------------------------------------------------------------===//
512 class F32DM<bit f, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
513   : AVRInst32<outs, ins, asmstr, pattern>
515   bits<5> rd;
516   bits<16> k;
518   let Inst{31-28} = 0b1001;
520   let Inst{27-26} = 0b00;
521   let Inst{25} = f;
522   let Inst{24} = rd{4};
524   let Inst{23-20} = rd{3-0};
526   let Inst{19-16} = 0b0000;
528   let Inst{15-0} = k;
531 // <|1001|0100|bfff|1000>
532 class FS<bit b, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
533   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
535   bits<3> s;
537   let Inst{15-12} = 0b1001;
539   let Inst{11-8} = 0b0100;
541   let Inst{7} = b;
542   let Inst{6-4} = s;
544   let Inst{3-0} = 0b1000;
547 // Set/clr bit in status flag instructions/
548 // <BRBS|BRBC> s, k
549 // ---------------------
550 // <|1111|0fkk|kkkk|ksss>
551 class FSK<bit f, dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
552   : AVRInst16<outs, ins, asmstr, pattern>
554   bits<7> k;
555   bits<3> s;
557   let Inst{15-12} = 0b1111;
559   let Inst{11} = 0;
560   let Inst{10} = f;
561   let Inst{9-8} = k{6-5};
563   let Inst{7-4} = k{4-1};
565   let Inst{3} = k{0};
566   let Inst{2-0} = s;
569 class ExtensionPseudo<dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
570   : Pseudo<outs, ins, asmstr, pattern>
572   let Defs = [SREG];
575 class StorePseudo<dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
576   : Pseudo<outs, ins, asmstr, pattern>
578   let Defs = [SP];
581 class SelectPseudo<dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
582   : Pseudo<outs, ins, asmstr, pattern>
584   let usesCustomInserter = 1;
586   let Uses = [SREG];
589 class ShiftPseudo<dag outs, dag ins, string asmstr, list<dag> pattern>
590   : Pseudo<outs, ins, asmstr, pattern>
592   let usesCustomInserter = 1;
594   let Defs = [SREG];