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