2007-11-28 Zoltan Varga <vargaz@gmail.com>
[mono.git] / mono / mini / cpu-alpha.md
1 # Alpha-class cpu description file
2 # this file is read by genmdesc to pruduce a table with all the relevant information
3 # about the cpu instructions that may be used by the regsiter allocator, the scheduler
4 # and other parts of the arch-dependent part of mini.
5 #
6 # An opcode name is followed by a colon and optional specifiers.
7 # A specifier has a name, a colon and a value. Specifiers are separated by white space.
8 # Here is a description of the specifiers valid for this file and their possible values.
9 #
10 # dest:register       describes the destination register of an instruction
11 # src1:register       describes the first source register of an instruction
12 # src2:register       describes the second source register of an instruction
13 #
14 #       i  integer register
15 #       b  base register (used in address references)
16 #       f  floating point register
17 #       a  alpha_at register
18 #
19 #   d  EDX register
20 #       l  long reg (forced eax:edx)
21 #   s  ECX register
22 #   c  register which can be used as a byte register (RAX..RDX)
23 #
24 # len:number         describe the maximun length in bytes of the instruction
25 #                    number is a positive integer.  If the length is not specified
26 #                    it defaults to zero.   But lengths are only checked if the given opcode 
27 #                    is encountered during compilation. Some opcodes, like CONV_U4 are 
28 #                    transformed into other opcodes in the brg files, so they do not show up 
29 #                    during code generation.
30 #
31 # cost:number        describe how many cycles are needed to complete the instruction (unused)
32 #
33 # clob:spec          describe if the instruction clobbers registers or has special needs
34 #
35 #       c  clobbers caller-save registers
36 #       1  clobbers the first source register
37 #       a  EAX is clobbered
38 #   d  EDX is clobbered
39 #       x  both the source operands are clobbered (xchg)
40 #   m  sets an XMM reg
41 #
42 # flags:spec        describe if the instruction uses or sets the flags (unused)
43 #
44 #       s  sets the flags
45 #       u  uses the flags
46 #       m  uses and modifies the flags
47 #
48 # res:spec          describe what units are used in the processor (unused)
49 #
50 # delay:            describe delay slots (unused)
51 #
52 # the required specifiers are: len, clob (if registers are clobbered), the registers
53 # specifiers if the registers are actually used, flags (when scheduling is implemented).
54 #
55 # See the code in mini-x86.c for more details on how the specifiers are used.
56 #
57 arg:
58 arglist:
59 break: len:4
60 jmp: len:48
61 br: len:4
62 beq: len:4
63 bge: len:4
64 bgt: len:4
65 ble: len:4
66 blt: len:4
67 bne.un: len:4
68 bge.un: len:4
69 bgt.un: len:4
70 ble.un: len:4
71 blt.un: len:4
72 label:
73 ldind.i1: dest:i len:8
74 ldind.u1: dest:i len:8
75 ldind.i2: dest:i len:8
76 ldind.u2: dest:i len:8
77 ldind.i4: dest:i len:9
78 ldind.u4: dest:i len:8
79 ldind.i: dest:i len:8
80 ldind.ref: dest:i len:8
81 stind.ref: src1:b src2:i
82 stind.i1: src1:b src2:i
83 stind.i2: src1:b src2:i
84 stind.i4: src1:b src2:i
85 stind.r4: dest:f src1:b
86 stind.r8: dest:f src1:b
87 add: dest:i src1:i src2:i len:4 
88 sub: dest:i src1:i src2:i len:4
89 mul: dest:i src1:i src2:i len:4
90 div: dest:a src1:a src2:i len:16 clob:d
91 div.un: dest:a src1:a src2:i len:16 clob:d
92 rem: dest:d src1:a src2:i len:16 clob:a
93 rem.un: dest:d src1:a src2:i len:16 clob:a
94 and: dest:i src1:i src2:i len:4
95 or: dest:i src1:i src2:i len:4
96 xor: dest:i src1:i src2:i len:4
97 shl: dest:i src1:i src2:i len:4
98 shr: dest:i src1:i src2:i len:4
99 shr.un: dest:i src1:i src2:i len:8
100 neg: dest:i src1:i len:4
101 not: dest:i src1:i len:4
102 conv.i1: dest:i src1:i len:12
103 conv.i2: dest:i src1:i len:12
104 conv.i4: dest:i src1:i len:4
105 conv.i8: dest:i src1:i len:4
106 conv.r4: dest:f src1:i len:24
107 conv.r8: dest:f src1:i len:24
108 conv.u4: dest:i src1:i len:4
109 conv.u8: dest:i src1:i len:4
110 conv.r.un: dest:f src1:i len:8
111 throw: src1:i len:20
112 op_rethrow: src1:i len:20
113 conv.ovf.i4.un: dest:i src1:i len:16
114 conv.ovf.u4.un: 
115 conv.ovf.u4: dest:i src1:i len:15
116 ckfinite: dest:f src1:f len:44
117 conv.u2: dest:i src1:i len:4
118 conv.u1: dest:i src1:i len:4
119 conv.i: dest:i src1:i len:4
120 mul.ovf: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:10
121 # this opcode is handled specially in the code generator
122 mul.ovf.un: dest:i src1:i src2:i len:18
123 conv.u: dest:i src1:i len:4
124 ceq: dest:c len:8
125 cgt: dest:c len:8
126 cgt.un: dest:c len:8
127 clt: dest:c len:8
128 clt.un: dest:c len:8
129 localloc: dest:i src1:i src2:i len:40 clob:1
130 compare: src1:i src2:i len:4
131 lcompare: src1:i src2:i len:4
132 icompare: src1:i src2:i len:4
133 compare_imm: src1:i len:4
134 icompare_imm: src1:i len:4
135 fcompare: src1:f src2:f len:4
136
137 alpha_cmp_eq: src1:i src2:i len:4
138 alpha_cmp_imm_eq: src1:i len:4
139 alpha_cmp_ule: src1:i src2:i len:4
140 alpha_cmp_imm_ule: src1:i len:4
141 alpha_cmp_le: src1:i src2:i len:4
142 alpha_cmp_imm_le: src1:i len:4
143 alpha_cmp_lt: src1:i src2:i len:4
144 alpha_cmp_imm_lt: src1:i len:4
145 alpha_cmp_ult: src1:i src2:i len:4
146 alpha_cmp_imm_ult: src1:i len:4
147
148 alpha_cmpt_un: src1:f src2:f len:4
149 alpha_cmpt_un_su: src1:f src2:f len:4
150 alpha_cmpt_eq: src1:f src2:f len:4
151 alpha_cmpt_eq_su: src1:f src2:f len:4
152 alpha_cmpt_lt: src1:f src2:f len:4
153 alpha_cmpt_lt_su: src1:f src2:f len:4
154 alpha_cmpt_le: src1:f src2:f len:4
155 alpha_cmpt_le_su: src1:f src2:f len:4
156
157 oparglist: src1:b len:11
158 outarg: src1:i len:4
159 outarg_imm: len:6
160 setret: dest:a src1:i len:4
161 setlret: dest:i src1:i src2:i len:4
162 checkthis: src1:b len:4
163 call: dest:a clob:c len:64
164 ret: len:4
165 voidcall: clob:c len:64
166 voidcall_reg: src1:i clob:c len:64
167 voidcall_membase: src1:b clob:c len:64
168 fcall: dest:f len:64 clob:c
169 fcall_reg: dest:f src1:i len:64 clob:c
170 fcall_membase: dest:f src1:b len:64 clob:c
171 lcall: dest:a len:64 clob:c
172 lcall_reg: dest:a src1:i len:64 clob:c
173 lcall_membase: dest:a src1:b len:64 clob:c
174 vcall: len:64 clob:c
175 vcall_reg: src1:i len:64 clob:c
176 vcall_membase: src1:b len:64 clob:c
177 call_reg: dest:a src1:i len:64 clob:c
178 call_membase: dest:a src1:b len:64 clob:c
179 iconst: dest:i len:40
180 i8const: dest:i len:40
181 r4const: dest:f len:40
182 r8const: dest:f len:40
183 store_membase_imm: dest:b len:4
184 store_membase_reg: dest:b src1:i len:4
185 storei8_membase_reg: dest:b src1:i len:4
186 storei1_membase_imm: dest:b len:4
187 storei1_membase_reg: dest:b src1:c len:24
188 storei2_membase_imm: dest:b len:4
189 storei2_membase_reg: dest:b src1:i len:44
190 storei4_membase_imm: dest:b len:4
191 storei4_membase_reg: dest:b src1:i len:4
192 storei8_membase_imm: dest:b len:4
193 storer4_membase_reg: dest:b src1:f len:4
194 storer8_membase_reg: dest:b src1:f len:4
195 load_membase: dest:i src1:b len:4
196 loadi1_membase: dest:c src1:b len:16
197 loadu1_membase: dest:c src1:b len:12
198 loadi2_membase: dest:i src1:b len:28
199 loadu2_membase: dest:i src1:b len:24
200 loadi4_membase: dest:i src1:b len:4
201 loadu4_membase: dest:i src1:b len:8
202 loadi8_membase: dest:i src1:b len:4
203 loadr4_membase: dest:f src1:b len:4
204 loadr8_membase: dest:f src1:b len:4
205 loadr8_spill_membase: src1:b len:4
206 loadu4_mem: dest:i len:4
207 # amd64_loadi8_memindex: dest:i src1:i src2:i len:10
208 move: dest:i src1:i len:4
209 add_imm: dest:i src1:i len:4
210 sub_imm: dest:i src1:i len:4
211 mul_imm: dest:i src1:i len:11
212 # there is no actual support for division or reminder by immediate
213 # we simulate them, though (but we need to change the burg rules 
214 # to allocate a symbolic reg for src2)
215 div_imm: dest:a src1:i src2:i len:16 clob:d
216 div_un_imm: dest:a src1:i src2:i len:16 clob:d
217 rem_imm: dest:d src1:i src2:i len:16 clob:a
218 rem_un_imm: dest:d src1:i src2:i len:16 clob:a
219 and_imm: dest:i src1:i len:4
220 or_imm: dest:i src1:i len:4
221 xor_imm: dest:i src1:i len:4
222 shl_imm: dest:i src1:i len:4
223 shr_imm: dest:i src1:i len:8
224 shr_un_imm: dest:i src1:i len:8
225 cond_exc_eq: len:8
226 cond_exc_ne_un: len:8
227 cond_exc_lt: len:8
228 cond_exc_lt_un: len:8
229 cond_exc_gt: len:28
230 cond_exc_gt_un: len:28
231 cond_exc_ge: len:8
232 cond_exc_ge_un: len:8
233 cond_exc_le: len:8
234 cond_exc_le_un: len:8
235 cond_exc_ov: len:8
236 cond_exc_no: len:8
237 cond_exc_c: len:8
238 cond_exc_nc: len:8
239 cond_exc_iov: len:8
240 cond_exc_ic: len:8
241 long_mul: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:4
242 long_mul_imm: dest:i src1:i clob:1 len:12
243 long_div: dest:a src1:a src2:i len:16 clob:d
244 long_div_un: dest:a src1:a src2:i len:16 clob:d
245 long_rem: dest:d src1:a src2:i len:16 clob:a
246 long_rem_un: dest:d src1:a src2:i len:16 clob:a
247 long_shl: dest:i src1:i src2:i len:4
248 long_shr: dest:i src1:i src2:i len:4
249 long_shr_un: dest:i src1:i src2:i len:4
250 long_conv_to_r4: dest:f src1:i len:24
251 long_conv_to_r8: dest:f src1:i len:24
252 long_conv_to_ovf_i: dest:i src1:i src2:i len:40
253 long_mul_ovf: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:16
254 long_mul_ovf_un: dest:i src1:i src2:i len:22
255 long_conv_to_r_un: dest:f src1:i src2:i len:48 
256 long_shr_imm: dest:i src1:i len:4
257 long_shr_un_imm: dest:i src1:i len:4
258 long_shl_imm: dest:i src1:i len:4
259 float_beq: len:4
260 float_bne_un: len:12
261 float_blt: len:4
262 float_blt_un: len:12
263 float_bgt: len:4
264 float_btg_un: len:12
265 float_bge: len:4
266 float_bge_un: len:12
267 float_ble: len:4
268 float_ble_un: len:12
269 float_add: dest:f src1:f src2:f len:8
270 float_sub: dest:f src1:f src2:f len:8
271 float_mul: dest:f src1:f src2:f len:5
272 float_div: dest:f src1:f src2:f len:8
273 float_div_un: dest:f src1:f src2:f len:8
274 float_rem: dest:f src1:f src2:f len:19
275 float_rem_un: dest:f src1:f src2:f len:19
276 float_neg: dest:f src1:f len:23
277 float_not: dest:f src1:f len:3
278 float_conv_to_i1: dest:i src1:f len:49
279 float_conv_to_i2: dest:i src1:f len:49
280 float_conv_to_i4: dest:i src1:f len:49
281 float_conv_to_i8: dest:i src1:f len:49
282 float_conv_to_u4: dest:i src1:f len:49
283 float_conv_to_u8: dest:i src1:f len:49
284 float_conv_to_u2: dest:i src1:f len:49
285 float_conv_to_u1: dest:i src1:f len:49
286 float_conv_to_i: dest:i src1:f len:49
287 float_conv_to_ovf_i: dest:a src1:f len:40
288 float_conv_to_ovd_u: dest:a src1:f len:40
289 float_conv_to_r4: dest:f src1:f len:8
290 float_conv_to_r8: dest:f src1:f len:8
291 float_mul_ovf: 
292 float_ceq: dest:i src1:f src2:f len:35
293 float_cgt: dest:i src1:f src2:f len:35
294 float_cgt_un: dest:i src1:f src2:f len:48
295 float_clt: dest:i src1:f src2:f len:35
296 float_clt_un: dest:i src1:f src2:f len:42
297 float_ceq_membase: dest:i src1:f src2:b len:35
298 float_cgt_membase: dest:i src1:f src2:b len:35
299 float_cgt_un_membase: dest:i src1:f src2:b len:48
300 float_clt_membase: dest:i src1:f src2:b len:35
301 float_clt_un_membase: dest:i src1:f src2:b len:42
302 float_conv_to_u: dest:i src1:f len:46
303 fmove: dest:f src1:f len:8
304 call_handler: len:4
305 start_handler: len:96
306 endfinally: len:96
307 op_endfilter: src1:i len:96
308 aot_const: dest:i len:10
309 # x86_test_null: src1:i len:5
310 # x86_compare_membase_reg: src1:b src2:i len:9
311 # x86_compare_membase_imm: src1:b len:13
312 # x86_compare_reg_membase: src1:i src2:b len:8
313 # x86_inc_reg: dest:i src1:i clob:1 len:3
314 # x86_inc_membase: src1:b len:8
315 # x86_dec_reg: dest:i src1:i clob:1 len:3
316 # x86_dec_membase: src1:b len:8
317 # x86_add_membase_imm: src1:b len:13
318 # x86_sub_membase_imm: src1:b len:13
319 # x86_push: src1:i len:3
320 # x86_push_imm: len:6
321 # x86_push_membase: src1:b len:8
322 # x86_push_obj: src1:b len:40
323 # x86_lea: dest:i src1:i src2:i len:8
324 # x86_lea_membase: dest:i src1:i len:11
325 # x86_xchg: src1:i src2:i clob:x len:2
326 # x86_fpop: src1:f len:3
327 # x86_fp_load_i8: dest:f src1:b len:8
328 # x86_fp_load_i4: dest:f src1:b len:8
329 # x86_seteq_membase: src1:b len:9
330 # x86_add_membase: dest:i src1:i src2:b clob:1 len:13
331 # x86_sub_membase: dest:i src1:i src2:b clob:1 len:13
332 # x86_mul_membase: dest:i src1:i src2:b clob:1 len:14
333 tls_get: dest:i len:13
334 # amd64_test_null: src1:i len:5
335 # amd64_icompare_membase_reg: src1:b src2:i len:8
336 # amd64_icompare_membase_imm: src1:b len:13
337 # amd64_icompare_reg_membase: src1:i src2:b len:8
338 # amd64_set_xmmreg_r4: dest:f src1:f len:14 clob:m
339 # amd64_set_xmmreg_r8: dest:f src1:f len:14 clob:m
340 atomic_add_i4: src1:b src2:i dest:i len:32
341 atomic_add_new_i4: src1:b src2:i dest:i len:32
342 atomic_exchange_i4: src1:b src2:i dest:i len:32
343 atomic_add_i8: src1:b src2:i dest:i len:32
344 atomic_add_new_i8: src1:b src2:i dest:i len:32
345 atomic_exchange_i8: src1:b src2:i dest:i len:32
346 memory_barrier: len:16
347 alpha_trapb: len:4
348 adc: dest:i src1:i src2:i len:3 clob:1
349 addcc: dest:i src1:i src2:i len:28
350 subcc: dest:i src1:i src2:i len:28
351 adc_imm: dest:i src1:i len:8 clob:1
352 sbb: dest:i src1:i src2:i len:3 clob:1
353 sbb_imm: dest:i src1:i len:8 clob:1
354 br_reg: src1:i len:4
355 sin: dest:f src1:f len:32
356 cos: dest:f src1:f len:32
357 abs: dest:f src1:f len:4
358 tan: dest:f src1:f len:59
359 atan: dest:f src1:f len:9
360 sqrt: dest:f src1:f len:32
361 op_bigmul: len:3 dest:i src1:a src2:i
362 op_bigmul_un: len:3 dest:i src1:a src2:i
363 sext_i1: dest:i src1:i len:8
364 sext_i2: dest:i src1:i len:8
365 sext_i4: dest:i src1:i len:8
366
367 # 32 bit opcodes
368 # FIXME: fix sizes
369 int_add: dest:i src1:i src2:i len:4
370 int_sub: dest:i src1:i src2:i len:4
371 int_mul: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:64
372 int_mul_ovf: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:64
373 int_mul_ovf_un: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:64
374 int_div: dest:a src1:a src2:i clob:d len:64
375 int_div_un: dest:a src1:a src2:i clob:d len:64
376 int_rem: dest:d src1:a src2:i clob:a len:64
377 int_rem_un: dest:d src1:a src2:i clob:a len:64
378 int_and: dest:i src1:i src2:i len:4
379 int_or: dest:i src1:i src2:i len:4
380 int_xor: dest:i src1:i src2:i len:4
381 int_shl: dest:i src1:i src2:i len:8
382 int_shr: dest:i src1:i src2:i len:8
383 int_shr_un: dest:i src1:i src2:i len:8
384 int_adc: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:64
385 int_adc_imm: dest:i src1:i clob:1 len:64
386 int_sbb: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:64
387 int_sbb_imm: dest:i src1:i clob:1 len:64
388 int_addcc: dest:i src1:i src2:i len:28
389 int_subcc: dest:i src1:i src2:i len:28
390 int_add_imm: dest:i src1:i len:4
391 int_sub_imm: dest:i src1:i len:4
392 int_mul_imm: dest:i src1:i clob:1 len:64
393 int_div_imm: dest:a src1:i clob:d len:64
394 int_div_un_imm: dest:a src1:i clob:d len:64
395 int_rem_imm: dest:d src1:i clob:a len:64
396 int_rem_un_imm: dest:d src1:i clob:a len:64
397 int_and_imm: dest:i src1:i len:4
398 int_or_imm: dest:i src1:i len:4
399 int_xor_imm: dest:i src1:i len:4
400 int_shl_imm: dest:i src1:i len:8
401 int_shr_imm: dest:i src1:i len:8
402 int_shr_un_imm: dest:i src1:i len:8
403 int_neg: dest:i src1:i len:4
404 int_not: dest:i src1:i len:4
405 int_ceq: dest:c len:64
406 int_cgt: dest:c len:64
407 int_cgt_un: dest:c len:64
408 int_clt: dest:c len:8
409 int_clt_un: dest:c len:8
410 int_beq: len:4
411 int_bne_un: len:4
412 int_blt: len:4
413 int_blt_un: len:4
414 int_bgt: len:4
415 int_bgt_un: len:4
416 int_bge: len:4
417 int_bge_un: len:4
418 int_ble: len:4
419 int_ble_un: len:4
420