gcc/config/arm/fa606te.md

   1 ;; Faraday FA606TE Pipeline Description
   2 ;; Copyright (C) 2010-2013 Free Software Foundation, Inc.
   3 ;; Written by Mingfeng Wu, based on ARM926EJ-S Pipeline Description.
   4 ;;
   5 ;; This file is part of GCC.
   6 ;;
   7 ;; GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   8 ;; the terms of the GNU General Public License as published by the Free
   9 ;; Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
  10 ;; version.
  11 ;;
  12 ;; GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  13 ;; WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  14 ;; FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  15 ;; 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 ;; These descriptions are based on the information contained in the
  22 ;; FA606TE Core Design Note, Copyright (c) 2010 Faraday Technology Corp.
  23
  24 ;; Modeled pipeline characteristics:
  25 ;; LD -> any use: latency = 2 (1 cycle penalty).
  26 ;; ALU -> any use: latency = 1 (0 cycle penalty).
  27
  28 ;; This automaton provides a pipeline description for the Faraday
  29 ;; FA606TE core.
  30 ;;
  31 ;; The model given here assumes that the condition for all conditional
  32 ;; instructions is "true", i.e., that all of the instructions are
  33 ;; actually executed.
  34
  35 (define_automaton "fa606te")
  36
  37 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
  38 ;; Pipelines
  39 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
  40
  41 ;; There is a single pipeline
  42 ;;
  43 ;;   The ALU pipeline has fetch, decode, execute, memory, and
  44 ;;   write stages.  We only need to model the execute, memory and write
  45 ;;   stages.
  46
  47 ;;      E      M      W
  48
  49 (define_cpu_unit "fa606te_core" "fa606te")
  50
  51 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
  52 ;; ALU Instructions
  53 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
  54
  55 ;; ALU instructions require two cycles to execute, and use the ALU
  56 ;; pipeline in each of the three stages.  The results are available
  57 ;; after the execute stage stage has finished.
  58 ;;
  59 ;; If the destination register is the PC, the pipelines are stalled
  60 ;; for several cycles.  That case is not modeled here.
  61
  62 ;; ALU operations
  63 (define_insn_reservation "606te_alu_op" 1
  64  (and (eq_attr "tune" "fa606te")
  65       (eq_attr "type" "alu_reg,simple_alu_imm,simple_alu_shift,alu_shift,alu_shift_reg"))
  66  "fa606te_core")
  67
  68 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
  69 ;; Multiplication Instructions
  70 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
  71
  72 (define_insn_reservation "606te_mult1" 2
  73  (and (eq_attr "tune" "fa606te")
  74       (eq_attr "insn" "smlalxy"))
  75  "fa606te_core")
  76
  77 (define_insn_reservation "606te_mult2" 3
  78  (and (eq_attr "tune" "fa606te")
  79       (eq_attr "insn" "smlaxy,smulxy,smulwy,smlawy"))
  80  "fa606te_core*2")
  81
  82 (define_insn_reservation "606te_mult3" 4
  83  (and (eq_attr "tune" "fa606te")
  84       (eq_attr "insn" "mul,mla,muls,mlas"))
  85  "fa606te_core*3")
  86
  87 (define_insn_reservation "606te_mult4" 5
  88  (and (eq_attr "tune" "fa606te")
  89       (eq_attr "insn" "umull,umlal,smull,smlal,umulls,umlals,smulls,smlals"))
  90  "fa606te_core*4")
  91
  92 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
  93 ;; Load/Store Instructions
  94 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
  95
  96 ;; The models for load/store instructions do not accurately describe
  97 ;; the difference between operations with a base register writeback
  98 ;; (such as "ldm!").  These models assume that all memory references
  99 ;; hit in dcache.
 100
 101 (define_insn_reservation "606te_load1_op" 2
 102  (and (eq_attr "tune" "fa606te")
 103       (eq_attr "type" "load1,load_byte"))
 104  "fa606te_core")
 105
 106 (define_insn_reservation "606te_load2_op" 3
 107  (and (eq_attr "tune" "fa606te")
 108       (eq_attr "type" "load2"))
 109  "fa606te_core*2")
 110
 111 (define_insn_reservation "606te_load3_op" 4
 112  (and (eq_attr "tune" "fa606te")
 113       (eq_attr "type" "load3"))
 114  "fa606te_core*3")
 115
 116 (define_insn_reservation "606te_load4_op" 5
 117  (and (eq_attr "tune" "fa606te")
 118       (eq_attr "type" "load4"))
 119  "fa606te_core*4")
 120
 121 (define_insn_reservation "606te_store1_op" 0
 122  (and (eq_attr "tune" "fa606te")
 123       (eq_attr "type" "store1"))
 124  "fa606te_core")
 125
 126 (define_insn_reservation "606te_store2_op" 1
 127  (and (eq_attr "tune" "fa606te")
 128       (eq_attr "type" "store2"))
 129  "fa606te_core*2")
 130
 131 (define_insn_reservation "606te_store3_op" 2
 132  (and (eq_attr "tune" "fa606te")
 133       (eq_attr "type" "store3"))
 134  "fa606te_core*3")
 135
 136 (define_insn_reservation "606te_store4_op" 3
 137  (and (eq_attr "tune" "fa606te")
 138       (eq_attr "type" "store4"))
 139  "fa606te_core*4")
 140
 141
 142 ;;(define_insn_reservation "606te_ldm_op" 9
 143 ;; (and (eq_attr "tune" "fa606te")
 144 ;;      (eq_attr "type" "load2,load3,load4,store2,store3,store4"))
 145 ;; "fa606te_core*7")
 146
 147 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
 148 ;; Branch and Call Instructions
 149 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
 150
 151 ;; Branch instructions are difficult to model accurately.  The FA606TE
 152 ;; core can predict most branches.  If the branch is predicted
 153 ;; correctly, and predicted early enough, the branch can be completely
 154 ;; eliminated from the instruction stream.  Some branches can
 155 ;; therefore appear to require zero cycles to execute.  We assume that
 156 ;; all branches are predicted correctly, and that the latency is
 157 ;; therefore the minimum value.
 158
 159 (define_insn_reservation "606te_branch_op" 0
 160  (and (eq_attr "tune" "fa606te")
 161       (eq_attr "type" "branch"))
 162  "fa606te_core")
 163
 164 ;; The latency for a call is actually the latency when the result is available.
 165 ;; i.e. R0 ready for int return value.  For most cases, the return value is set
 166 ;; by a mov instruction, which has 1 cycle latency.
 167 (define_insn_reservation "606te_call_op" 1
 168  (and (eq_attr "tune" "fa606te")
 169       (eq_attr "type" "call"))
 170  "fa606te_core")
 171