gcc/config/arm/iterators.md

   1 ;; Code and mode itertator and attribute definitions for the ARM backend
   2 ;; Copyright (C) 2010 Free Software Foundation, Inc.
   3 ;; Contributed by ARM Ltd.
   4 ;;
   5 ;; This file is part of GCC.
   6 ;;
   7 ;; GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
   8 ;; under the terms of the GNU General Public License as published
   9 ;; by the Free Software Foundation; either version 3, or (at your
  10 ;; option) any later version.
  11
  12 ;; GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  13 ;; ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  14 ;; or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
  15 ;; License for more details.
  16
  17 ;; You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 ;; along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
  19 ;; <http://www.gnu.org/licenses/>.
  20
  21
  22 ;;----------------------------------------------------------------------------
  23 ;; Mode iterators
  24 ;;----------------------------------------------------------------------------
  25
  26 ;; A list of modes that are exactly 64 bits in size. This is used to expand
  27 ;; some splits that are the same for all modes when operating on ARM
  28 ;; registers.
  29 (define_mode_iterator ANY64 [DI DF V8QI V4HI V2SI V2SF])
  30
  31 (define_mode_iterator ANY128 [V2DI V2DF V16QI V8HI V4SI V4SF])
  32
  33 ;; A list of integer modes that are up to one word long
  34 (define_mode_iterator QHSI [QI HI SI])
  35
  36 ;; A list of integer modes that are less than a word
  37 (define_mode_iterator NARROW [QI HI])
  38
  39 ;; A list of all the integer modes upto 64bit
  40 (define_mode_iterator QHSD [QI HI SI DI])
  41
  42 ;; A list of the 32bit and 64bit integer modes
  43 (define_mode_iterator SIDI [SI DI])
  44
  45 ;; Integer element sizes implemented by IWMMXT.
  46 (define_mode_iterator VMMX [V2SI V4HI V8QI])
  47
  48 ;; Integer element sizes for shifts.
  49 (define_mode_iterator VSHFT [V4HI V2SI DI])
  50
  51 ;; Integer and float modes supported by Neon and IWMMXT.
  52 (define_mode_iterator VALL [V2DI V2SI V4HI V8QI V2SF V4SI V8HI V16QI V4SF])
  53
  54 ;; Integer and float modes supported by Neon and IWMMXT, except V2DI.
  55 (define_mode_iterator VALLW [V2SI V4HI V8QI V2SF V4SI V8HI V16QI V4SF])
  56
  57 ;; Integer modes supported by Neon and IWMMXT
  58 (define_mode_iterator VINT [V2DI V2SI V4HI V8QI V4SI V8HI V16QI])
  59
  60 ;; Integer modes supported by Neon and IWMMXT, except V2DI
  61 (define_mode_iterator VINTW [V2SI V4HI V8QI V4SI V8HI V16QI])
  62
  63 ;; Double-width vector modes.
  64 (define_mode_iterator VD [V8QI V4HI V2SI V2SF])
  65
  66 ;; Double-width vector modes plus 64-bit elements.
  67 (define_mode_iterator VDX [V8QI V4HI V2SI V2SF DI])
  68
  69 ;; Double-width vector modes without floating-point elements.
  70 (define_mode_iterator VDI [V8QI V4HI V2SI])
  71
  72 ;; Quad-width vector modes.
  73 (define_mode_iterator VQ [V16QI V8HI V4SI V4SF])
  74
  75 ;; Quad-width vector modes plus 64-bit elements.
  76 (define_mode_iterator VQX [V16QI V8HI V4SI V4SF V2DI])
  77
  78 ;; Quad-width vector modes without floating-point elements.
  79 (define_mode_iterator VQI [V16QI V8HI V4SI])
  80
  81 ;; Quad-width vector modes, with TImode added, for moves.
  82 (define_mode_iterator VQXMOV [V16QI V8HI V4SI V4SF V2DI TI])
  83
  84 ;; Opaque structure types wider than TImode.
  85 (define_mode_iterator VSTRUCT [EI OI CI XI])
  86
  87 ;; Opaque structure types used in table lookups (except vtbl1/vtbx1).
  88 (define_mode_iterator VTAB [TI EI OI])
  89
  90 ;; Widenable modes.
  91 (define_mode_iterator VW [V8QI V4HI V2SI])
  92
  93 ;; Narrowable modes.
  94 (define_mode_iterator VN [V8HI V4SI V2DI])
  95
  96 ;; All supported vector modes (except singleton DImode).
  97 (define_mode_iterator VDQ [V8QI V16QI V4HI V8HI V2SI V4SI V2SF V4SF V2DI])
  98
  99 ;; All supported vector modes (except those with 64-bit integer elements).
 100 (define_mode_iterator VDQW [V8QI V16QI V4HI V8HI V2SI V4SI V2SF V4SF])
 101
 102 ;; Supported integer vector modes (not 64 bit elements).
 103 (define_mode_iterator VDQIW [V8QI V16QI V4HI V8HI V2SI V4SI])
 104
 105 ;; Supported integer vector modes (not singleton DI)
 106 (define_mode_iterator VDQI [V8QI V16QI V4HI V8HI V2SI V4SI V2DI])
 107
 108 ;; Vector modes, including 64-bit integer elements.
 109 (define_mode_iterator VDQX [V8QI V16QI V4HI V8HI V2SI V4SI V2SF V4SF DI V2DI])
 110
 111 ;; Vector modes including 64-bit integer elements, but no floats.
 112 (define_mode_iterator VDQIX [V8QI V16QI V4HI V8HI V2SI V4SI DI V2DI])
 113
 114 ;; Vector modes for float->int conversions.
 115 (define_mode_iterator VCVTF [V2SF V4SF])
 116
 117 ;; Vector modes form int->float conversions.
 118 (define_mode_iterator VCVTI [V2SI V4SI])
 119
 120 ;; Vector modes for doubleword multiply-accumulate, etc. insns.
 121 (define_mode_iterator VMD [V4HI V2SI V2SF])
 122
 123 ;; Vector modes for quadword multiply-accumulate, etc. insns.
 124 (define_mode_iterator VMQ [V8HI V4SI V4SF])
 125
 126 ;; Above modes combined.
 127 (define_mode_iterator VMDQ [V4HI V2SI V2SF V8HI V4SI V4SF])
 128
 129 ;; As VMD, but integer modes only.
 130 (define_mode_iterator VMDI [V4HI V2SI])
 131
 132 ;; As VMQ, but integer modes only.
 133 (define_mode_iterator VMQI [V8HI V4SI])
 134
 135 ;; Above modes combined.
 136 (define_mode_iterator VMDQI [V4HI V2SI V8HI V4SI])
 137
 138 ;; Modes with 8-bit and 16-bit elements.
 139 (define_mode_iterator VX [V8QI V4HI V16QI V8HI])
 140
 141 ;; Modes with 8-bit elements.
 142 (define_mode_iterator VE [V8QI V16QI])
 143
 144 ;; Modes with 64-bit elements only.
 145 (define_mode_iterator V64 [DI V2DI])
 146
 147 ;; Modes with 32-bit elements only.
 148 (define_mode_iterator V32 [V2SI V2SF V4SI V4SF])
 149
 150 ;; Modes with 8-bit, 16-bit and 32-bit elements.
 151 (define_mode_iterator VU [V16QI V8HI V4SI])
 152
 153 ;; Iterators used for fixed-point support.
 154 (define_mode_iterator FIXED [QQ HQ SQ UQQ UHQ USQ HA SA UHA USA])
 155
 156 (define_mode_iterator ADDSUB [V4QQ V2HQ V2HA])
 157
 158 (define_mode_iterator UQADDSUB [V4UQQ V2UHQ UQQ UHQ V2UHA UHA])
 159
 160 (define_mode_iterator QADDSUB [V4QQ V2HQ QQ HQ V2HA HA SQ SA])
 161
 162 (define_mode_iterator QMUL [HQ HA])
 163
 164 ;;----------------------------------------------------------------------------
 165 ;; Code iterators
 166 ;;----------------------------------------------------------------------------
 167
 168 ;; A list of condition codes used in compare instructions where
 169 ;; the carry flag from the addition is used instead of doing the
 170 ;; compare a second time.
 171 (define_code_iterator LTUGEU [ltu geu])
 172
 173 ;; A list of ...
 174 (define_code_iterator ior_xor [ior xor])
 175
 176 ;; Operations on two halves of a quadword vector.
 177 (define_code_iterator vqh_ops [plus smin smax umin umax])
 178
 179 ;; Operations on two halves of a quadword vector,
 180 ;; without unsigned variants (for use with *SFmode pattern).
 181 (define_code_iterator vqhs_ops [plus smin smax])
 182
 183 ;; A list of widening operators
 184 (define_code_iterator SE [sign_extend zero_extend])
 185
 186 ;;----------------------------------------------------------------------------
 187 ;; Mode attributes
 188 ;;----------------------------------------------------------------------------
 189
 190 ;; Determine element size suffix from vector mode.
 191 (define_mode_attr MMX_char [(V8QI "b") (V4HI "h") (V2SI "w") (DI "d")])
 192
 193 ;; vtbl<n> suffix for NEON vector modes.
 194 (define_mode_attr VTAB_n [(TI "2") (EI "3") (OI "4")])
 195
 196 ;; (Opposite) mode to convert to/from for NEON mode conversions.
 197 (define_mode_attr V_CVTTO [(V2SI "V2SF") (V2SF "V2SI")
 198                (V4SI "V4SF") (V4SF "V4SI")])
 199
 200 ;; Define element mode for each vector mode.
 201 (define_mode_attr V_elem [(V8QI "QI") (V16QI "QI")
 202               (V4HI "HI") (V8HI "HI")
 203                           (V2SI "SI") (V4SI "SI")
 204                           (V2SF "SF") (V4SF "SF")
 205                           (DI "DI")   (V2DI "DI")])
 206
 207 ;; Element modes for vector extraction, padded up to register size.
 208
 209 (define_mode_attr V_ext [(V8QI "SI") (V16QI "SI")
 210              (V4HI "SI") (V8HI "SI")
 211              (V2SI "SI") (V4SI "SI")
 212              (V2SF "SF") (V4SF "SF")
 213              (DI "DI") (V2DI "DI")])
 214
 215 ;; Mode of pair of elements for each vector mode, to define transfer
 216 ;; size for structure lane/dup loads and stores.
 217 (define_mode_attr V_two_elem [(V8QI "HI")   (V16QI "HI")
 218                               (V4HI "SI")   (V8HI "SI")
 219                               (V2SI "V2SI") (V4SI "V2SI")
 220                               (V2SF "V2SF") (V4SF "V2SF")
 221                               (DI "V2DI")   (V2DI "V2DI")])
 222
 223 ;; Similar, for three elements.
 224 (define_mode_attr V_three_elem [(V8QI "BLK") (V16QI "BLK")
 225                                 (V4HI "BLK") (V8HI "BLK")
 226                                 (V2SI "BLK") (V4SI "BLK")
 227                                 (V2SF "BLK") (V4SF "BLK")
 228                                 (DI "EI")    (V2DI "EI")])
 229
 230 ;; Similar, for four elements.
 231 (define_mode_attr V_four_elem [(V8QI "SI")   (V16QI "SI")
 232                                (V4HI "V4HI") (V8HI "V4HI")
 233                                (V2SI "V4SI") (V4SI "V4SI")
 234                                (V2SF "V4SF") (V4SF "V4SF")
 235                                (DI "OI")     (V2DI "OI")])
 236
 237 ;; Register width from element mode
 238 (define_mode_attr V_reg [(V8QI "P") (V16QI "q")
 239                          (V4HI "P") (V8HI  "q")
 240                          (V2SI "P") (V4SI  "q")
 241                          (V2SF "P") (V4SF  "q")
 242                          (DI   "P") (V2DI  "q")])
 243
 244 ;; Wider modes with the same number of elements.
 245 (define_mode_attr V_widen [(V8QI "V8HI") (V4HI "V4SI") (V2SI "V2DI")])
 246
 247 ;; Narrower modes with the same number of elements.
 248 (define_mode_attr V_narrow [(V8HI "V8QI") (V4SI "V4HI") (V2DI "V2SI")])
 249
 250 ;; Narrower modes with double the number of elements.
 251 (define_mode_attr V_narrow_pack [(V4SI "V8HI") (V8HI "V16QI") (V2DI "V4SI")
 252                                  (V4HI "V8QI") (V2SI "V4HI")  (DI "V2SI")])
 253
 254 ;; Modes with half the number of equal-sized elements.
 255 (define_mode_attr V_HALF [(V16QI "V8QI") (V8HI "V4HI")
 256               (V4SI  "V2SI") (V4SF "V2SF") (V2DF "DF")
 257                           (V2DI "DI")])
 258
 259 ;; Same, but lower-case.
 260 (define_mode_attr V_half [(V16QI "v8qi") (V8HI "v4hi")
 261               (V4SI  "v2si") (V4SF "v2sf")
 262                           (V2DI "di")])
 263
 264 ;; Modes with twice the number of equal-sized elements.
 265 (define_mode_attr V_DOUBLE [(V8QI "V16QI") (V4HI "V8HI")
 266                 (V2SI "V4SI") (V2SF "V4SF") (DF "V2DF")
 267                             (DI "V2DI")])
 268
 269 ;; Same, but lower-case.
 270 (define_mode_attr V_double [(V8QI "v16qi") (V4HI "v8hi")
 271                 (V2SI "v4si") (V2SF "v4sf")
 272                             (DI "v2di")])
 273
 274 ;; Modes with double-width elements.
 275 (define_mode_attr V_double_width [(V8QI "V4HI") (V16QI "V8HI")
 276                   (V4HI "V2SI") (V8HI "V4SI")
 277                   (V2SI "DI")   (V4SI "V2DI")])
 278
 279 ;; Double-sized modes with the same element size.
 280 ;; Used for neon_vdup_lane, where the second operand is double-sized
 281 ;; even when the first one is quad.
 282 (define_mode_attr V_double_vector_mode [(V16QI "V8QI") (V8HI "V4HI")
 283                                         (V4SI "V2SI") (V4SF "V2SF")
 284                                         (V8QI "V8QI") (V4HI "V4HI")
 285                                         (V2SI "V2SI") (V2SF "V2SF")])
 286
 287 ;; Mode of result of comparison operations (and bit-select operand 1).
 288 (define_mode_attr V_cmp_result [(V8QI "V8QI") (V16QI "V16QI")
 289                     (V4HI "V4HI") (V8HI  "V8HI")
 290                                 (V2SI "V2SI") (V4SI  "V4SI")
 291                                 (V2SF "V2SI") (V4SF  "V4SI")
 292                                 (DI   "DI")   (V2DI  "V2DI")])
 293
 294 ;; Get element type from double-width mode, for operations where we
 295 ;; don't care about signedness.
 296 (define_mode_attr V_if_elem [(V8QI "i8")  (V16QI "i8")
 297                  (V4HI "i16") (V8HI  "i16")
 298                              (V2SI "i32") (V4SI  "i32")
 299                              (DI   "i64") (V2DI  "i64")
 300                  (V2SF "f32") (V4SF  "f32")])
 301
 302 ;; Same, but for operations which work on signed values.
 303 (define_mode_attr V_s_elem [(V8QI "s8")  (V16QI "s8")
 304                 (V4HI "s16") (V8HI  "s16")
 305                             (V2SI "s32") (V4SI  "s32")
 306                             (DI   "s64") (V2DI  "s64")
 307                 (V2SF "f32") (V4SF  "f32")])
 308
 309 ;; Same, but for operations which work on unsigned values.
 310 (define_mode_attr V_u_elem [(V8QI "u8")  (V16QI "u8")
 311                 (V4HI "u16") (V8HI  "u16")
 312                             (V2SI "u32") (V4SI  "u32")
 313                             (DI   "u64") (V2DI  "u64")
 314                             (V2SF "f32") (V4SF  "f32")])
 315
 316 ;; Element types for extraction of unsigned scalars.
 317 (define_mode_attr V_uf_sclr [(V8QI "u8")  (V16QI "u8")
 318                  (V4HI "u16") (V8HI "u16")
 319                              (V2SI "32") (V4SI "32")
 320                              (V2SF "32") (V4SF "32")])
 321
 322 (define_mode_attr V_sz_elem [(V8QI "8")  (V16QI "8")
 323                  (V4HI "16") (V8HI  "16")
 324                              (V2SI "32") (V4SI  "32")
 325                              (DI   "64") (V2DI  "64")
 326                  (V2SF "32") (V4SF  "32")])
 327
 328 ;; Element sizes for duplicating ARM registers to all elements of a vector.
 329 (define_mode_attr VD_dup [(V8QI "8") (V4HI "16") (V2SI "32") (V2SF "32")])
 330
 331 ;; Opaque integer types for results of pair-forming intrinsics (vtrn, etc.)
 332 (define_mode_attr V_PAIR [(V8QI "TI") (V16QI "OI")
 333               (V4HI "TI") (V8HI  "OI")
 334                           (V2SI "TI") (V4SI  "OI")
 335                           (V2SF "TI") (V4SF  "OI")
 336                           (DI   "TI") (V2DI  "OI")])
 337
 338 ;; Same, but lower-case.
 339 (define_mode_attr V_pair [(V8QI "ti") (V16QI "oi")
 340               (V4HI "ti") (V8HI  "oi")
 341                           (V2SI "ti") (V4SI  "oi")
 342                           (V2SF "ti") (V4SF  "oi")
 343                           (DI   "ti") (V2DI  "oi")])
 344
 345 ;; Extra suffix on some 64-bit insn names (to avoid collision with standard
 346 ;; names which we don't want to define).
 347 (define_mode_attr V_suf64 [(V8QI "") (V16QI "")
 348                            (V4HI "") (V8HI "")
 349                            (V2SI "") (V4SI "")
 350                            (V2SF "") (V4SF "")
 351                            (DI "_neon") (V2DI "")])
 352
 353
 354 ;; Scalars to be presented to scalar multiplication instructions
 355 ;; must satisfy the following constraints.
 356 ;; 1. If the mode specifies 16-bit elements, the scalar must be in D0-D7.
 357 ;; 2. If the mode specifies 32-bit elements, the scalar must be in D0-D15.
 358
 359 ;; This mode attribute is used to obtain the correct register constraints.
 360
 361 (define_mode_attr scalar_mul_constraint [(V4HI "x") (V2SI "t") (V2SF "t")
 362                                          (V8HI "x") (V4SI "t") (V4SF "t")])
 363
 364 ;; Predicates used for setting neon_type
 365
 366 (define_mode_attr Is_float_mode [(V8QI "false") (V16QI "false")
 367                  (V4HI "false") (V8HI "false")
 368                  (V2SI "false") (V4SI "false")
 369                  (V2SF "true") (V4SF "true")
 370                  (DI "false") (V2DI "false")])
 371
 372 (define_mode_attr Scalar_mul_8_16 [(V8QI "true") (V16QI "true")
 373                    (V4HI "true") (V8HI "true")
 374                    (V2SI "false") (V4SI "false")
 375                    (V2SF "false") (V4SF "false")
 376                    (DI "false") (V2DI "false")])
 377
 378
 379 (define_mode_attr Is_d_reg [(V8QI "true") (V16QI "false")
 380                             (V4HI "true") (V8HI  "false")
 381                             (V2SI "true") (V4SI  "false")
 382                             (V2SF "true") (V4SF  "false")
 383                             (DI   "true") (V2DI  "false")])
 384
 385 (define_mode_attr V_mode_nunits [(V8QI "8") (V16QI "16")
 386                                  (V4HI "4") (V8HI "8")
 387                                  (V2SI "2") (V4SI "4")
 388                                  (V2SF "2") (V4SF "4")
 389                                  (DI "1")   (V2DI "2")
 390                                  (DF "1")   (V2DF "2")])
 391
 392 ;; Same as V_widen, but lower-case.
 393 (define_mode_attr V_widen_l [(V8QI "v8hi") (V4HI "v4si") ( V2SI "v2di")])
 394
 395 ;; Widen. Result is half the number of elements, but widened to double-width.
 396 (define_mode_attr V_unpack   [(V16QI "V8HI") (V8HI "V4SI") (V4SI "V2DI")])
 397
 398 ;; Conditions to be used in extend<mode>di patterns.
 399 (define_mode_attr qhs_zextenddi_cond [(SI "") (HI "&& arm_arch6") (QI "")])
 400 (define_mode_attr qhs_sextenddi_cond [(SI "") (HI "&& arm_arch6")
 401                                       (QI "&& arm_arch6")])
 402 (define_mode_attr qhs_zextenddi_op [(SI "s_register_operand")
 403                                    (HI "nonimmediate_operand")
 404                                    (QI "nonimmediate_operand")])
 405 (define_mode_attr qhs_extenddi_op [(SI "s_register_operand")
 406                                    (HI "nonimmediate_operand")
 407                                    (QI "arm_reg_or_extendqisi_mem_op")])
 408 (define_mode_attr qhs_extenddi_cstr [(SI "r") (HI "rm") (QI "rUq")])
 409 (define_mode_attr qhs_zextenddi_cstr [(SI "r") (HI "rm") (QI "rm")])
 410
 411 ;; Mode attributes used for fixed-point support.
 412 (define_mode_attr qaddsub_suf [(V4UQQ "8") (V2UHQ "16") (UQQ "8") (UHQ "16")
 413                                (V2UHA "16") (UHA "16")
 414                                (V4QQ "8") (V2HQ "16") (QQ "8") (HQ "16")
 415                                (V2HA "16") (HA "16") (SQ "") (SA "")])
 416
 417 ;;----------------------------------------------------------------------------
 418 ;; Code attributes
 419 ;;----------------------------------------------------------------------------
 420
 421 ;; Assembler mnemonics for vqh_ops and vqhs_ops iterators.
 422 (define_code_attr VQH_mnem [(plus "vadd") (smin "vmin") (smax "vmax")
 423                 (umin "vmin") (umax "vmax")])
 424
 425 ;; Signs of above, where relevant.
 426 (define_code_attr VQH_sign [(plus "i") (smin "s") (smax "s") (umin "u")
 427                 (umax "u")])
 428
 429 (define_code_attr cnb [(ltu "CC_C") (geu "CC")])
 430 (define_code_attr optab [(ltu "ltu") (geu "geu")])
 431
 432 ;; Assembler mnemonics for signedness of widening operations.
 433 (define_code_attr US [(sign_extend "s") (zero_extend "u")])