lib/Target/Mips/MipsInstrInfo.td

   1 //===- MipsInstrInfo.td - Mips Register defs --------------------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9
  10 //===----------------------------------------------------------------------===//
  11 // Instruction format superclass
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 include "MipsInstrFormats.td"
  15
  16 //===----------------------------------------------------------------------===//
  17 // Mips profiles and nodes
  18 //===----------------------------------------------------------------------===//
  19
  20 def SDT_MipsRet          : SDTypeProfile<0, 1, [SDTCisInt<0>]>;
  21 def SDT_MipsJmpLink      : SDTypeProfile<0, 1, [SDTCisVT<0, iPTR>]>;
  22 def SDT_MipsSelectCC     : SDTypeProfile<1, 3, [SDTCisSameAs<0, 2>,
  23                                          SDTCisSameAs<2, 3>, SDTCisInt<1>]>;
  24 def SDT_MipsCMov         : SDTypeProfile<1, 4, [SDTCisSameAs<0, 1>,
  25                                          SDTCisSameAs<1, 2>, SDTCisSameAs<3, 4>,
  26                                          SDTCisInt<4>]>;
  27 def SDT_MipsCallSeqStart : SDCallSeqStart<[SDTCisVT<0, i32>]>;
  28 def SDT_MipsCallSeqEnd   : SDCallSeqEnd<[SDTCisVT<0, i32>, SDTCisVT<1, i32>]>;
  29
  30 // Call
  31 def MipsJmpLink : SDNode<"MipsISD::JmpLink",SDT_MipsJmpLink, [SDNPHasChain,
  32                          SDNPOutFlag]>;
  33
  34 // Hi and Lo nodes are used to handle global addresses. Used on
  35 // MipsISelLowering to lower stuff like GlobalAddress, ExternalSymbol
  36 // static model. (nothing to do with Mips Registers Hi and Lo)
  37 def MipsHi    : SDNode<"MipsISD::Hi", SDTIntUnaryOp>;
  38 def MipsLo    : SDNode<"MipsISD::Lo", SDTIntUnaryOp>;
  39 def MipsGPRel : SDNode<"MipsISD::GPRel", SDTIntUnaryOp>;
  40
  41 // Return
  42 def MipsRet : SDNode<"MipsISD::Ret", SDT_MipsRet, [SDNPHasChain,
  43                      SDNPOptInFlag]>;
  44
  45 // These are target-independent nodes, but have target-specific formats.
  46 def callseq_start : SDNode<"ISD::CALLSEQ_START", SDT_MipsCallSeqStart,
  47                            [SDNPHasChain, SDNPOutFlag]>;
  48 def callseq_end   : SDNode<"ISD::CALLSEQ_END", SDT_MipsCallSeqEnd,
  49                            [SDNPHasChain, SDNPOptInFlag, SDNPOutFlag]>;
  50
  51 // Select Condition Code
  52 def MipsSelectCC  : SDNode<"MipsISD::SelectCC", SDT_MipsSelectCC>;
  53
  54 // Conditional Move
  55 def MipsCMov      : SDNode<"MipsISD::CMov", SDT_MipsCMov>;
  56
  57 //===----------------------------------------------------------------------===//
  58 // Mips Instruction Predicate Definitions.
  59 //===----------------------------------------------------------------------===//
  60 def HasSEInReg  : Predicate<"Subtarget.hasSEInReg()">;
  61 def HasBitCount : Predicate<"Subtarget.hasBitCount()">;
  62 def HasSwap     : Predicate<"Subtarget.hasSwap()">;
  63 def HasCondMov  : Predicate<"Subtarget.hasCondMov()">;
  64
  65 //===----------------------------------------------------------------------===//
  66 // Mips Operand, Complex Patterns and Transformations Definitions.
  67 //===----------------------------------------------------------------------===//
  68
  69 // Instruction operand types
  70 def brtarget    : Operand<OtherVT>;
  71 def calltarget  : Operand<i32>;
  72 def simm16      : Operand<i32>;
  73 def shamt       : Operand<i32>;
  74
  75 // Unsigned Operand
  76 def uimm16      : Operand<i32> {
  77   let PrintMethod = "printUnsignedImm";
  78 }
  79
  80 // Address operand
  81 def mem : Operand<i32> {
  82   let PrintMethod = "printMemOperand";
  83   let MIOperandInfo = (ops simm16, CPURegs);
  84 }
  85
  86 // Transformation Function - get the lower 16 bits.
  87 def LO16 : SDNodeXForm<imm, [{
  88   return getI32Imm((unsigned)N->getZExtValue() & 0xFFFF);
  89 }]>;
  90
  91 // Transformation Function - get the higher 16 bits.
  92 def HI16 : SDNodeXForm<imm, [{
  93   return getI32Imm((unsigned)N->getZExtValue() >> 16);
  94 }]>;
  95
  96 // Node immediate fits as 16-bit sign extended on target immediate.
  97 // e.g. addi, andi
  98 def immSExt16  : PatLeaf<(imm), [{
  99   if (N->getValueType(0) == MVT::i32)
 100     return (int32_t)N->getZExtValue() == (short)N->getZExtValue();
 101   else
 102     return (int64_t)N->getZExtValue() == (short)N->getZExtValue();
 103 }]>;
 104
 105 // Node immediate fits as 16-bit zero extended on target immediate.
 106 // The LO16 param means that only the lower 16 bits of the node
 107 // immediate are caught.
 108 // e.g. addiu, sltiu
 109 def immZExt16  : PatLeaf<(imm), [{
 110   if (N->getValueType(0) == MVT::i32)
 111     return (uint32_t)N->getZExtValue() == (unsigned short)N->getZExtValue();
 112   else
 113     return (uint64_t)N->getZExtValue() == (unsigned short)N->getZExtValue();
 114 }], LO16>;
 115
 116 // shamt field must fit in 5 bits.
 117 def immZExt5 : PatLeaf<(imm), [{
 118   return N->getZExtValue() == ((N->getZExtValue()) & 0x1f) ;
 119 }]>;
 120
 121 // Mips Address Mode! SDNode frameindex could possibily be a match
 122 // since load and store instructions from stack used it.
 123 def addr : ComplexPattern<i32, 2, "SelectAddr", [frameindex], []>;
 124
 125 //===----------------------------------------------------------------------===//
 126 // Instructions specific format
 127 //===----------------------------------------------------------------------===//
 128
 129 // Arithmetic 3 register operands
 130 let isCommutable = 1 in
 131 class ArithR<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm, SDNode OpNode,
 132              InstrItinClass itin>:
 133   FR< op,
 134       func,
 135       (outs CPURegs:$dst),
 136       (ins CPURegs:$b, CPURegs:$c),
 137       !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $b, $c"),
 138       [(set CPURegs:$dst, (OpNode CPURegs:$b, CPURegs:$c))], itin>;
 139
 140 let isCommutable = 1 in
 141 class ArithOverflowR<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm>:
 142   FR< op,
 143       func,
 144       (outs CPURegs:$dst),
 145       (ins CPURegs:$b, CPURegs:$c),
 146       !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $b, $c"),
 147       [], IIAlu>;
 148
 149 // Arithmetic 2 register operands
 150 class ArithI<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode,
 151              Operand Od, PatLeaf imm_type> :
 152   FI< op,
 153       (outs CPURegs:$dst),
 154       (ins CPURegs:$b, Od:$c),
 155       !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $b, $c"),
 156       [(set CPURegs:$dst, (OpNode CPURegs:$b, imm_type:$c))], IIAlu>;
 157
 158 class ArithOverflowI<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode,
 159              Operand Od, PatLeaf imm_type> :
 160   FI< op,
 161       (outs CPURegs:$dst),
 162       (ins CPURegs:$b, Od:$c),
 163       !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $b, $c"),
 164       [], IIAlu>;
 165
 166 // Arithmetic Multiply ADD/SUB
 167 let rd=0 in
 168 class MArithR<bits<6> func, string instr_asm> :
 169   FR< 0x1c,
 170       func,
 171       (outs CPURegs:$rs),
 172       (ins CPURegs:$rt),
 173       !strconcat(instr_asm, "\t$rs, $rt"),
 174       [], IIImul>;
 175
 176 //  Logical
 177 class LogicR<bits<6> func, string instr_asm, SDNode OpNode>:
 178   FR< 0x00,
 179       func,
 180       (outs CPURegs:$dst),
 181       (ins CPURegs:$b, CPURegs:$c),
 182       !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $b, $c"),
 183       [(set CPURegs:$dst, (OpNode CPURegs:$b, CPURegs:$c))], IIAlu>;
 184
 185 class LogicI<bits<6> op, string instr_asm, SDNode OpNode>:
 186   FI< op,
 187       (outs CPURegs:$dst),
 188       (ins CPURegs:$b, uimm16:$c),
 189       !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $b, $c"),
 190       [(set CPURegs:$dst, (OpNode CPURegs:$b, immZExt16:$c))], IIAlu>;
 191
 192 class LogicNOR<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm>:
 193   FR< op,
 194       func,
 195       (outs CPURegs:$dst),
 196       (ins CPURegs:$b, CPURegs:$c),
 197       !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $b, $c"),
 198       [(set CPURegs:$dst, (not (or CPURegs:$b, CPURegs:$c)))], IIAlu>;
 199
 200 // Shifts
 201 let rt = 0 in
 202 class LogicR_shift_imm<bits<6> func, string instr_asm, SDNode OpNode>:
 203   FR< 0x00,
 204       func,
 205       (outs CPURegs:$dst),
 206       (ins CPURegs:$b, shamt:$c),
 207       !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $b, $c"),
 208       [(set CPURegs:$dst, (OpNode CPURegs:$b, immZExt5:$c))], IIAlu>;
 209
 210 class LogicR_shift_reg<bits<6> func, string instr_asm, SDNode OpNode>:
 211   FR< 0x00,
 212       func,
 213       (outs CPURegs:$dst),
 214       (ins CPURegs:$b, CPURegs:$c),
 215       !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $b, $c"),
 216       [(set CPURegs:$dst, (OpNode CPURegs:$b, CPURegs:$c))], IIAlu>;
 217
 218 // Load Upper Imediate
 219 class LoadUpper<bits<6> op, string instr_asm>:
 220   FI< op,
 221       (outs CPURegs:$dst),
 222       (ins uimm16:$imm),
 223       !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $imm"),
 224       [], IIAlu>;
 225
 226 // Memory Load/Store
 227 let canFoldAsLoad = 1, hasDelaySlot = 1 in
 228 class LoadM<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode>:
 229   FI< op,
 230       (outs CPURegs:$dst),
 231       (ins mem:$addr),
 232       !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $addr"),
 233       [(set CPURegs:$dst, (OpNode addr:$addr))], IILoad>;
 234
 235 class StoreM<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag OpNode>:
 236   FI< op,
 237       (outs),
 238       (ins CPURegs:$dst, mem:$addr),
 239       !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $addr"),
 240       [(OpNode CPURegs:$dst, addr:$addr)], IIStore>;
 241
 242 // Conditional Branch
 243 let isBranch = 1, isTerminator=1, hasDelaySlot = 1 in {
 244 class CBranch<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag cond_op>:
 245   FI< op,
 246       (outs),
 247       (ins CPURegs:$a, CPURegs:$b, brtarget:$offset),
 248       !strconcat(instr_asm, "\t$a, $b, $offset"),
 249       [(brcond (cond_op CPURegs:$a, CPURegs:$b), bb:$offset)],
 250       IIBranch>;
 251
 252
 253 class CBranchZero<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag cond_op>:
 254   FI< op,
 255       (outs),
 256       (ins CPURegs:$src, brtarget:$offset),
 257       !strconcat(instr_asm, "\t$src, $offset"),
 258       [(brcond (cond_op CPURegs:$src, 0), bb:$offset)],
 259       IIBranch>;
 260 }
 261
 262 // SetCC
 263 class SetCC_R<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm,
 264       PatFrag cond_op>:
 265   FR< op,
 266       func,
 267       (outs CPURegs:$dst),
 268       (ins CPURegs:$b, CPURegs:$c),
 269       !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $b, $c"),
 270       [(set CPURegs:$dst, (cond_op CPURegs:$b, CPURegs:$c))],
 271       IIAlu>;
 272
 273 class SetCC_I<bits<6> op, string instr_asm, PatFrag cond_op,
 274       Operand Od, PatLeaf imm_type>:
 275   FI< op,
 276       (outs CPURegs:$dst),
 277       (ins CPURegs:$b, Od:$c),
 278       !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $b, $c"),
 279       [(set CPURegs:$dst, (cond_op CPURegs:$b, imm_type:$c))],
 280       IIAlu>;
 281
 282 // Unconditional branch
 283 let isBranch=1, isTerminator=1, isBarrier=1, hasDelaySlot = 1 in
 284 class JumpFJ<bits<6> op, string instr_asm>:
 285   FJ< op,
 286       (outs),
 287       (ins brtarget:$target),
 288       !strconcat(instr_asm, "\t$target"),
 289       [(br bb:$target)], IIBranch>;
 290
 291 let isBranch=1, isTerminator=1, isBarrier=1, rd=0, hasDelaySlot = 1 in
 292 class JumpFR<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm>:
 293   FR< op,
 294       func,
 295       (outs),
 296       (ins CPURegs:$target),
 297       !strconcat(instr_asm, "\t$target"),
 298       [(brind CPURegs:$target)], IIBranch>;
 299
 300 // Jump and Link (Call)
 301 let isCall=1, hasDelaySlot=1,
 302   // All calls clobber the non-callee saved registers...
 303   Defs = [AT, V0, V1, A0, A1, A2, A3, T0, T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9,
 304           K0, K1, F0, F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, F8, F9, F10, F11, F12, F13,
 305           F14, F15, F16, F17, F18, F19], Uses = [GP] in {
 306   class JumpLink<bits<6> op, string instr_asm>:
 307     FJ< op,
 308         (outs),
 309         (ins calltarget:$target),
 310         !strconcat(instr_asm, "\t$target"),
 311         [(MipsJmpLink imm:$target)], IIBranch>;
 312
 313   let rd=31 in
 314   class JumpLinkReg<bits<6> op, bits<6> func, string instr_asm>:
 315     FR< op,
 316         func,
 317         (outs),
 318         (ins CPURegs:$rs),
 319         !strconcat(instr_asm, "\t$rs"),
 320         [(MipsJmpLink CPURegs:$rs)], IIBranch>;
 321
 322   class BranchLink<string instr_asm>:
 323     FI< 0x1,
 324         (outs),
 325         (ins CPURegs:$rs, brtarget:$target),
 326         !strconcat(instr_asm, "\t$rs, $target"),
 327         [], IIBranch>;
 328 }
 329
 330 // Mul, Div
 331 class MulDiv<bits<6> func, string instr_asm, InstrItinClass itin>:
 332   FR< 0x00,
 333       func,
 334       (outs),
 335       (ins CPURegs:$a, CPURegs:$b),
 336       !strconcat(instr_asm, "\t$a, $b"),
 337       [], itin>;
 338
 339 // Move from Hi/Lo
 340 class MoveFromLOHI<bits<6> func, string instr_asm>:
 341   FR< 0x00,
 342       func,
 343       (outs CPURegs:$dst),
 344       (ins),
 345       !strconcat(instr_asm, "\t$dst"),
 346       [], IIHiLo>;
 347
 348 class MoveToLOHI<bits<6> func, string instr_asm>:
 349   FR< 0x00,
 350       func,
 351       (outs),
 352       (ins CPURegs:$src),
 353       !strconcat(instr_asm, "\t$src"),
 354       [], IIHiLo>;
 355
 356 class EffectiveAddress<string instr_asm> :
 357   FI<0x09,
 358      (outs CPURegs:$dst),
 359      (ins mem:$addr),
 360      instr_asm,
 361      [(set CPURegs:$dst, addr:$addr)], IIAlu>;
 362
 363 // Count Leading Ones/Zeros in Word
 364 class CountLeading<bits<6> func, string instr_asm, SDNode CountOp>:
 365   FR< 0x1c, func, (outs CPURegs:$dst), (ins CPURegs:$src),
 366       !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $src"),
 367       [(set CPURegs:$dst, (CountOp CPURegs:$src))], IIAlu>;
 368
 369 // Sign Extend in Register.
 370 class SignExtInReg<bits<6> func, string instr_asm, ValueType vt>:
 371   FR< 0x3f, func, (outs CPURegs:$dst), (ins CPURegs:$src),
 372       !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $src"),
 373       [(set CPURegs:$dst, (sext_inreg CPURegs:$src, vt))], NoItinerary>;
 374
 375 // Byte Swap
 376 class ByteSwap<bits<6> func, string instr_asm>:
 377   FR< 0x1f, func, (outs CPURegs:$dst), (ins CPURegs:$src),
 378       !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $src"),
 379       [(set CPURegs:$dst, (bswap CPURegs:$src))], NoItinerary>;
 380
 381 // Conditional Move
 382 class CondMov<bits<6> func, string instr_asm, PatLeaf MovCode>:
 383   FR< 0x00, func, (outs CPURegs:$dst), (ins CPURegs:$F, CPURegs:$T,
 384       CPURegs:$cond), !strconcat(instr_asm, "\t$dst, $T, $cond"),
 385       [(set CPURegs:$dst, (MipsCMov CPURegs:$F, CPURegs:$T,
 386                            CPURegs:$cond, MovCode))], NoItinerary>;
 387
 388 //===----------------------------------------------------------------------===//
 389 // Pseudo instructions
 390 //===----------------------------------------------------------------------===//
 391
 392 // As stack alignment is always done with addiu, we need a 16-bit immediate
 393 let Defs = [SP], Uses = [SP] in {
 394 def ADJCALLSTACKDOWN : MipsPseudo<(outs), (ins uimm16:$amt),
 395                                   "!ADJCALLSTACKDOWN $amt",
 396                                   [(callseq_start timm:$amt)]>;
 397 def ADJCALLSTACKUP   : MipsPseudo<(outs), (ins uimm16:$amt1, uimm16:$amt2),
 398                                   "!ADJCALLSTACKUP $amt1",
 399                                   [(callseq_end timm:$amt1, timm:$amt2)]>;
 400 }
 401
 402 // Some assembly macros need to avoid pseudoinstructions and assembler
 403 // automatic reodering, we should reorder ourselves.
 404 def MACRO     : MipsPseudo<(outs), (ins), ".set\tmacro",     []>;
 405 def REORDER   : MipsPseudo<(outs), (ins), ".set\treorder",   []>;
 406 def NOMACRO   : MipsPseudo<(outs), (ins), ".set\tnomacro",   []>;
 407 def NOREORDER : MipsPseudo<(outs), (ins), ".set\tnoreorder", []>;
 408
 409 // When handling PIC code the assembler needs .cpload and .cprestore
 410 // directives. If the real instructions corresponding these directives
 411 // are used, we have the same behavior, but get also a bunch of warnings
 412 // from the assembler.
 413 def CPLOAD : MipsPseudo<(outs), (ins CPURegs:$picreg), ".cpload\t$picreg", []>;
 414 def CPRESTORE : MipsPseudo<(outs), (ins uimm16:$loc), ".cprestore\t$loc\n", []>;
 415
 416 // The supported Mips ISAs dont have any instruction close to the SELECT_CC
 417 // operation. The solution is to create a Mips pseudo SELECT_CC instruction
 418 // (MipsSelectCC), use LowerSELECT_CC to generate this instruction and finally
 419 // replace it for real supported nodes into EmitInstrWithCustomInserter
 420 let usesCustomDAGSchedInserter = 1 in {
 421   class PseudoSelCC<RegisterClass RC, string asmstr>:
 422     MipsPseudo<(outs RC:$dst), (ins CPURegs:$CmpRes, RC:$T, RC:$F), asmstr,
 423     [(set RC:$dst, (MipsSelectCC CPURegs:$CmpRes, RC:$T, RC:$F))]>;
 424 }
 425
 426 def Select_CC : PseudoSelCC<CPURegs, "# MipsSelect_CC_i32">;
 427
 428 //===----------------------------------------------------------------------===//
 429 // Instruction definition
 430 //===----------------------------------------------------------------------===//
 431
 432 //===----------------------------------------------------------------------===//
 433 // MipsI Instructions
 434 //===----------------------------------------------------------------------===//
 435
 436 /// Arithmetic Instructions (ALU Immediate)
 437 def ADDiu   : ArithI<0x09, "addiu", add, simm16, immSExt16>;
 438 def ADDi    : ArithOverflowI<0x08, "addi",  add, simm16, immSExt16>;
 439 def SLTi    : SetCC_I<0x0a, "slti", setlt, simm16, immSExt16>;
 440 def SLTiu   : SetCC_I<0x0b, "sltiu", setult, simm16, immSExt16>;
 441 def ANDi    : LogicI<0x0c, "andi", and>;
 442 def ORi     : LogicI<0x0d, "ori",  or>;
 443 def XORi    : LogicI<0x0e, "xori",  xor>;
 444 def LUi     : LoadUpper<0x0f, "lui">;
 445
 446 /// Arithmetic Instructions (3-Operand, R-Type)
 447 def ADDu    : ArithR<0x00, 0x21, "addu", add, IIAlu>;
 448 def SUBu    : ArithR<0x00, 0x23, "subu", sub, IIAlu>;
 449 def ADD     : ArithOverflowR<0x00, 0x20, "add">;
 450 def SUB     : ArithOverflowR<0x00, 0x22, "sub">;
 451 def SLT     : SetCC_R<0x00, 0x2a, "slt", setlt>;
 452 def SLTu    : SetCC_R<0x00, 0x2b, "sltu", setult>;
 453 def AND     : LogicR<0x24, "and", and>;
 454 def OR      : LogicR<0x25, "or",  or>;
 455 def XOR     : LogicR<0x26, "xor", xor>;
 456 def NOR     : LogicNOR<0x00, 0x27, "nor">;
 457
 458 /// Shift Instructions
 459 def SLL     : LogicR_shift_imm<0x00, "sll", shl>;
 460 def SRL     : LogicR_shift_imm<0x02, "srl", srl>;
 461 def SRA     : LogicR_shift_imm<0x03, "sra", sra>;
 462 def SLLV    : LogicR_shift_reg<0x04, "sllv", shl>;
 463 def SRLV    : LogicR_shift_reg<0x06, "srlv", srl>;
 464 def SRAV    : LogicR_shift_reg<0x07, "srav", sra>;
 465
 466 /// Load and Store Instructions
 467 def LB      : LoadM<0x20, "lb",  sextloadi8>;
 468 def LBu     : LoadM<0x24, "lbu", zextloadi8>;
 469 def LH      : LoadM<0x21, "lh",  sextloadi16>;
 470 def LHu     : LoadM<0x25, "lhu", zextloadi16>;
 471 def LW      : LoadM<0x23, "lw",  load>;
 472 def SB      : StoreM<0x28, "sb", truncstorei8>;
 473 def SH      : StoreM<0x29, "sh", truncstorei16>;
 474 def SW      : StoreM<0x2b, "sw", store>;
 475
 476 /// Jump and Branch Instructions
 477 def J       : JumpFJ<0x02, "j">;
 478 def JR      : JumpFR<0x00, 0x08, "jr">;
 479 def JAL     : JumpLink<0x03, "jal">;
 480 def JALR    : JumpLinkReg<0x00, 0x09, "jalr">;
 481 def BEQ     : CBranch<0x04, "beq", seteq>;
 482 def BNE     : CBranch<0x05, "bne", setne>;
 483
 484 let rt=1 in
 485   def BGEZ  : CBranchZero<0x01, "bgez", setge>;
 486
 487 let rt=0 in {
 488   def BGTZ  : CBranchZero<0x07, "bgtz", setgt>;
 489   def BLEZ  : CBranchZero<0x07, "blez", setle>;
 490   def BLTZ  : CBranchZero<0x01, "bltz", setlt>;
 491 }
 492
 493 def BGEZAL  : BranchLink<"bgezal">;
 494 def BLTZAL  : BranchLink<"bltzal">;
 495
 496 let isReturn=1, isTerminator=1, hasDelaySlot=1,
 497     isBarrier=1, hasCtrlDep=1, rs=0, rt=0, shamt=0 in
 498   def RET : FR <0x00, 0x02, (outs), (ins CPURegs:$target),
 499                 "jr\t$target", [(MipsRet CPURegs:$target)], IIBranch>;
 500
 501 /// Multiply and Divide Instructions.
 502 let Defs = [HI, LO] in {
 503   def MULT    : MulDiv<0x18, "mult", IIImul>;
 504   def MULTu   : MulDiv<0x19, "multu", IIImul>;
 505   def DIV     : MulDiv<0x1a, "div", IIIdiv>;
 506   def DIVu    : MulDiv<0x1b, "divu", IIIdiv>;
 507 }
 508
 509 let Defs = [HI] in
 510   def MTHI  : MoveToLOHI<0x11, "mthi">;
 511 let Defs = [LO] in
 512   def MTLO  : MoveToLOHI<0x13, "mtlo">;
 513
 514 let Uses = [HI] in
 515   def MFHI  : MoveFromLOHI<0x10, "mfhi">;
 516 let Uses = [LO] in
 517   def MFLO  : MoveFromLOHI<0x12, "mflo">;
 518
 519 /// Sign Ext In Register Instructions.
 520 let Predicates = [HasSEInReg] in {
 521   let shamt = 0x10, rs = 0 in
 522     def SEB : SignExtInReg<0x21, "seb", i8>;
 523
 524   let shamt = 0x18, rs = 0 in
 525     def SEH : SignExtInReg<0x20, "seh", i16>;
 526 }
 527
 528 /// Count Leading
 529 let Predicates = [HasBitCount] in {
 530   let rt = 0 in
 531     def CLZ : CountLeading<0b010110, "clz", ctlz>;
 532 }
 533
 534 /// Byte Swap
 535 let Predicates = [HasSwap] in {
 536   let shamt = 0x3, rs = 0 in
 537     def WSBW : ByteSwap<0x20, "wsbw">;
 538 }
 539
 540 /// Conditional Move
 541 def MIPS_CMOV_ZERO  : PatLeaf<(i32 0)>;
 542 def MIPS_CMOV_NZERO : PatLeaf<(i32 1)>;
 543
 544 let Predicates = [HasCondMov], isTwoAddress = 1 in {
 545   def MOVN : CondMov<0x0a, "movn", MIPS_CMOV_NZERO>;
 546   def MOVZ : CondMov<0x0b, "movz", MIPS_CMOV_ZERO>;
 547 }
 548
 549 /// No operation
 550 let addr=0 in
 551   def NOP   : FJ<0, (outs), (ins), "nop", [], IIAlu>;
 552
 553 // FrameIndexes are legalized when they are operands from load/store
 554 // instructions. The same not happens for stack address copies, so an
 555 // add op with mem ComplexPattern is used and the stack address copy
 556 // can be matched. It's similar to Sparc LEA_ADDRi
 557 def LEA_ADDiu : EffectiveAddress<"addiu\t$dst, ${addr:stackloc}">;
 558
 559 // MADD*/MSUB* are not part of MipsI either.
 560 //def MADD    : MArithR<0x00, "madd">;
 561 //def MADDU   : MArithR<0x01, "maddu">;
 562 //def MSUB    : MArithR<0x04, "msub">;
 563 //def MSUBU   : MArithR<0x05, "msubu">;
 564
 565 // MUL is a assembly macro in the current used ISAs. In recent ISA's
 566 // it is a real instruction.
 567 //def MUL   : ArithR<0x1c, 0x02, "mul", mul, IIImul>;
 568
 569 //===----------------------------------------------------------------------===//
 570 //  Arbitrary patterns that map to one or more instructions
 571 //===----------------------------------------------------------------------===//
 572
 573 // Small immediates
 574 def : Pat<(i32 immSExt16:$in),
 575           (ADDiu ZERO, imm:$in)>;
 576 def : Pat<(i32 immZExt16:$in),
 577           (ORi ZERO, imm:$in)>;
 578
 579 // Arbitrary immediates
 580 def : Pat<(i32 imm:$imm),
 581           (ORi (LUi (HI16 imm:$imm)), (LO16 imm:$imm))>;
 582
 583 // Carry patterns
 584 def : Pat<(subc CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
 585           (SUBu CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs)>;
 586 def : Pat<(addc CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
 587           (ADDu CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs)>;
 588 def : Pat<(addc  CPURegs:$src, imm:$imm),
 589           (ADDiu CPURegs:$src, imm:$imm)>;
 590
 591 // Call
 592 def : Pat<(MipsJmpLink (i32 tglobaladdr:$dst)),
 593           (JAL tglobaladdr:$dst)>;
 594 def : Pat<(MipsJmpLink (i32 texternalsym:$dst)),
 595           (JAL texternalsym:$dst)>;
 596 def : Pat<(MipsJmpLink CPURegs:$dst),
 597           (JALR CPURegs:$dst)>;
 598
 599 // hi/lo relocs
 600 def : Pat<(MipsHi tglobaladdr:$in), (LUi tglobaladdr:$in)>;
 601 def : Pat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tglobaladdr:$lo)),
 602           (ADDiu CPURegs:$hi, tglobaladdr:$lo)>;
 603
 604 def : Pat<(MipsHi tjumptable:$in), (LUi tjumptable:$in)>;
 605 def : Pat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tjumptable:$lo)),
 606           (ADDiu CPURegs:$hi, tjumptable:$lo)>;
 607
 608 def : Pat<(MipsHi tconstpool:$in), (LUi tconstpool:$in)>;
 609 def : Pat<(add CPURegs:$hi, (MipsLo tconstpool:$lo)),
 610           (ADDiu CPURegs:$hi, tconstpool:$lo)>;
 611
 612 // gp_rel relocs
 613 def : Pat<(add CPURegs:$gp, (MipsGPRel tglobaladdr:$in)),
 614           (ADDiu CPURegs:$gp, tglobaladdr:$in)>;
 615 def : Pat<(add CPURegs:$gp, (MipsGPRel tconstpool:$in)),
 616           (ADDiu CPURegs:$gp, tconstpool:$in)>;
 617
 618 // Mips does not have "not", so we expand our way
 619 def : Pat<(not CPURegs:$in),
 620           (NOR CPURegs:$in, ZERO)>;
 621
 622 // extended load and stores
 623 def : Pat<(extloadi1  addr:$src), (LBu addr:$src)>;
 624 def : Pat<(extloadi8  addr:$src), (LBu addr:$src)>;
 625 def : Pat<(extloadi16 addr:$src), (LHu addr:$src)>;
 626
 627 // peepholes
 628 def : Pat<(store (i32 0), addr:$dst), (SW ZERO, addr:$dst)>;
 629
 630 // brcond patterns
 631 def : Pat<(brcond (setne CPURegs:$lhs, 0), bb:$dst),
 632           (BNE CPURegs:$lhs, ZERO, bb:$dst)>;
 633 def : Pat<(brcond (seteq CPURegs:$lhs, 0), bb:$dst),
 634           (BEQ CPURegs:$lhs, ZERO, bb:$dst)>;
 635
 636 def : Pat<(brcond (setge CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs), bb:$dst),
 637           (BEQ (SLT CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
 638 def : Pat<(brcond (setuge CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs), bb:$dst),
 639           (BEQ (SLTu CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
 640 def : Pat<(brcond (setge CPURegs:$lhs, immSExt16:$rhs), bb:$dst),
 641           (BEQ (SLTi CPURegs:$lhs, immSExt16:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
 642 def : Pat<(brcond (setuge CPURegs:$lhs, immSExt16:$rhs), bb:$dst),
 643           (BEQ (SLTiu CPURegs:$lhs, immSExt16:$rhs), ZERO, bb:$dst)>;
 644
 645 def : Pat<(brcond (setle CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs), bb:$dst),
 646           (BEQ (SLT CPURegs:$rhs, CPURegs:$lhs), ZERO, bb:$dst)>;
 647 def : Pat<(brcond (setule CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs), bb:$dst),
 648           (BEQ (SLTu CPURegs:$rhs, CPURegs:$lhs), ZERO, bb:$dst)>;
 649
 650 def : Pat<(brcond CPURegs:$cond, bb:$dst),
 651           (BNE CPURegs:$cond, ZERO, bb:$dst)>;
 652
 653 // select patterns
 654 def : Pat<(select (setge CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs), CPURegs:$T, CPURegs:$F),
 655           (MOVZ CPURegs:$F, CPURegs:$T, (SLT CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs))>;
 656 def : Pat<(select (setuge CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs), CPURegs:$T, CPURegs:$F),
 657           (MOVZ CPURegs:$F, CPURegs:$T, (SLTu CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs))>;
 658 def : Pat<(select (setge CPURegs:$lhs, immSExt16:$rhs), CPURegs:$T, CPURegs:$F),
 659           (MOVZ CPURegs:$F, CPURegs:$T, (SLTi CPURegs:$lhs, immSExt16:$rhs))>;
 660 def : Pat<(select (setuge CPURegs:$lh, immSExt16:$rh), CPURegs:$T, CPURegs:$F),
 661           (MOVZ CPURegs:$F, CPURegs:$T, (SLTiu CPURegs:$lh, immSExt16:$rh))>;
 662
 663 def : Pat<(select (setle CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs), CPURegs:$T, CPURegs:$F),
 664           (MOVZ CPURegs:$F, CPURegs:$T, (SLT CPURegs:$rhs, CPURegs:$lhs))>;
 665 def : Pat<(select (setule CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs), CPURegs:$T, CPURegs:$F),
 666           (MOVZ CPURegs:$F, CPURegs:$T, (SLTu CPURegs:$rhs, CPURegs:$lhs))>;
 667
 668 def : Pat<(select (seteq CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs), CPURegs:$T, CPURegs:$F),
 669           (MOVZ CPURegs:$F, CPURegs:$T, (XOR CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs))>;
 670 def : Pat<(select (setne CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs), CPURegs:$T, CPURegs:$F),
 671           (MOVN CPURegs:$F, CPURegs:$T, (XOR CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs))>;
 672
 673 def : Pat<(select CPURegs:$cond, CPURegs:$T, CPURegs:$F),
 674           (MOVN CPURegs:$F, CPURegs:$T, CPURegs:$cond)>;
 675
 676 // setcc patterns
 677 def : Pat<(seteq CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
 678           (SLTu (XOR CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs), 1)>;
 679 def : Pat<(setne CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
 680           (SLTu ZERO, (XOR CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs))>;
 681
 682 def : Pat<(setle CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
 683           (XORi (SLT CPURegs:$rhs, CPURegs:$lhs), 1)>;
 684 def : Pat<(setule CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
 685           (XORi (SLTu CPURegs:$rhs, CPURegs:$lhs), 1)>;
 686
 687 def : Pat<(setgt CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
 688           (SLT CPURegs:$rhs, CPURegs:$lhs)>;
 689 def : Pat<(setugt CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
 690           (SLTu CPURegs:$rhs, CPURegs:$lhs)>;
 691
 692 def : Pat<(setge CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
 693           (XORi (SLT CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs), 1)>;
 694 def : Pat<(setuge CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs),
 695           (XORi (SLTu CPURegs:$lhs, CPURegs:$rhs), 1)>;
 696
 697 def : Pat<(setge CPURegs:$lhs, immSExt16:$rhs),
 698           (XORi (SLTi CPURegs:$lhs, immSExt16:$rhs), 1)>;
 699 def : Pat<(setuge CPURegs:$lhs, immSExt16:$rhs),
 700           (XORi (SLTiu CPURegs:$lhs, immSExt16:$rhs), 1)>;
 701
 702 //===----------------------------------------------------------------------===//
 703 // Floating Point Support
 704 //===----------------------------------------------------------------------===//
 705
 706 include "MipsInstrFPU.td"
 707