gcc/config/rs6000/6xx.md

   1 ;; Scheduling description for PowerPC 604, PowerPC 604e, PowerPC 620,
   2 ;; and PowerPC 630 processors.
   3 ;;   Copyright (C) 2003-2014 Free Software Foundation, Inc.
   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 (define_automaton "ppc6xx,ppc6xxfp,ppc6xxfp2")
  22 (define_cpu_unit "iu1_6xx,iu2_6xx,mciu_6xx" "ppc6xx")
  23 (define_cpu_unit "fpu_6xx" "ppc6xxfp")
  24 (define_cpu_unit "fpu1_6xx,fpu2_6xx" "ppc6xxfp2")
  25 (define_cpu_unit "lsu_6xx,bpu_6xx,cru_6xx" "ppc6xx")
  26
  27 ;; PPC604  32-bit 2xSCIU, MCIU, LSU, FPU, BPU
  28 ;; PPC604e  32-bit 2xSCIU, MCIU, LSU, FPU, BPU, CRU
  29 ;; MCIU used for imul/idiv and moves from/to spr
  30 ;; LSU 2 stage pipelined
  31 ;; FPU 3 stage pipelined
  32 ;; Max issue 4 insns/clock cycle
  33
  34 ;; PPC604e is PPC604 with larger caches and a CRU.  In the 604
  35 ;; the CR logical operations are handled in the BPU.
  36 ;; In the 604e, the CRU shares bus with BPU so only one condition
  37 ;; register or branch insn can be issued per clock.  Not modelled.
  38
  39 ;; PPC620  64-bit 2xSCIU, MCIU, LSU, FPU, BPU, CRU
  40 ;; PPC630 64-bit 2xSCIU, MCIU, LSU, 2xFPU, BPU, CRU
  41 ;; Max issue 4 insns/clock cycle
  42 ;; Out-of-order execution, in-order completion
  43
  44 ;; No following instruction can dispatch in the same cycle as a branch
  45 ;; instruction.  Not modelled.  This is no problem if RCSP is not
  46 ;; enabled since the scheduler stops a schedule when it gets to a branch.
  47
  48 ;; Four insns can be dispatched per cycle.
  49
  50 (define_insn_reservation "ppc604-load" 2
  51   (and (eq_attr "type" "load")
  52        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e,ppc620,ppc630"))
  53   "lsu_6xx")
  54
  55 (define_insn_reservation "ppc604-fpload" 3
  56   (and (eq_attr "type" "fpload")
  57        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e,ppc620,ppc630"))
  58   "lsu_6xx")
  59
  60 (define_insn_reservation "ppc604-store" 3
  61   (and (eq_attr "type" "store,fpstore")
  62        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e,ppc620,ppc630"))
  63   "lsu_6xx")
  64
  65 (define_insn_reservation "ppc604-llsc" 3
  66   (and (eq_attr "type" "load_l,store_c")
  67        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e"))
  68   "lsu_6xx")
  69
  70 (define_insn_reservation "ppc630-llsc" 4
  71   (and (eq_attr "type" "load_l,store_c")
  72        (eq_attr "cpu" "ppc620,ppc630"))
  73   "lsu_6xx")
  74
  75 (define_insn_reservation "ppc604-integer" 1
  76   (and (ior (eq_attr "type" "integer,insert,trap,cntlz,exts,isel")
  77             (and (eq_attr "type" "shift")
  78                  (eq_attr "dot" "no")))
  79        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e,ppc620,ppc630"))
  80   "iu1_6xx|iu2_6xx")
  81
  82 (define_insn_reservation "ppc604-two" 1
  83   (and (eq_attr "type" "two")
  84        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e,ppc620,ppc630"))
  85   "iu1_6xx|iu2_6xx,iu1_6xx|iu2_6xx")
  86
  87 (define_insn_reservation "ppc604-three" 1
  88   (and (eq_attr "type" "three")
  89        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e,ppc620,ppc630"))
  90   "iu1_6xx|iu2_6xx,iu1_6xx|iu2_6xx,iu1_6xx|iu2_6xx")
  91
  92 (define_insn_reservation "ppc604-imul" 4
  93   (and (eq_attr "type" "mul")
  94        (eq_attr "cpu" "ppc604"))
  95   "mciu_6xx*2")
  96
  97 (define_insn_reservation "ppc604e-imul" 2
  98   (and (eq_attr "type" "mul")
  99        (eq_attr "cpu" "ppc604e"))
 100   "mciu_6xx")
 101
 102 (define_insn_reservation "ppc620-imul" 5
 103   (and (eq_attr "type" "mul")
 104        (eq_attr "size" "32")
 105        (eq_attr "cpu" "ppc620,ppc630"))
 106   "mciu_6xx*3")
 107
 108 (define_insn_reservation "ppc620-imul2" 4
 109   (and (eq_attr "type" "mul")
 110        (eq_attr "size" "16")
 111        (eq_attr "cpu" "ppc620,ppc630"))
 112   "mciu_6xx*3")
 113
 114 (define_insn_reservation "ppc620-imul3" 3
 115   (and (eq_attr "type" "mul")
 116        (eq_attr "size" "8")
 117        (eq_attr "cpu" "ppc620,ppc630"))
 118   "mciu_6xx*3")
 119
 120 (define_insn_reservation "ppc620-lmul" 7
 121   (and (eq_attr "type" "mul")
 122        (eq_attr "size" "64")
 123        (eq_attr "cpu" "ppc620,ppc630"))
 124   "mciu_6xx*5")
 125
 126 (define_insn_reservation "ppc604-idiv" 20
 127   (and (eq_attr "type" "div")
 128        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e"))
 129   "mciu_6xx*19")
 130
 131 (define_insn_reservation "ppc620-idiv" 37
 132   (and (eq_attr "type" "div")
 133        (eq_attr "size" "32")
 134        (eq_attr "cpu" "ppc620"))
 135   "mciu_6xx*36")
 136
 137 (define_insn_reservation "ppc630-idiv" 21
 138   (and (eq_attr "type" "div")
 139        (eq_attr "size" "32")
 140        (eq_attr "cpu" "ppc630"))
 141   "mciu_6xx*20")
 142
 143 (define_insn_reservation "ppc620-ldiv" 37
 144   (and (eq_attr "type" "div")
 145        (eq_attr "size" "64")
 146        (eq_attr "cpu" "ppc620,ppc630"))
 147   "mciu_6xx*36")
 148
 149 (define_insn_reservation "ppc604-compare" 3
 150   (and (ior (eq_attr "type" "cmp,fast_compare,compare")
 151             (and (eq_attr "type" "shift")
 152                  (eq_attr "dot" "yes")))
 153        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e,ppc620,ppc630"))
 154   "(iu1_6xx|iu2_6xx)")
 155
 156 ; FPU PPC604{,e},PPC620
 157 (define_insn_reservation "ppc604-fpcompare" 5
 158   (and (eq_attr "type" "fpcompare")
 159        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e,ppc620"))
 160   "fpu_6xx")
 161
 162 (define_insn_reservation "ppc604-fp" 3
 163   (and (eq_attr "type" "fp")
 164        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e,ppc620"))
 165   "fpu_6xx")
 166
 167 (define_insn_reservation "ppc604-dmul" 3
 168   (and (eq_attr "type" "dmul")
 169        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e,ppc620"))
 170   "fpu_6xx")
 171
 172 ; Divides are not pipelined
 173 (define_insn_reservation "ppc604-sdiv" 18
 174   (and (eq_attr "type" "sdiv")
 175        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e,ppc620"))
 176   "fpu_6xx*18")
 177
 178 (define_insn_reservation "ppc604-ddiv" 32
 179   (and (eq_attr "type" "ddiv")
 180        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e,ppc620"))
 181   "fpu_6xx*32")
 182
 183 (define_insn_reservation "ppc620-ssqrt" 31
 184   (and (eq_attr "type" "ssqrt")
 185        (eq_attr "cpu" "ppc620"))
 186   "fpu_6xx*31")
 187
 188 (define_insn_reservation "ppc620-dsqrt" 31
 189   (and (eq_attr "type" "dsqrt")
 190        (eq_attr "cpu" "ppc620"))
 191   "fpu_6xx*31")
 192
 193
 194 ; 2xFPU PPC630
 195 (define_insn_reservation "ppc630-fpcompare" 5
 196   (and (eq_attr "type" "fpcompare")
 197        (eq_attr "cpu" "ppc630"))
 198   "fpu1_6xx|fpu2_6xx")
 199
 200 (define_insn_reservation "ppc630-fp" 3
 201   (and (eq_attr "type" "fp,dmul")
 202        (eq_attr "cpu" "ppc630"))
 203   "fpu1_6xx|fpu2_6xx")
 204
 205 (define_insn_reservation "ppc630-sdiv" 17
 206   (and (eq_attr "type" "sdiv")
 207        (eq_attr "cpu" "ppc630"))
 208   "fpu1_6xx*17|fpu2_6xx*17")
 209
 210 (define_insn_reservation "ppc630-ddiv" 21
 211   (and (eq_attr "type" "ddiv")
 212        (eq_attr "cpu" "ppc630"))
 213   "fpu1_6xx*21|fpu2_6xx*21")
 214
 215 (define_insn_reservation "ppc630-ssqrt" 18
 216   (and (eq_attr "type" "ssqrt")
 217        (eq_attr "cpu" "ppc630"))
 218   "fpu1_6xx*18|fpu2_6xx*18")
 219
 220 (define_insn_reservation "ppc630-dsqrt" 25
 221   (and (eq_attr "type" "dsqrt")
 222        (eq_attr "cpu" "ppc630"))
 223   "fpu1_6xx*25|fpu2_6xx*25")
 224
 225 (define_insn_reservation "ppc604-mfcr" 3
 226   (and (eq_attr "type" "mfcr")
 227        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e,ppc620,ppc630"))
 228   "mciu_6xx")
 229
 230 (define_insn_reservation "ppc604-mtcr" 2
 231   (and (eq_attr "type" "mtcr")
 232        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e,ppc620,ppc630"))
 233   "iu1_6xx|iu2_6xx")
 234
 235 (define_insn_reservation "ppc604-crlogical" 2
 236   (and (eq_attr "type" "cr_logical,delayed_cr")
 237        (eq_attr "cpu" "ppc604"))
 238   "bpu_6xx")
 239
 240 (define_insn_reservation "ppc604e-crlogical" 2
 241   (and (eq_attr "type" "cr_logical,delayed_cr")
 242        (eq_attr "cpu" "ppc604e,ppc620,ppc630"))
 243   "cru_6xx")
 244
 245 (define_insn_reservation "ppc604-mtjmpr" 2
 246   (and (eq_attr "type" "mtjmpr")
 247        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e,ppc620,ppc630"))
 248   "mciu_6xx")
 249
 250 (define_insn_reservation "ppc604-mfjmpr" 3
 251   (and (eq_attr "type" "mfjmpr")
 252        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e,ppc620"))
 253   "mciu_6xx")
 254
 255 (define_insn_reservation "ppc630-mfjmpr" 2
 256   (and (eq_attr "type" "mfjmpr")
 257        (eq_attr "cpu" "ppc630"))
 258   "mciu_6xx")
 259
 260 (define_insn_reservation "ppc604-jmpreg" 1
 261   (and (eq_attr "type" "jmpreg,branch")
 262        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e,ppc620,ppc630"))
 263   "bpu_6xx")
 264
 265 (define_insn_reservation "ppc604-isync" 0
 266   (and (eq_attr "type" "isync")
 267        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e"))
 268   "bpu_6xx")
 269
 270 (define_insn_reservation "ppc630-isync" 6
 271   (and (eq_attr "type" "isync")
 272        (eq_attr "cpu" "ppc620,ppc630"))
 273   "bpu_6xx")
 274
 275 (define_insn_reservation "ppc604-sync" 35
 276   (and (eq_attr "type" "sync")
 277        (eq_attr "cpu" "ppc604,ppc604e"))
 278   "lsu_6xx")
 279
 280 (define_insn_reservation "ppc630-sync" 26
 281   (and (eq_attr "type" "sync")
 282        (eq_attr "cpu" "ppc620,ppc630"))
 283   "lsu_6xx")
 284