* Mono.Posix.dll.sources: Rename Mono.Posix to Mono.Unix.
[mono.git] / mono / mini / cpu-amd64.md
1 # x86-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 # register may have the following values:
15 #       i  integer register
16 #       b  base register (used in address references)
17 #       f  floating point register
18 #       a  EAX register
19 #       d  EDX register
20 #       l  long reg (forced eax:edx)
21 #
22 # len:number         describe the maximun length in bytes of the instruction
23 #                    number is a positive integer.  If the length is not specified
24 #                    it defaults to zero.   But lengths are only checked if the given opcode 
25 #                    is encountered during compilation. Some opcodes, like CONV_U4 are 
26 #                    transformed into other opcodes in the brg files, so they do not show up 
27 #                    during code generation.
28 #
29 # cost:number        describe how many cycles are needed to complete the instruction (unused)
30 #
31 # clob:spec          describe if the instruction clobbers registers or has special needs
32 #
33 # spec can be one of the following characters:
34 #       c  clobbers caller-save registers
35 #       1  clobbers the first source register
36 #       a  EAX is clobbered
37 #   d  EAX and EDX are clobbered
38 #       s  the src2 operand needs to be in ECX (shift opcodes)
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 # spec can be one of the following chars:
45 #       s  sets the flags
46 #       u  uses the flags
47 #       m  uses and modifies the flags
48 #
49 # res:spec          describe what units are used in the processor (unused)
50 #
51 # delay:            describe delay slots (unused)
52 #
53 # the required specifiers are: len, clob (if registers are clobbered), the registers
54 # specifiers if the registers are actually used, flags (when scheduling is implemented).
55 #
56 # See the code in mini-x86.c for more details on how the specifiers are used.
57 #
58 nop:
59 break: len:2
60 jmp: len:42
61 br.s:
62 brfalse.s:
63 brtrue.s:
64 br: len:6
65 brfalse:
66 brtrue:
67 beq: len:8
68 bge: len:8
69 bgt: len:8
70 ble: len:8
71 blt: len:8
72 bne.un: len:8
73 bge.un: len:8
74 bgt.un: len:8
75 ble.un: len:8
76 blt.un: len:8
77 switch:
78 ldind.i1: dest:i len:8
79 ldind.u1: dest:i len:8
80 ldind.i2: dest:i len:8
81 ldind.u2: dest:i len:8
82 ldind.i4: dest:i len:9
83 ldind.u4: dest:i len:8
84 ldind.i8:
85 ldind.i: dest:i len:8
86 ldind.r4:
87 ldind.r8:
88 ldind.ref: dest:i len:8
89 stind.ref: src1:b src2:i
90 stind.i1: src1:b src2:i
91 stind.i2: src1:b src2:i
92 stind.i4: src1:b src2:i
93 stind.i8:
94 stind.r4: dest:f src1:b
95 stind.r8: dest:f src1:b
96 add: dest:i src1:i src2:i len:3 clob:1
97 sub: dest:i src1:i src2:i len:3 clob:1
98 mul: dest:i src1:i src2:i len:4 clob:1
99 div: dest:a src1:a src2:i len:16 clob:d
100 div.un: dest:a src1:a src2:i len:16 clob:d
101 rem: dest:d src1:a src2:i len:16 clob:d
102 rem.un: dest:d src1:a src2:i len:16 clob:d
103 and: dest:i src1:i src2:i len:3 clob:1
104 or: dest:i src1:i src2:i len:3 clob:1
105 xor: dest:i src1:i src2:i len:3 clob:1
106 shl: dest:i src1:i src2:i clob:s len:3
107 shr: dest:i src1:i src2:i clob:s len:3
108 shr.un: dest:i src1:i src2:i clob:s len:3
109 neg: dest:i src1:i len:3 clob:1
110 not: dest:i src1:i len:3 clob:1
111 conv.i1: dest:i src1:i len:4
112 conv.i2: dest:i src1:i len:4
113 conv.i4: dest:i src1:i len:3
114 conv.i8: dest:i src1:i len:3
115 conv.r4: dest:f src1:i len:9
116 conv.r8: dest:f src1:i len:9
117 conv.u4: dest:i src1:i len:3
118 conv.u8: dest:i src1:i len:3
119 callvirt:
120 cpobj:
121 ldobj:
122 ldstr:
123 castclass:
124 isinst:
125 conv.r.un: dest:f src1:i len:8
126 unbox:
127 throw: src1:i len:18
128 op_rethrow: src1:i len:18
129 ldfld:
130 ldflda:
131 stfld:
132 ldsfld:
133 ldsflda:
134 stsfld:
135 stobj:
136 conv.ovf.i1.un:
137 conv.ovf.i2.un:
138 conv.ovf.i4.un: dest:i src1:i len:16
139 conv.ovf.i8.un:
140 conv.ovf.u1.un:
141 conv.ovf.u2.un:
142 conv.ovf.u4.un: 
143 conv.ovf.u8.un:
144 conv.ovf.i.un:
145 conv.ovf.u.un:
146 box:
147 newarr:
148 ldlen:
149 ldelema:
150 ldelem.i1:
151 ldelem.u1:
152 ldelem.i2:
153 ldelem.u2:
154 ldelem.i4:
155 ldelem.u4:
156 ldelem.i8:
157 ldelem.i:
158 ldelem.r4:
159 ldelem.r8:
160 ldelem.ref:
161 stelem.i:
162 stelem.i1:
163 stelem.i2:
164 stelem.i4:
165 stelem.i8:
166 stelem.r4:
167 stelem.r8:
168 stelem.ref:
169 conv.ovf.i1:
170 conv.ovf.u1:
171 conv.ovf.i2:
172 conv.ovf.u2:
173 conv.ovf.i4:
174 conv.ovf.u4: dest:i src1:i len:15
175 conv.ovf.i8:
176 conv.ovf.u8:
177 refanyval:
178 ckfinite: dest:f src1:f len:39
179 mkrefany:
180 ldtoken:
181 conv.u2: dest:i src1:i len:4
182 conv.u1: dest:i src1:i len:4
183 conv.i: dest:i src1:i len:4
184 conv.ovf.i:
185 conv.ovf.u:
186 add.ovf:
187 add.ovf.un:
188 mul.ovf: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:10
189 # this opcode is handled specially in the code generator
190 mul.ovf.un: dest:i src1:i src2:i len:18
191 sub.ovf:
192 sub.ovf.un:
193 endfinally:
194 leave:
195 leave.s:
196 stind.i:
197 conv.u: dest:i src1:i len:4
198 prefix7:
199 prefix6:
200 prefix5:
201 prefix4:
202 prefix3:
203 prefix2:
204 prefix1:
205 prefixref:
206 arglist:
207 ceq: dest:i len:8
208 cgt: dest:i len:8
209 cgt.un: dest:i len:8
210 clt: dest:i len:8
211 clt.un: dest:i len:8
212 ldftn:
213 ldvirtftn:
214 ldarg:
215 ldarga:
216 starg:
217 ldloc:
218 ldloca:
219 stloc:
220 localloc: dest:i src1:i len:84
221 endfilter:
222 unaligned.:
223 volatile.:
224 tail.:
225 initobj:
226 cpblk:
227 initblk:
228 sizeof:
229 refanytype:
230 illegal:
231 endmac:
232 mono_objaddr:
233 mono_ldptr:
234 mono_vtaddr:
235 mono_newobj:
236 mono_retobj:
237 load:
238 ldaddr:
239 store:
240 phi:
241 rename:
242 compare: src1:i src2:i len:3
243 lcompare: src1:i src2:i len:3
244 icompare: src1:i src2:i len:3
245 compare_imm: src1:i len:13
246 icompare_imm: src1:i len:8
247 fcompare: src1:f src2:f clob:a len:13
248 local:
249 arg:
250 oparglist: src1:b len:11
251 outarg: src1:i len:2
252 outarg_imm: len:6
253 retarg:
254 setret: dest:a src1:i len:3
255 setlret: dest:i src1:i src2:i len:5
256 checkthis: src1:b len:5
257 call: dest:a clob:c len:64
258 ret: len:2
259 voidcall: clob:c len:64
260 voidcall_reg: src1:i clob:c len:64
261 voidcall_membase: src1:b clob:c len:64
262 fcall: dest:f len:64 clob:c
263 fcall_reg: dest:f src1:i len:64 clob:c
264 fcall_membase: dest:f src1:b len:64 clob:c
265 lcall: dest:i len:64 clob:c
266 lcall_reg: dest:i src1:i len:64 clob:c
267 lcall_membase: dest:i src1:b len:64 clob:c
268 vcall: len:64 clob:c
269 vcall_reg: src1:i len:64 clob:c
270 vcall_membase: src1:b len:64 clob:c
271 call_reg: dest:a src1:i len:64 clob:c
272 call_membase: dest:a src1:b len:64 clob:c
273 trap:
274 iconst: dest:i len:10
275 i8const: dest:i len:18
276 r4const: dest:f len:13
277 r8const: dest:f len:9
278 regvar:
279 reg:
280 regoffset:
281 label:
282 store_membase_imm: dest:b len:15
283 store_membase_reg: dest:b src1:i len:9
284 storei8_membase_reg: dest:b src1:i len:9
285 storei1_membase_imm: dest:b len:11
286 storei1_membase_reg: dest:b src1:i len:9
287 storei2_membase_imm: dest:b len:13
288 storei2_membase_reg: dest:b src1:i len:9
289 storei4_membase_imm: dest:b len:13
290 storei4_membase_reg: dest:b src1:i len:9
291 storei8_membase_imm: dest:b len:18
292 storer4_membase_reg: dest:b src1:f len:14
293 storer8_membase_reg: dest:b src1:f len:9
294 load_membase: dest:i src1:b len:14
295 loadi1_membase: dest:i src1:b len:9
296 loadu1_membase: dest:i src1:b len:9
297 loadi2_membase: dest:i src1:b len:9
298 loadu2_membase: dest:i src1:b len:9
299 loadi4_membase: dest:i src1:b len:9
300 loadu4_membase: dest:i src1:b len:9
301 loadi8_membase: dest:i src1:b len:18
302 loadr4_membase: dest:f src1:b len:13
303 loadr8_membase: dest:f src1:b len:9
304 loadr8_spill_membase: src1:b len:9
305 loadu4_mem: dest:i len:10
306 move: dest:i src1:i len:4
307 setreg: dest:i src1:i len:4
308 add_imm: dest:i src1:i len:8 clob:1
309 sub_imm: dest:i src1:i len:8 clob:1
310 mul_imm: dest:i src1:i len:8
311 # there is no actual support for division or reminder by immediate
312 # we simulate them, though (but we need to change the burg rules 
313 # to allocate a symbolic reg for src2)
314 div_imm: dest:a src1:i src2:i len:16 clob:d
315 div_un_imm: dest:a src1:i src2:i len:16 clob:d
316 rem_imm: dest:d src1:i src2:i len:16 clob:d
317 rem_un_imm: dest:d src1:i src2:i len:16 clob:d
318 and_imm: dest:i src1:i len:8 clob:1
319 or_imm: dest:i src1:i len:8 clob:1
320 xor_imm: dest:i src1:i len:8 clob:1
321 shl_imm: dest:i src1:i len:8 clob:1
322 shr_imm: dest:i src1:i len:8 clob:1
323 shr_un_imm: dest:i src1:i len:8 clob:1
324 cond_exc_eq: len:8
325 cond_exc_ne_un: len:8
326 cond_exc_lt: len:8
327 cond_exc_lt_un: len:8
328 cond_exc_gt: len:8
329 cond_exc_gt_un: len:8
330 cond_exc_ge: len:8
331 cond_exc_ge_un: len:8
332 cond_exc_le: len:8
333 cond_exc_le_un: len:8
334 cond_exc_ov: len:8
335 cond_exc_no: len:8
336 cond_exc_c: len:8
337 cond_exc_nc: len:8
338 cond_exc_iov: len:8
339 cond_exc_ic: len:8
340 long_add:
341 long_sub:
342 long_mul:
343 long_div:
344 long_div_un:
345 long_rem:
346 long_rem_un:
347 long_and:
348 long_or:
349 long_xor:
350 long_shl: dest:i src1:i src2:i clob:s len:31
351 long_shr: dest:i src1:i src2:i clob:s len:32
352 long_shr_un: dest:i src1:i src2:i clob:s len:32
353 long_neg:
354 long_not:
355 long_conv_to_i1:
356 long_conv_to_i2:
357 long_conv_to_i4:
358 long_conv_to_i8:
359 long_conv_to_r4: dest:f src1:i len:8
360 long_conv_to_r8: dest:f src1:i len:8
361 long_conv_to_u4:
362 long_conv_to_u8:
363 long_conv_to_u2:
364 long_conv_to_u1:
365 long_conv_to_i:
366 long_conv_to_ovf_i: dest:i src1:i src2:i len:40
367 long_conv_to_ovf_u:
368 long_add_ovf:
369 long_add_ovf_un:
370 long_mul_ovf: 
371 long_mul_ovf_un:
372 long_sub_ovf:
373 long_sub_ovf_un:
374 long_conv_to_ovf_i1_un:
375 long_conv_to_ovf_i2_un:
376 long_conv_to_ovf_i4_un:
377 long_conv_to_ovf_i8_un:
378 long_conv_to_ovf_u1_un:
379 long_conv_to_ovf_u2_un:
380 long_conv_to_ovf_u4_un:
381 long_conv_to_ovf_u8_un:
382 long_conv_to_ovf_i_un:
383 long_conv_to_ovf_u_un:
384 long_conv_to_ovf_i1:
385 long_conv_to_ovf_u1:
386 long_conv_to_ovf_i2:
387 long_conv_to_ovf_u2:
388 long_conv_to_ovf_i4:
389 long_conv_to_ovf_u4:
390 long_conv_to_ovf_i8:
391 long_conv_to_ovf_u8:
392 long_ceq:
393 long_cgt:
394 long_cgt_un:
395 long_clt:
396 long_clt_un:
397 long_conv_to_r_un: dest:f src1:i src2:i len:48 
398 long_conv_to_u:
399 long_shr_imm: dest:i src1:i len:11
400 long_shr_un_imm: dest:i src1:i len:11
401 long_shl_imm: dest:i src1:i len:11
402 long_add_imm:
403 long_sub_imm:
404 long_beq:
405 long_bne_un:
406 long_blt:
407 long_blt_un:
408 long_bgt:
409 long_btg_un:
410 long_bge:
411 long_bge_un:
412 long_ble:
413 long_ble_un:
414 float_beq: len:13
415 float_bne_un: len:18
416 float_blt: len:13
417 float_blt_un: len:30
418 float_bgt: len:13
419 float_btg_un: len:30
420 float_bge: len:32
421 float_bge_un: len:13
422 float_ble: len:32
423 float_ble_un: len:13
424 float_add: dest:f src1:f src2:f len:5
425 float_sub: dest:f src1:f src2:f len:5
426 float_mul: dest:f src1:f src2:f len:5
427 float_div: dest:f src1:f src2:f len:5
428 float_div_un: dest:f src1:f src2:f len:5
429 float_rem: dest:f src1:f src2:f len:19
430 float_rem_un: dest:f src1:f src2:f len:19
431 float_neg: dest:f src1:f len:19
432 float_not: dest:f src1:f len:3
433 float_conv_to_i1: dest:i src1:f len:49
434 float_conv_to_i2: dest:i src1:f len:49
435 float_conv_to_i4: dest:i src1:f len:49
436 float_conv_to_i8: dest:i src1:f len:49
437 float_conv_to_r4:
438 float_conv_to_r8:
439 float_conv_to_u4: dest:i src1:f len:49
440 float_conv_to_u8: dest:i src1:f len:49
441 float_conv_to_u2: dest:i src1:f len:49
442 float_conv_to_u1: dest:i src1:f len:49
443 float_conv_to_i: dest:i src1:f len:49
444 float_conv_to_ovf_i: dest:a src1:f len:40
445 float_conv_to_ovd_u: dest:a src1:f len:40
446 float_add_ovf:
447 float_add_ovf_un:
448 float_mul_ovf: 
449 float_mul_ovf_un:
450 float_sub_ovf:
451 float_sub_ovf_un:
452 float_conv_to_ovf_i1_un:
453 float_conv_to_ovf_i2_un:
454 float_conv_to_ovf_i4_un:
455 float_conv_to_ovf_i8_un:
456 float_conv_to_ovf_u1_un:
457 float_conv_to_ovf_u2_un:
458 float_conv_to_ovf_u4_un:
459 float_conv_to_ovf_u8_un:
460 float_conv_to_ovf_i_un:
461 float_conv_to_ovf_u_un:
462 float_conv_to_ovf_i1:
463 float_conv_to_ovf_u1:
464 float_conv_to_ovf_i2:
465 float_conv_to_ovf_u2:
466 float_conv_to_ovf_i4:
467 float_conv_to_ovf_u4:
468 float_conv_to_ovf_i8:
469 float_conv_to_ovf_u8:
470 float_ceq: dest:i src1:f src2:f len:35
471 float_cgt: dest:i src1:f src2:f len:35
472 float_cgt_un: dest:i src1:f src2:f len:48
473 float_clt: dest:i src1:f src2:f len:35
474 float_clt_un: dest:i src1:f src2:f len:42
475 float_conv_to_u: dest:i src1:f len:46
476 fmove: dest:f src1:f len:8
477 call_handler: len:14
478 aot_const: dest:i len:10
479 x86_test_null: src1:i len:5
480 x86_compare_membase_reg: src1:b src2:i len:9
481 x86_compare_membase_imm: src1:b len:13
482 x86_compare_reg_membase: src1:i src2:b len:8
483 x86_inc_reg: dest:i src1:i clob:1 len:3
484 x86_inc_membase: src1:b len:8
485 x86_dec_reg: dest:i src1:i clob:1 len:3
486 x86_dec_membase: src1:b len:8
487 x86_add_membase_imm: src1:b len:13
488 x86_sub_membase_imm: src1:b len:13
489 x86_push: src1:i len:3
490 x86_push_imm: len:6
491 x86_push_membase: src1:b len:8
492 x86_push_obj: src1:b len:40
493 x86_lea: dest:i src1:i src2:i len:8
494 x86_lea_membase: dest:i src1:i len:11
495 x86_xchg: src1:i src2:i clob:x len:2
496 x86_fpop: src1:f len:3
497 x86_fp_load_i8: dest:f src1:b len:8
498 x86_fp_load_i4: dest:f src1:b len:8
499 x86_seteq_membase: src1:b len:9
500 x86_add_membase: dest:i src1:i src2:b clob:1 len:13
501 x86_sub_membase: dest:i src1:i src2:b clob:1 len:13
502 x86_mul_membase: dest:i src1:i src2:b clob:1 len:14
503 x86_tls_get: dest:i len:13
504 amd64_test_null: src1:i len:5
505 amd64_icompare_membase_reg: src1:b src2:i len:8
506 amd64_icompare_membase_imm: src1:b len:13
507 amd64_icompare_reg_membase: src1:i src2:b len:8
508 amd64_set_xmmreg_r4: dest:f src1:f len:14 clob:m
509 amd64_set_xmmreg_r8: dest:f src1:f len:14 clob:m
510 adc: dest:i src1:i src2:i len:3 clob:1
511 addcc: dest:i src1:i src2:i len:3 clob:1
512 subcc: dest:i src1:i src2:i len:3 clob:1
513 adc_imm: dest:i src1:i len:8 clob:1
514 sbb: dest:i src1:i src2:i len:3 clob:1
515 sbb_imm: dest:i src1:i len:8 clob:1
516 br_reg: src1:i len:3
517 sin: dest:f src1:f len:8
518 cos: dest:f src1:f len:8
519 abs: dest:f src1:f len:3
520 tan: dest:f src1:f len:59
521 atan: dest:f src1:f len:9
522 sqrt: dest:f src1:f len:3
523 op_bigmul: len:3 dest:i src1:a src2:i
524 op_bigmul_un: len:3 dest:i src1:a src2:i
525 sext_i1: dest:i src1:i len:4
526 sext_i2: dest:i src1:i len:4
527
528 # 32 bit opcodes
529 # FIXME: fix sizes
530 int_add: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:64
531 int_sub: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:64
532 int_mul: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:64
533 int_mul_ovf: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:64
534 int_mul_ovf_un: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:64
535 int_div: dest:a src1:a src2:i clob:d len:64
536 int_div_un: dest:a src1:a src2:i clob:d len:64
537 int_rem: dest:d src1:a src2:i clob:d len:64
538 int_rem_un: dest:d src1:a src2:i clob:d len:64
539 int_and: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:64
540 int_or: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:64
541 int_xor: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:64
542 int_shl: dest:i src1:i src2:i clob:s len:64
543 int_shr: dest:i src1:i src2:i clob:s len:64
544 int_shr_un: dest:i src1:i src2:i clob:s len:64
545 int_adc: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:64
546 int_adc_imm: dest:i src1:i clob:1 len:64
547 int_sbb: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:64
548 int_sbb_imm: dest:i src1:i clob:1 len:64
549 int_addcc: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:64
550 int_subcc: dest:i src1:i src2:i clob:1 len:64
551 int_add_imm: dest:i src1:i clob:1 len:64
552 int_sub_imm: dest:i src1:i clob:1 len:64
553 int_mul_imm: dest:i src1:i clob:1 len:64
554 int_div_imm: dest:a src1:i clob:d len:64
555 int_div_un_imm: dest:a src1:i clob:d len:64
556 int_rem_imm: dest:d src1:i clob:d len:64
557 int_rem_un_imm: dest:d src1:i clob:d len:64
558 int_and_imm: dest:i src1:i clob:1 len:64
559 int_or_imm: dest:i src1:i clob:1 len:64
560 int_xor_imm: dest:i src1:i clob:1 len:64
561 int_shl_imm: dest:i src1:i clob:1 len:64
562 int_shr_imm: dest:i src1:i clob:1 len:64
563 int_shr_un_imm: dest:i src1:i clob:1 len:64
564 int_neg: dest:i src1:i clob:1 len:64
565 int_not: dest:i src1:i clob:1 len:64
566 int_ceq: dest:i len:64
567 int_cgt: dest:i len:64
568 int_cgt_un: dest:i len:64
569 int_clt: dest:i len:64
570 int_clt_un: dest:i len:64
571 int_beq: len:64
572 int_bne_un: len:64
573 int_blt: len:64
574 int_blt_un: len:64
575 int_bgt: len:64
576 int_bgt_un: len:64
577 int_bge: len:64
578 int_bge_un: len:64
579 int_ble: len:64
580 int_ble_un: len:64
581