gcc/config/mips/p5600.md

   1 ;; DFA-based pipeline description for P5600.
   2 ;;
   3 ;; Copyright (C) 2007-2018 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 "p5600_agen_alq_pipe, p5600_fpu_pipe")
  22
  23 ;; The address generation queue (AGQ) has AL2, CTISTD and LDSTA pipes
  24 (define_cpu_unit "p5600_agq, p5600_al2, p5600_ctistd, p5600_ldsta,
  25                   p5600_gpdiv" "p5600_agen_alq_pipe")
  26
  27 ;; The arithmetic-logic-unit queue (ALQ) has ALU pipe
  28 (define_cpu_unit "p5600_alq, p5600_alu" "p5600_agen_alq_pipe")
  29
  30 ;; The floating-point-unit queue (FPQ) has short and long pipes
  31 (define_cpu_unit "p5600_fpu_short, p5600_fpu_long" "p5600_fpu_pipe")
  32
  33 ;; Short FPU pipeline
  34 (define_cpu_unit "p5600_fpu_intadd, p5600_fpu_cmp, p5600_fpu_float,
  35                   p5600_fpu_logic_a, p5600_fpu_logic_b, p5600_fpu_div,
  36                   p5600_fpu_store" "p5600_fpu_pipe")
  37
  38 ;; Long FPU pipeline
  39 (define_cpu_unit "p5600_fpu_logic, p5600_fpu_float_a, p5600_fpu_float_b,
  40                   p5600_fpu_float_c, p5600_fpu_float_d" "p5600_fpu_pipe")
  41 (define_cpu_unit "p5600_fpu_mult, p5600_fpu_fdiv, p5600_fpu_load,
  42                   p5600_fpu_apu" "p5600_fpu_pipe")
  43
  44 (define_reservation "p5600_agq_al2" "p5600_agq, p5600_al2")
  45 (define_reservation "p5600_agq_ctistd" "p5600_agq, p5600_ctistd")
  46 (define_reservation "p5600_agq_ldsta" "p5600_agq, p5600_ldsta")
  47 (define_reservation "p5600_alq_alu" "p5600_alq, p5600_alu")
  48
  49 ;;
  50 ;; FPU-MSA pipe
  51 ;;
  52
  53 ;; Arithmetic
  54 ;; add, hadd, sub, hsub, average, min, max, compare
  55 (define_insn_reservation "msa_short_int_add" 2
  56   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
  57        (eq_attr "type" "simd_int_arith"))
  58   "p5600_fpu_short, p5600_fpu_intadd")
  59
  60 ;; Bitwise Instructions
  61 ;; and, or, xor, bit-clear, leading-bits-count, shift, shuffle
  62 (define_insn_reservation "msa_short_logic" 2
  63   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
  64        (eq_attr "type" "simd_shift,simd_bit,simd_splat,simd_fill,simd_shf,
  65                         simd_permute,simd_logic"))
  66   "p5600_fpu_short, p5600_fpu_logic_a")
  67
  68 ;; move.v
  69 (define_insn_reservation "msa_short_logic_move_v" 2
  70   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
  71        (eq_attr "type" "simd_move"))
  72   "p5600_fpu_short, p5600_fpu_logic_a")
  73
  74 ;; Float compare
  75 (define_insn_reservation "msa_short_cmp" 2
  76   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
  77        (eq_attr "type" "simd_fcmp"))
  78   "p5600_fpu_short, p5600_fpu_cmp")
  79
  80 ;; Float exp2, min, max
  81 (define_insn_reservation "msa_short_float2" 2
  82   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
  83        (eq_attr "type" "simd_fexp2,simd_fminmax"))
  84   "p5600_fpu_short, p5600_fpu_float")
  85
  86 ;; Vector sat
  87 (define_insn_reservation "msa_short_logic3" 3
  88   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
  89        (eq_attr "type" "simd_sat,simd_pcnt"))
  90   "p5600_fpu_short, p5600_fpu_logic_a, p5600_fpu_logic_b")
  91
  92 ;; Vector copy, bz, bnz
  93 (define_insn_reservation "msa_short_store4" 4
  94   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
  95        (eq_attr "type" "simd_copy,simd_branch,simd_cmsa"))
  96   "p5600_fpu_short, p5600_fpu_store")
  97
  98 ;; Vector load
  99 (define_insn_reservation "msa_long_load" 10
 100   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 101        (eq_attr "type" "simd_load"))
 102   "p5600_fpu_long, p5600_fpu_load")
 103
 104 ;; Vector store
 105 (define_insn_reservation "msa_short_store" 2
 106   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 107        (eq_attr "type" "simd_store"))
 108   "p5600_fpu_short, p5600_fpu_store")
 109
 110 ;; binsl, binsr, insert, vshf, sld
 111 (define_insn_reservation "msa_long_logic" 2
 112   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 113        (eq_attr "type" "simd_bitins,simd_bitmov,simd_insert,simd_sld"))
 114   "p5600_fpu_long, p5600_fpu_logic")
 115
 116 ;; Float fclass, flog2
 117 (define_insn_reservation "msa_long_float2" 2
 118   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 119        (eq_attr "type" "simd_fclass,simd_flog2"))
 120   "p5600_fpu_long, p5600_fpu_float_a")
 121
 122 ;; fadd, fsub
 123 (define_insn_reservation "msa_long_float4" 4
 124   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 125        (eq_attr "type" "simd_fadd,simd_fcvt"))
 126   "p5600_fpu_long, p5600_fpu_float_a, p5600_fpu_float_b")
 127
 128 ;; fmul
 129 (define_insn_reservation "msa_long_float5" 5
 130   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 131        (eq_attr "type" "simd_fmul"))
 132   "p5600_fpu_long, p5600_fpu_float_a, p5600_fpu_float_b, p5600_fpu_float_c")
 133
 134 ;; fmadd, fmsub
 135 (define_insn_reservation "msa_long_float8" 8
 136   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 137        (eq_attr "type" "simd_fmadd"))
 138   "p5600_fpu_long, p5600_fpu_float_a,
 139    p5600_fpu_float_b, p5600_fpu_float_c, p5600_fpu_float_d")
 140
 141 ;; Vector mul, dotp, madd, msub
 142 (define_insn_reservation "msa_long_mult" 5
 143   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 144        (eq_attr "type" "simd_mul"))
 145   "p5600_fpu_long, p5600_fpu_mult")
 146
 147 ;; fdiv, fmod (semi-pipelined)
 148 (define_insn_reservation "msa_long_fdiv" 10
 149   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 150        (eq_attr "type" "simd_fdiv"))
 151   "p5600_fpu_long, nothing, nothing, p5600_fpu_fdiv*8")
 152
 153 ;; div, mod (non-pipelined)
 154 (define_insn_reservation "msa_long_div" 10
 155   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 156        (eq_attr "type" "simd_div"))
 157   "p5600_fpu_long, p5600_fpu_div*9, p5600_fpu_div + p5600_fpu_logic_a")
 158
 159 ;;
 160 ;; FPU pipe
 161 ;;
 162
 163 ;; fadd, fsub
 164 (define_insn_reservation "p5600_fpu_fadd" 4
 165   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 166        (eq_attr "type" "fadd"))
 167   "p5600_fpu_long, p5600_fpu_apu")
 168
 169 ;; fabs, fneg, fcmp, fmove
 170 (define_insn_reservation "p5600_fpu_fabs" 2
 171   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 172        (eq_attr "type" "fabs,fneg,fcmp,fmove"))
 173   "p5600_fpu_short, p5600_fpu_apu")
 174
 175 ;; fload
 176 (define_insn_reservation "p5600_fpu_fload" 8
 177   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 178        (eq_attr "type" "fpload,fpidxload"))
 179   "p5600_fpu_long, p5600_fpu_apu")
 180
 181 ;; fstore
 182 (define_insn_reservation "p5600_fpu_fstore" 1
 183   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 184        (eq_attr "type" "fpstore,fpidxstore"))
 185   "p5600_fpu_short, p5600_fpu_apu")
 186
 187 ;; fmadd
 188 (define_insn_reservation "p5600_fpu_fmadd" 9
 189   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 190        (eq_attr "type" "fmadd"))
 191   "p5600_fpu_long, p5600_fpu_apu")
 192
 193 ;; fmul
 194 (define_insn_reservation "p5600_fpu_fmul" 5
 195   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 196        (eq_attr "type" "fmul"))
 197   "p5600_fpu_long, p5600_fpu_apu")
 198
 199 ;; fdiv, fsqrt
 200 (define_insn_reservation "p5600_fpu_div" 17
 201   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 202        (eq_attr "type" "fdiv,frdiv,fsqrt,frsqrt"))
 203   "p5600_fpu_long, p5600_fpu_apu*17")
 204
 205 ;; fcvt
 206 (define_insn_reservation "p5600_fpu_fcvt" 4
 207   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 208        (eq_attr "type" "fcvt"))
 209   "p5600_fpu_long, p5600_fpu_apu")
 210
 211 ;; mtc
 212 (define_insn_reservation "p5600_fpu_fmtc" 7
 213   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 214        (eq_attr "type" "mtc"))
 215   "p5600_fpu_short, p5600_fpu_store")
 216
 217 ;; mfc
 218 (define_insn_reservation "p5600_fpu_fmfc" 4
 219   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 220        (eq_attr "type" "mfc"))
 221   "p5600_fpu_short, p5600_fpu_store")
 222
 223 ;; madd/msub feeding into the add source
 224 ;; madd.fmt dst, x, y, z -> madd.fmt a, dst, b, c 5 cycles
 225 (define_bypass 5 "p5600_fpu_fmadd" "p5600_fpu_fmadd" "mips_fmadd_bypass")
 226
 227 ;;
 228 ;; Integer pipe
 229 ;;
 230
 231 ;; and
 232 (define_insn_reservation "p5600_int_and" 1
 233   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 234        (eq_attr "move_type" "logical"))
 235   "p5600_alq_alu")
 236
 237 ;; lui
 238 (define_insn_reservation "p5600_int_lui" 1
 239   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 240        (eq_attr "move_type" "const"))
 241   "p5600_alq_alu")
 242
 243 ;; Load lb, lbu, lh, lhu, lq, lw, lw_i2f, lwxs
 244 (define_insn_reservation "p5600_int_load" 4
 245   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 246        (eq_attr "move_type" "load"))
 247   "p5600_agq_ldsta")
 248
 249 ;; store
 250 (define_insn_reservation "p5600_int_store" 3
 251   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 252        (eq_attr "move_type" "store"))
 253   "p5600_agq_ldsta")
 254
 255 ;; andi, sll, srl, seb, seh
 256 (define_insn_reservation "p5600_int_arith_1" 1
 257   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 258        (eq_attr "move_type" "andi,sll0,signext"))
 259   "p5600_alq_alu | p5600_agq_al2")
 260
 261 ;; addi, addiu, ori, xori, add, addu
 262 (define_insn_reservation "p5600_int_arith_2" 1
 263   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 264        (eq_attr "alu_type" "add,or,xor"))
 265   "p5600_alq_alu | p5600_agq_al2")
 266
 267 ;; nor, sub
 268 (define_insn_reservation "p5600_int_arith_3" 1
 269   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 270        (eq_attr "alu_type" "nor,sub"))
 271   "p5600_alq_alu")
 272
 273 ;; srl, sra, rotr, slt, sllv, srlv
 274 (define_insn_reservation "p5600_int_arith_4" 1
 275   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 276        (eq_attr "type" "shift,slt,move"))
 277   "p5600_alq_alu | p5600_agq_al2")
 278
 279 ;; nop
 280 (define_insn_reservation "p5600_int_nop" 0
 281   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 282        (eq_attr "type" "nop"))
 283   "p5600_agq_al2")
 284
 285 ;; clo, clz
 286 (define_insn_reservation "p5600_int_countbits" 1
 287   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 288        (eq_attr "type" "clz"))
 289   "p5600_agq_al2")
 290
 291 ;; Conditional moves
 292 (define_insn_reservation "p5600_int_condmove" 1
 293   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 294        (eq_attr "type" "condmove"))
 295   "p5600_agq_al2")
 296
 297 ;; madd, msub
 298 (define_insn_reservation "p5600_dsp_mac" 5
 299   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 300        (eq_attr "type" "imadd"))
 301   "p5600_agq_al2")
 302
 303 ;; mfhi/lo
 304 (define_insn_reservation "p5600_dsp_mfhilo" 1
 305   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 306        (eq_attr "type" "mfhi,mflo"))
 307   "p5600_agq_al2")
 308
 309 ;; mthi/lo
 310 (define_insn_reservation "p5600_dsp_mthilo" 5
 311   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 312        (eq_attr "type" "mthi,mtlo"))
 313   "p5600_agq_al2")
 314
 315 ;; mult, multu, mul
 316 (define_insn_reservation "p5600_dsp_mult" 5
 317   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 318        (eq_attr "type" "imul3,imul"))
 319   "p5600_agq_al2")
 320
 321 ;; branch and jump
 322 (define_insn_reservation "p5600_int_branch" 1
 323   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 324        (eq_attr "type" "branch,jump"))
 325   "p5600_agq_ctistd")
 326
 327 ;; prefetch
 328 (define_insn_reservation "p5600_int_prefetch" 3
 329   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 330        (eq_attr "type" "prefetch,prefetchx"))
 331   "p5600_agq_ldsta")
 332
 333 ;; divide
 334 (define_insn_reservation "p5600_int_div" 8
 335   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 336        (eq_attr "type" "idiv"))
 337   "p5600_agq_al2+p5600_gpdiv*8")
 338
 339 ;; arith
 340 (define_insn_reservation "p5600_int_arith_5" 2
 341   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 342        (eq_attr "type" "arith"))
 343   "p5600_agq_al2")
 344
 345 ;; call
 346 (define_insn_reservation "p5600_int_call" 2
 347   (and (eq_attr "cpu" "p5600")
 348        (eq_attr "jal" "indirect,direct"))
 349   "p5600_agq_ctistd")