gcc/config/sh/sh4a.md

   1 ;; Scheduling description for Renesas SH4a
   2 ;; Copyright (C) 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
   3 ;;
   4 ;; This file is part of GCC.
   5 ;;
   6 ;; GNU CC 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 ;; GNU CC 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 GNU CC; 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 ;; The following description models the SH4A pipeline
  22 ;; using the DFA based scheduler.
  23
  24 (define_automaton "sh4a")
  25
  26 (define_cpu_unit "sh4a_ex"   "sh4a")
  27 (define_cpu_unit "sh4a_ls"   "sh4a")
  28 (define_cpu_unit "sh4a_fex"  "sh4a")
  29 (define_cpu_unit "sh4a_fls"  "sh4a")
  30 (define_cpu_unit "sh4a_mult" "sh4a")
  31 (define_cpu_unit "sh4a_fdiv" "sh4a")
  32
  33 ;; Decoding is done on the integer pipeline like the
  34 ;; sh4. Define issue to be the | of the two pipelines
  35 ;; to control how often instructions are issued.
  36 (define_reservation "ID_or" "sh4a_ex|sh4a_ls")
  37 (define_reservation "ID_and" "sh4a_ex+sh4a_ls")
  38
  39
  40 ;; =======================================================
  41 ;; Locking Descriptions
  42
  43 ;; Sh4a_Memory access on the LS pipeline.
  44 (define_cpu_unit "sh4a_memory" "sh4a")
  45
  46 ;; Other access on the LS pipeline.
  47 (define_cpu_unit "sh4a_load_store" "sh4a")
  48
  49 ;;  The address calculator used for branch instructions.
  50 ;; This will be reserved after "issue" of branch instructions
  51 ;; and this is to make sure that no two branch instructions
  52 ;; can be issued in parallel.
  53 (define_reservation "sh4a_addrcalc" "sh4a_ex")
  54
  55 ;; =======================================================
  56 ;; Reservations
  57
  58 ;; Branch (BF,BF/S,BT,BT/S,BRA,BSR)
  59 ;; Group: BR
  60 ;; Latency when taken: 2
  61 (define_insn_reservation "sh4a_branch" 2
  62   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
  63        (eq_attr "type" "cbranch,jump"))
  64   "ID_or+sh4a_addrcalc")
  65
  66 ;; Jump (JSR,JMP,RTS)
  67 ;; Group: BR
  68 ;; Latency: 3
  69 (define_insn_reservation "sh4a_jump" 3
  70   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
  71        (eq_attr "type" "return,jump_ind"))
  72   "ID_or+sh4a_addrcalc")
  73
  74 ;; RTE
  75 ;; Group: CO
  76 ;; Latency: 3
  77 (define_insn_reservation "sh4a_rte" 3
  78   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
  79        (eq_attr "type" "rte"))
  80   "ID_and*4")
  81
  82 ;; EX Group Single
  83 ;; Group: EX
  84 ;; Latency: 0
  85 (define_insn_reservation "sh4a_ex" 0
  86   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
  87        (eq_attr "insn_class" "ex_group"))
  88   "sh4a_ex")
  89
  90 ;; MOVA
  91 ;; Group: LS
  92 ;; Latency: 1
  93 (define_insn_reservation "sh4a_mova" 1
  94   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
  95        (eq_attr "type" "mova"))
  96   "sh4a_ls+sh4a_load_store")
  97
  98 ;; MOV
  99 ;; Group: MT
 100 ;; Latency: 0
 101 (define_insn_reservation "sh4a_mov" 0
 102   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 103        (eq_attr "type" "move"))
 104   "ID_or")
 105
 106 ;; Load
 107 ;; Group: LS
 108 ;; Latency: 3
 109 (define_insn_reservation "sh4a_load" 3
 110   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 111        (eq_attr "type" "load,pcload"))
 112   "sh4a_ls+sh4a_memory")
 113
 114 (define_insn_reservation "sh4a_load_si" 3
 115   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 116        (eq_attr "type" "load_si,pcload_si"))
 117   "sh4a_ls+sh4a_memory")
 118
 119 ;; Store
 120 ;; Group: LS
 121 ;; Latency: 0
 122 (define_insn_reservation "sh4a_store" 0
 123   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 124        (eq_attr "type" "store"))
 125   "sh4a_ls+sh4a_memory")
 126
 127 ;; CWB TYPE
 128
 129 ;; MOVUA
 130 ;; Group: LS
 131 ;; Latency: 3
 132 (define_insn_reservation "sh4a_movua" 3
 133   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 134        (eq_attr "type" "movua"))
 135   "sh4a_ls+sh4a_memory*2")
 136
 137 ;; Fixed point multiplication (single)
 138 ;; Group: CO
 139 ;; Latency: 2
 140 (define_insn_reservation "sh4a_smult" 2
 141   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 142        (eq_attr "type" "smpy"))
 143   "ID_or+sh4a_mult")
 144
 145 ;; Fixed point multiplication (double)
 146 ;; Group: CO
 147 ;; Latency: 3
 148 (define_insn_reservation "sh4a_dmult" 3
 149   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 150        (eq_attr "type" "dmpy"))
 151   "ID_or+sh4a_mult")
 152
 153 (define_insn_reservation "sh4a_mac_gp" 3
 154   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 155        (eq_attr "type" "mac_gp"))
 156   "ID_and")
 157
 158 ;; Other MT  group instructions(1 step operations)
 159 ;; Group:       MT
 160 ;; Latency:     1
 161 (define_insn_reservation "sh4a_mt" 1
 162   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 163        (eq_attr "type" "mt_group"))
 164   "ID_or")
 165
 166 ;; Floating point reg move
 167 ;; Group: LS
 168 ;; Latency: 2
 169 (define_insn_reservation "sh4a_freg_mov" 2
 170   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 171        (eq_attr "type" "fmove"))
 172   "sh4a_ls,sh4a_fls")
 173
 174 ;; Single precision floating point computation FCMP/EQ,
 175 ;; FCMP/GT, FADD, FLOAT, FMAC, FMUL, FSUB, FTRC, FRVHG, FSCHG
 176 ;; Group:       FE
 177 ;; Latency:     3
 178 (define_insn_reservation "sh4a_fp_arith"  3
 179   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 180        (eq_attr "type" "fp"))
 181   "ID_or,sh4a_fex")
 182
 183 (define_insn_reservation "sh4a_fp_arith_ftrc"  3
 184   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 185        (eq_attr "type" "ftrc_s"))
 186   "ID_or,sh4a_fex")
 187
 188 ;; Single-precision FDIV/FSQRT
 189 ;; Group: FE
 190 ;; Latency: 20
 191 (define_insn_reservation "sh4a_fdiv" 20
 192   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 193        (eq_attr "type" "fdiv"))
 194   "ID_or,sh4a_fex+sh4a_fdiv,sh4a_fex")
 195
 196 ;; Double Precision floating point computation
 197 ;; (FCNVDS, FCNVSD, FLOAT, FTRC)
 198 ;; Group:       FE
 199 ;; Latency:     3
 200 (define_insn_reservation "sh4a_dp_float" 3
 201   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 202        (eq_attr "type" "dfp_conv"))
 203   "ID_or,sh4a_fex")
 204
 205 ;; Double-precision floating-point (FADD,FMUL,FSUB)
 206 ;; Group:       FE
 207 ;; Latency:     5
 208 (define_insn_reservation "sh4a_fp_double_arith" 5
 209   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 210        (eq_attr "type" "dfp_arith"))
 211   "ID_or,sh4a_fex*3")
 212
 213 ;; Double precision FDIV/SQRT
 214 ;; Group:       FE
 215 ;; Latency:     36
 216 (define_insn_reservation "sh4a_dp_div" 36
 217   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 218        (eq_attr "type" "dfdiv"))
 219   "ID_or,sh4a_fex+sh4a_fdiv,sh4a_fex*2")
 220
 221 ;; FSRRA
 222 ;; Group: FE
 223 ;; Latency: 5
 224 (define_insn_reservation "sh4a_fsrra" 5
 225   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 226        (eq_attr "type" "fsrra"))
 227   "ID_or,sh4a_fex")
 228
 229 ;; FSCA
 230 ;; Group: FE
 231 ;; Latency: 7
 232 (define_insn_reservation "sh4a_fsca" 7
 233   (and (eq_attr "cpu" "sh4a")
 234        (eq_attr "type" "fsca"))
 235   "ID_or,sh4a_fex*3")