gcc/config/alpha/ev5.md

   1 ;; Scheduling description for Alpha EV5.
   2 ;;   Copyright (C) 2002, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
   3 ;;
   4 ;; This file is part of GCC.
   5 ;;
   6 ;; GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
   7 ;; it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8 ;; the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
   9 ;; any later version.
  10 ;;
  11 ;; GCC is distributed in the hope that it will be useful,
  12 ;; but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 ;; MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 ;; GNU General Public License for more details.
  15 ;;
  16 ;; You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 ;; along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to
  18 ;; the Free Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor,
  19 ;; Boston, MA 02110-1301, USA.
  20
  21 ;; EV5 has two asymmetric integer units, E0 and E1, plus separate
  22 ;; FP add and multiply units.
  23
  24 (define_automaton "ev5_0,ev5_1")
  25 (define_cpu_unit "ev5_e0,ev5_e1,ev5_fa,ev5_fm" "ev5_0")
  26 (define_reservation "ev5_e01" "ev5_e0|ev5_e1")
  27 (define_reservation "ev5_fam" "ev5_fa|ev5_fm")
  28 (define_cpu_unit "ev5_imul" "ev5_0")
  29 (define_cpu_unit "ev5_fdiv" "ev5_1")
  30
  31 ; Assume type "multi" single issues.
  32 (define_insn_reservation "ev5_multi" 1
  33   (and (eq_attr "tune" "ev5")
  34        (eq_attr "type" "multi"))
  35   "ev5_e0+ev5_e1+ev5_fa+ev5_fm")
  36
  37 ; Stores can only issue to E0, and may not issue with loads.
  38 ; Model this with some fake units.
  39
  40 (define_cpu_unit "ev5_l0,ev5_l1,ev5_st" "ev5_0")
  41 (define_reservation "ev5_ld" "ev5_l0|ev5_l1")
  42 (exclusion_set "ev5_l0,ev5_l1" "ev5_st")
  43
  44 (define_insn_reservation "ev5_st" 1
  45   (and (eq_attr "tune" "ev5")
  46        (eq_attr "type" "ist,fst,st_c,mb"))
  47   "ev5_e0+ev5_st")
  48
  49 ; Loads from L0 complete in two cycles.  adjust_cost still factors
  50 ; in user-specified memory latency, so return 1 here.
  51 (define_insn_reservation "ev5_ld" 1
  52   (and (eq_attr "tune" "ev5")
  53        (eq_attr "type" "ild,fld,ldsym"))
  54   "ev5_e01+ev5_ld")
  55
  56 (define_insn_reservation "ev5_ld_l" 1
  57   (and (eq_attr "tune" "ev5")
  58        (eq_attr "type" "ld_l"))
  59   "ev5_e0+ev5_ld")
  60
  61 ; Integer branches slot only to E1.
  62 (define_insn_reservation "ev5_ibr" 1
  63   (and (eq_attr "tune" "ev5")
  64        (eq_attr "type" "ibr"))
  65   "ev5_e1")
  66
  67 (define_insn_reservation "ev5_callpal" 1
  68   (and (eq_attr "tune" "ev5")
  69        (eq_attr "type" "callpal"))
  70   "ev5_e1")
  71
  72 (define_insn_reservation "ev5_jsr" 1
  73   (and (eq_attr "tune" "ev5")
  74        (eq_attr "type" "jsr"))
  75   "ev5_e1")
  76
  77 (define_insn_reservation "ev5_shift" 1
  78   (and (eq_attr "tune" "ev5")
  79        (eq_attr "type" "shift"))
  80   "ev5_e0")
  81
  82 (define_insn_reservation "ev5_mvi" 2
  83   (and (eq_attr "tune" "ev5")
  84        (eq_attr "type" "mvi"))
  85   "ev5_e0")
  86
  87 (define_insn_reservation "ev5_cmov" 2
  88   (and (eq_attr "tune" "ev5")
  89        (eq_attr "type" "icmov"))
  90   "ev5_e01")
  91
  92 (define_insn_reservation "ev5_iadd" 1
  93   (and (eq_attr "tune" "ev5")
  94        (eq_attr "type" "iadd"))
  95   "ev5_e01")
  96
  97 (define_insn_reservation "ev5_ilogcmp" 1
  98   (and (eq_attr "tune" "ev5")
  99        (eq_attr "type" "ilog,icmp"))
 100   "ev5_e01")
 101
 102 ; Conditional move and branch can issue the same cycle as the test.
 103 (define_bypass 0 "ev5_ilogcmp" "ev5_ibr,ev5_cmov" "if_test_bypass_p")
 104
 105 ; Multiplies use a non-pipelined imul unit.  Also, "no insn can be issued
 106 ; to E0 exactly two cycles before an integer multiply completes".
 107
 108 (define_insn_reservation "ev5_imull" 8
 109   (and (eq_attr "tune" "ev5")
 110        (and (eq_attr "type" "imul")
 111             (eq_attr "opsize" "si")))
 112   "ev5_e0+ev5_imul,ev5_imul*3,nothing,ev5_e0")
 113
 114 (define_insn_reservation "ev5_imulq" 12
 115   (and (eq_attr "tune" "ev5")
 116        (and (eq_attr "type" "imul")
 117             (eq_attr "opsize" "di")))
 118   "ev5_e0+ev5_imul,ev5_imul*7,nothing,ev5_e0")
 119
 120 (define_insn_reservation "ev5_imulh" 14
 121   (and (eq_attr "tune" "ev5")
 122        (and (eq_attr "type" "imul")
 123             (eq_attr "opsize" "udi")))
 124   "ev5_e0+ev5_imul,ev5_imul*7,nothing*3,ev5_e0")
 125
 126 ; The multiplier is unable to receive data from Ebox bypass paths.  The
 127 ; instruction issues at the expected time, but its latency is increased
 128 ; by the time it takes for the input data to become available to the
 129 ; multiplier.  For example, an IMULL instruction issued one cycle later
 130 ; than an ADDL instruction, which produced one of its operands, has a
 131 ; latency of 10 (8 + 2).  If the IMULL instruction is issued two cycles
 132 ; later than the ADDL instruction, the latency is 9 (8 + 1).
 133 ;
 134 ; Model this instead with increased latency on the input instruction.
 135
 136 (define_bypass 3
 137   "ev5_ld,ev5_ld_l,ev5_shift,ev5_mvi,ev5_cmov,ev5_iadd,ev5_ilogcmp"
 138   "ev5_imull,ev5_imulq,ev5_imulh")
 139
 140 (define_bypass  9 "ev5_imull" "ev5_imull,ev5_imulq,ev5_imulh")
 141 (define_bypass 13 "ev5_imulq" "ev5_imull,ev5_imulq,ev5_imulh")
 142 (define_bypass 15 "ev5_imulh" "ev5_imull,ev5_imulq,ev5_imulh")
 143
 144 ; Similarly for the FPU we have two asymmetric units.
 145
 146 (define_insn_reservation "ev5_fadd" 4
 147   (and (eq_attr "tune" "ev5")
 148        (eq_attr "type" "fadd,fcmov"))
 149   "ev5_fa")
 150
 151 (define_insn_reservation "ev5_fbr" 1
 152   (and (eq_attr "tune" "ev5")
 153        (eq_attr "type" "fbr"))
 154   "ev5_fa")
 155
 156 (define_insn_reservation "ev5_fcpys" 4
 157   (and (eq_attr "tune" "ev5")
 158        (eq_attr "type" "fcpys"))
 159   "ev5_fam")
 160
 161 (define_insn_reservation "ev5_fmul" 4
 162   (and (eq_attr "tune" "ev5")
 163        (eq_attr "type" "fmul"))
 164   "ev5_fm")
 165
 166 ; The floating point divider is not pipelined.  Also, "no insn can be issued
 167 ; to FA exactly five before an fdiv insn completes".
 168 ;
 169 ; ??? Do not model this late reservation due to the enormously increased
 170 ; size of the resulting DFA.
 171 ;
 172 ; ??? Putting ev5_fa and ev5_fdiv alone into the same automata produces
 173 ; a DFA of acceptable size, but putting ev5_fm and ev5_fa into separate
 174 ; automata produces incorrect results for insns that can choose one or
 175 ; the other, i.e. ev5_fcpys.
 176
 177 (define_insn_reservation "ev5_fdivsf" 15
 178   (and (eq_attr "tune" "ev5")
 179        (and (eq_attr "type" "fdiv")
 180             (eq_attr "opsize" "si")))
 181   ; "ev5_fa+ev5_fdiv,ev5_fdiv*9,ev5_fa+ev5_fdiv,ev5_fdiv*4"
 182   "ev5_fa+ev5_fdiv,ev5_fdiv*14")
 183
 184 (define_insn_reservation "ev5_fdivdf" 22
 185   (and (eq_attr "tune" "ev5")
 186        (and (eq_attr "type" "fdiv")
 187             (eq_attr "opsize" "di")))
 188   ; "ev5_fa+ev5_fdiv,ev5_fdiv*17,ev5_fa+ev5_fdiv,ev5_fdiv*4"
 189   "ev5_fa+ev5_fdiv,ev5_fdiv*21")
 190
 191 ; Traps don't consume or produce data; rpcc is latency 2 if we ever add it.
 192 (define_insn_reservation "ev5_misc" 2
 193   (and (eq_attr "tune" "ev5")
 194        (eq_attr "type" "misc"))
 195   "ev5_e0")