gcc/config/alpha/ev6.md

   1 ;; Scheduling description for Alpha EV6.
   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 ; EV6 can issue 4 insns per clock.  It's out-of-order, so this isn't
  22 ; expected to help over-much, but a precise description can be important
  23 ; for software pipelining.
  24 ;
  25 ; EV6 has two symmetric pairs ("clusters") of two asymmetric integer
  26 ; units ("upper" and "lower"), yielding pipe names U0, U1, L0, L1.
  27 ;
  28 ; ??? The clusters have independent register files that are re-synced
  29 ; every cycle.  Thus there is one additional cycle of latency between
  30 ; insns issued on different clusters.  Possibly model that by duplicating
  31 ; all EBOX insn_reservations that can issue to either cluster, increasing
  32 ; all latencies by one, and adding bypasses within the cluster.
  33 ;
  34 ; ??? In addition, instruction order affects cluster issue.
  35
  36 (define_automaton "ev6_0,ev6_1")
  37 (define_cpu_unit "ev6_u0,ev6_u1,ev6_l0,ev6_l1" "ev6_0")
  38 (define_reservation "ev6_u" "ev6_u0|ev6_u1")
  39 (define_reservation "ev6_l" "ev6_l0|ev6_l1")
  40 (define_reservation "ev6_ebox" "ev6_u|ev6_l")
  41
  42 (define_cpu_unit "ev6_fa" "ev6_1")
  43 (define_cpu_unit "ev6_fm,ev6_fst0,ev6_fst1" "ev6_0")
  44 (define_reservation "ev6_fst" "ev6_fst0|ev6_fst1")
  45
  46 ; Assume type "multi" single issues.
  47 (define_insn_reservation "ev6_multi" 1
  48   (and (eq_attr "tune" "ev6")
  49        (eq_attr "type" "multi"))
  50   "ev6_u0+ev6_u1+ev6_l0+ev6_l1+ev6_fa+ev6_fm+ev6_fst0+ev6_fst1")
  51
  52 ; Integer loads take at least 3 clocks, and only issue to lower units.
  53 ; adjust_cost still factors in user-specified memory latency, so return 1 here.
  54 (define_insn_reservation "ev6_ild" 1
  55   (and (eq_attr "tune" "ev6")
  56        (eq_attr "type" "ild,ldsym,ld_l"))
  57   "ev6_l")
  58
  59 (define_insn_reservation "ev6_ist" 1
  60   (and (eq_attr "tune" "ev6")
  61        (eq_attr "type" "ist,st_c"))
  62   "ev6_l")
  63
  64 (define_insn_reservation "ev6_mb" 1
  65   (and (eq_attr "tune" "ev6")
  66        (eq_attr "type" "mb"))
  67   "ev6_l1")
  68
  69 ; FP loads take at least 4 clocks.  adjust_cost still factors
  70 ; in user-specified memory latency, so return 2 here.
  71 (define_insn_reservation "ev6_fld" 2
  72   (and (eq_attr "tune" "ev6")
  73        (eq_attr "type" "fld"))
  74   "ev6_l")
  75
  76 ; The FPU communicates with memory and the integer register file
  77 ; via two fp store units.  We need a slot in the fst immediately, and
  78 ; a slot in LOW after the operand data is ready.  At which point the
  79 ; data may be moved either to the store queue or the integer register
  80 ; file and the insn retired.
  81
  82 (define_insn_reservation "ev6_fst" 3
  83   (and (eq_attr "tune" "ev6")
  84        (eq_attr "type" "fst"))
  85   "ev6_fst,nothing,ev6_l")
  86
  87 ; Arithmetic goes anywhere.
  88 (define_insn_reservation "ev6_arith" 1
  89   (and (eq_attr "tune" "ev6")
  90        (eq_attr "type" "iadd,ilog,icmp"))
  91   "ev6_ebox")
  92
  93 ; Motion video insns also issue only to U0, and take three ticks.
  94 (define_insn_reservation "ev6_mvi" 3
  95   (and (eq_attr "tune" "ev6")
  96        (eq_attr "type" "mvi"))
  97   "ev6_u0")
  98
  99 ; Shifts issue to upper units.
 100 (define_insn_reservation "ev6_shift" 1
 101   (and (eq_attr "tune" "ev6")
 102        (eq_attr "type" "shift"))
 103   "ev6_u")
 104
 105 ; Multiplies issue only to U1, and all take 7 ticks.
 106 (define_insn_reservation "ev6_imul" 7
 107   (and (eq_attr "tune" "ev6")
 108        (eq_attr "type" "imul"))
 109   "ev6_u1")
 110
 111 ; Conditional moves decompose into two independent primitives, each taking
 112 ; one cycle.  Since ev6 is out-of-order, we can't see anything but two cycles.
 113 (define_insn_reservation "ev6_icmov" 2
 114   (and (eq_attr "tune" "ev6")
 115        (eq_attr "type" "icmov"))
 116   "ev6_ebox,ev6_ebox")
 117
 118 ; Integer branches issue to upper units
 119 (define_insn_reservation "ev6_ibr" 1
 120   (and (eq_attr "tune" "ev6")
 121        (eq_attr "type" "ibr,callpal"))
 122   "ev6_u")
 123
 124 ; Calls only issue to L0.
 125 (define_insn_reservation "ev6_jsr" 1
 126   (and (eq_attr "tune" "ev6")
 127        (eq_attr "type" "jsr"))
 128   "ev6_l0")
 129
 130 ; Ftoi/itof only issue to lower pipes.
 131 (define_insn_reservation "ev6_itof" 3
 132   (and (eq_attr "tune" "ev6")
 133        (eq_attr "type" "itof"))
 134   "ev6_l")
 135
 136 (define_insn_reservation "ev6_ftoi" 3
 137   (and (eq_attr "tune" "ev6")
 138        (eq_attr "type" "ftoi"))
 139   "ev6_fst,nothing,ev6_l")
 140
 141 (define_insn_reservation "ev6_fmul" 4
 142   (and (eq_attr "tune" "ev6")
 143        (eq_attr "type" "fmul"))
 144   "ev6_fm")
 145
 146 (define_insn_reservation "ev6_fadd" 4
 147   (and (eq_attr "tune" "ev6")
 148        (eq_attr "type" "fadd,fcpys,fbr"))
 149   "ev6_fa")
 150
 151 (define_insn_reservation "ev6_fcmov" 8
 152   (and (eq_attr "tune" "ev6")
 153        (eq_attr "type" "fcmov"))
 154   "ev6_fa,nothing*3,ev6_fa")
 155
 156 (define_insn_reservation "ev6_fdivsf" 12
 157   (and (eq_attr "tune" "ev6")
 158        (and (eq_attr "type" "fdiv")
 159             (eq_attr "opsize" "si")))
 160   "ev6_fa*9")
 161
 162 (define_insn_reservation "ev6_fdivdf" 15
 163   (and (eq_attr "tune" "ev6")
 164        (and (eq_attr "type" "fdiv")
 165             (eq_attr "opsize" "di")))
 166   "ev6_fa*12")
 167
 168 (define_insn_reservation "ev6_sqrtsf" 18
 169   (and (eq_attr "tune" "ev6")
 170        (and (eq_attr "type" "fsqrt")
 171             (eq_attr "opsize" "si")))
 172   "ev6_fa*15")
 173
 174 (define_insn_reservation "ev6_sqrtdf" 33
 175   (and (eq_attr "tune" "ev6")
 176        (and (eq_attr "type" "fsqrt")
 177             (eq_attr "opsize" "di")))
 178   "ev6_fa*30")