From aa380c60f53dc987b1a50929fcd1c7f24660d54e Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: AinsleySnow <772571228@qq.com>
Date: Tue, 17 Oct 2023 11:24:31 +0800
Subject: [PATCH] Add vamo instructions. (#13)

* [RVV 0.7.1] Implement vamo instructions.

* [RVV 0.7.1] Test vamo instructions.
---
 .../lib/Target/RISCV/RISCVInstrInfoXTHeadV.td |  81 +++
 llvm/test/MC/RISCV/rvv0p71/vector-insns.s     | 646 ++++++++----------
 2 files changed, 368 insertions(+), 359 deletions(-)

diff --git a/llvm/lib/Target/RISCV/RISCVInstrInfoXTHeadV.td b/llvm/lib/Target/RISCV/RISCVInstrInfoXTHeadV.td
index c5a80f4419098b..af42a205aad7b0 100644
--- a/llvm/lib/Target/RISCV/RISCVInstrInfoXTHeadV.td
+++ b/llvm/lib/Target/RISCV/RISCVInstrInfoXTHeadV.td
@@ -206,6 +206,54 @@ multiclass XVALUm_IV_V_X_I<string opcodestr, bits<6> funct6>
 }
 } // hasSideEffects = 0, mayLoad = 0, mayStore = 0
 
+class XInstVAMO<bits<5> amoop, bits<3> width, dag outs,
+            dag ins, string opcodestr, string argstr>
+    : RVInst<outs, ins, opcodestr, argstr, [], InstFormatR> {
+  bits<5> vs2;
+  bits<5> rs1;
+  bit wd;
+  bit vm;
+
+  let Inst{31-27} = amoop;
+  let Inst{26} = wd;
+  let Inst{25} = vm;
+  let Inst{24-20} = vs2;
+  let Inst{19-15} = rs1;
+  let Inst{14-12} = width;
+  let Inst{6-0} = OPC_AMO.Value;
+
+  let Uses = [VTYPE, VL];
+}
+
+let hasSideEffects = 0, mayLoad = 1, mayStore = 1 in {
+// vamo vd, vs2, (rs1), vd, vm
+class XVAMOWd<bits<5> amoop, bits<3> width, string opcodestr>
+    : XInstVAMO<amoop, width, (outs VR:$vd_wd),
+            (ins VR:$vs2, GPR:$rs1, VR:$vd, VMaskOp:$vm),
+            opcodestr, "$vd_wd, $vs2, (${rs1}), $vd$vm"> {
+  let Constraints = "$vd_wd = $vd";
+  let wd = 1;
+  bits<5> vd;
+  let Inst{11-7} = vd;
+}
+
+// vamo x0, vs2, (rs1), vs3, vm
+class XVAMONoWd<bits<5> amoop, bits<3> width, string opcodestr>
+    : XInstVAMO<amoop, width, (outs),
+            (ins VR:$vs2, GPR:$rs1, VR:$vs3, VMaskOp:$vm),
+            opcodestr, "x0, $vs2, (${rs1}), $vs3$vm"> {
+  let wd = 0;
+  bits<5> vs3;
+  let Inst{11-7} = vs3;
+}
+
+} // hasSideEffects = 0, mayLoad = 1, mayStore = 1
+
+multiclass XVAMO<bits<5> amoop, bits<3> width, string opcodestr> {
+  def _WD : XVAMOWd<amoop, width, opcodestr>;
+  def _UNWD : XVAMONoWd<amoop, width, opcodestr>;
+}
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Instructions
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -325,6 +373,39 @@ foreach nf=2-8 in {
 }
 } // Predicates = [HasVendorXTHeadV, HasVendorXTHeadVlsseg]
 
+let Predicates = [HasVendorXTHeadV, HasVendorXTHeadVamo, HasStdExtA] in {
+  // Vector AMO Instruction
+  defm XVAMO_SWAPW_V : XVAMO<0b00001, 0b110, "vamoswapw.v">;
+  defm XVAMO_ADDW_V : XVAMO<0b00000, 0b110, "vamoaddw.v">;
+  defm XVAMO_XORW_V : XVAMO<0b00100, 0b110, "vamoxorw.v">;
+  defm XVAMO_ANDW_V : XVAMO<0b01100, 0b110, "vamoandw.v">;
+  defm XVAMO_ORW_V : XVAMO<0b01000, 0b110, "vamoorw.v">;
+  defm XVAMO_MINW_V : XVAMO<0b10000, 0b110, "vamominw.v">;
+  defm XVAMO_MAXW_V : XVAMO<0b10100, 0b110, "vamomaxw.v">;
+  defm XVAMO_MINUW_V : XVAMO<0b11000, 0b110, "vamominuw.v">;
+  defm XVAMO_MAXUW_V : XVAMO<0b11100, 0b110, "vamomaxuw.v">;
+
+  defm XVAMO_SWAPD_V : XVAMO<0b00001, 0b111, "vamoswapd.v">;
+  defm XVAMO_ADDD_V : XVAMO<0b00000, 0b111, "vamoaddd.v">;
+  defm XVAMO_XORD_V : XVAMO<0b00100, 0b111, "vamoxord.v">;
+  defm XVAMO_ANDD_V : XVAMO<0b01100, 0b111, "vamoandd.v">;
+  defm XVAMO_ORD_V : XVAMO<0b01000, 0b111, "vamoord.v">;
+  defm XVAMO_MIND_V : XVAMO<0b10000, 0b111, "vamomind.v">;
+  defm XVAMO_MAXD_V : XVAMO<0b10100, 0b111, "vamomaxd.v">;
+  defm XVAMO_MINUD_V : XVAMO<0b11000, 0b111, "vamominud.v">;
+  defm XVAMO_MAXUD_V : XVAMO<0b11100, 0b111, "vamomaxud.v">;
+
+  defm XVAMO_SWAPQ_V : XVAMO<0b00001, 0b000, "vamoswapq.v">;
+  defm XVAMO_ADDQ_V : XVAMO<0b00000, 0b000, "vamoaddq.v">;
+  defm XVAMO_XORQ_V : XVAMO<0b00100, 0b000, "vamoxorq.v">;
+  defm XVAMO_ANDQ_V : XVAMO<0b01100, 0b000, "vamoandq.v">;
+  defm XVAMO_ORQ_V : XVAMO<0b01000, 0b000, "vamoorq.v">;
+  defm XVAMO_MINQ_V : XVAMO<0b10000, 0b000, "vamominq.v">;
+  defm XVAMO_MAXQ_V : XVAMO<0b10100, 0b000, "vamomaxq.v">;
+  defm XVAMO_MINUQ_V : XVAMO<0b11000, 0b000, "vamominuq.v">;
+  defm XVAMO_MAXUQ_V : XVAMO<0b11100, 0b000, "vamomaxuq.v">;
+} // Predicates = [HasVendorXTHeadV, HasVendorXTHeadVamo, HasStdExtA]
+
 let Predicates = [HasVendorXTHeadV] in {
 // Vector Single-Width Integer Add and Subtract
 defm XVADD_V : VALU_IV_V_X_I<"vadd", 0b000000>;
diff --git a/llvm/test/MC/RISCV/rvv0p71/vector-insns.s b/llvm/test/MC/RISCV/rvv0p71/vector-insns.s
index fef51810703834..c265756cf4d0b5 100644
--- a/llvm/test/MC/RISCV/rvv0p71/vector-insns.s
+++ b/llvm/test/MC/RISCV/rvv0p71/vector-insns.s
@@ -3909,365 +3909,293 @@ vlseg8eff.v v4, (a0), v0.t
 # CHECK-INST: vlseg8eff.v	v4, (a0), v0.t
 # CHECK-ENCODING: [0x07,0x72,0x05,0xe1]
 
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoaddw.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoaddw.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x06]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoaddw.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoaddw.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x02]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoaddd.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoaddd.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x06]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoaddd.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoaddd.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x02]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoaddw.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoaddw.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x04]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoaddw.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoaddw.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x00]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoaddd.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoaddd.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x04]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoaddd.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoaddd.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x00]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoswapw.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoswapw.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x0e]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoswapw.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoswapw.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x0a]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoswapd.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoswapd.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x0e]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoswapd.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoswapd.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x0a]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoswapw.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoswapw.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x0c]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoswapw.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoswapw.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x08]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoswapd.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoswapd.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x0c]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoswapd.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoswapd.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x08]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoxorw.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoxorw.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x26]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoxorw.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoxorw.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x22]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoxord.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoxord.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x26]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoxord.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoxord.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x22]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoxorw.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoxorw.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x24]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoxorw.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoxorw.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x20]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoxord.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoxord.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x24]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoxord.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoxord.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x20]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoandw.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoandw.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x66]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoandw.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoandw.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x62]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoandd.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoandd.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x66]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoandd.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoandd.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x62]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoandw.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoandw.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x64]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoandw.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoandw.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x60]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoandd.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoandd.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x64]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoandd.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoandd.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x60]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoorw.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoorw.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x46]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoorw.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoorw.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x42]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoord.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoord.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x46]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoord.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamoord.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x42]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoorw.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoorw.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x44]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoorw.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoorw.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x40]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoord.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoord.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x44]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamoord.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamoord.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x40]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamominw.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamominw.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x86]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamominw.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamominw.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x82]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamomind.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamomind.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x86]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamomind.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamomind.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x82]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamominw.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamominw.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x84]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamominw.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamominw.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0x80]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamomind.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamomind.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x84]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamomind.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamomind.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0x80]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamomaxw.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamomaxw.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0xa6]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamomaxw.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamomaxw.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0xa2]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamomaxd.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamomaxd.v v4, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0xa6]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamomaxd.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-INST-TODO: vamomaxd.v zero, v8, (a1), v4
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xf2,0x85,0xa2]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamomaxw.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamomaxw.v v4, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0xa4]
-
-# TODO: rvv 0.7.1
-# vamomaxw.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-INST-TODO: vamomaxw.v zero, v8, (a1), v4, v0.t
-# CHECK-ENCODING-TODO: [0x2f,0xe2,0x85,0xa0]
-
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 vadd.vv v4, v8, v12
 # CHECK-INST: vadd.vv	v4, v8, v12