]> git.lizzy.rs Git - rust.git/commitdiff
Auto merge of #91224 - couchand:2021-11/avr-asm, r=Amanieu
authorbors <bors@rust-lang.org>
Tue, 7 Dec 2021 14:23:01 +0000 (14:23 +0000)
committerbors <bors@rust-lang.org>
Tue, 7 Dec 2021 14:23:01 +0000 (14:23 +0000)
Support AVR for inline asm!

A first pass at support for the AVR platform in inline `asm!`.  Passes the initial compiler tests, have not yet done more complete verification.

In particular, the register classes could use a lot more fleshing out, this draft PR so far only includes the most basic.

cc `@Amanieu` `@dylanmckay`

compiler/rustc_codegen_gcc/src/asm.rs
compiler/rustc_codegen_llvm/src/asm.rs
compiler/rustc_span/src/symbol.rs
compiler/rustc_target/src/asm/avr.rs [new file with mode: 0644]
compiler/rustc_target/src/asm/mod.rs
src/doc/unstable-book/src/library-features/asm.md
src/test/assembly/asm/avr-modifiers.rs [new file with mode: 0644]
src/test/assembly/asm/avr-types.rs [new file with mode: 0644]

index 6a3b94a0d7018311a6979d04cd7aa4dca320a56b..7481b5db755e7a4a60f4957329c64afd101dcd1e 100644 (file)
@@ -577,6 +577,7 @@ fn reg_to_gcc(reg: InlineAsmRegOrRegClass) -> ConstraintOrRegister {
             | InlineAsmRegClass::Arm(ArmInlineAsmRegClass::qreg_low4) => unimplemented!(),
             InlineAsmRegClass::Arm(ArmInlineAsmRegClass::dreg)
             | InlineAsmRegClass::Arm(ArmInlineAsmRegClass::qreg) => unimplemented!(),
+            InlineAsmRegClass::Avr(_) => unimplemented!(),
             InlineAsmRegClass::Bpf(_) => unimplemented!(),
             InlineAsmRegClass::Hexagon(HexagonInlineAsmRegClass::reg) => unimplemented!(),
             InlineAsmRegClass::Mips(MipsInlineAsmRegClass::reg) => unimplemented!(),
@@ -639,6 +640,7 @@ fn dummy_output_type<'gcc, 'tcx>(cx: &CodegenCx<'gcc, 'tcx>, reg: InlineAsmRegCl
         | InlineAsmRegClass::Arm(ArmInlineAsmRegClass::qreg_low4) => {
             unimplemented!()
         }
+        InlineAsmRegClass::Avr(_) => unimplemented!(),
         InlineAsmRegClass::Bpf(_) => unimplemented!(),
         InlineAsmRegClass::Hexagon(HexagonInlineAsmRegClass::reg) => cx.type_i32(),
         InlineAsmRegClass::Mips(MipsInlineAsmRegClass::reg) => cx.type_i32(),
@@ -747,6 +749,7 @@ fn modifier_to_gcc(arch: InlineAsmArch, reg: InlineAsmRegClass, modifier: Option
         | InlineAsmRegClass::Arm(ArmInlineAsmRegClass::qreg_low4) => {
             unimplemented!()
         }
+        InlineAsmRegClass::Avr(_) => unimplemented!(),
         InlineAsmRegClass::Bpf(_) => unimplemented!(),
         InlineAsmRegClass::Hexagon(_) => unimplemented!(),
         InlineAsmRegClass::Mips(_) => unimplemented!(),
index 83c5cb6f1cf51ee28f975668cf55237301ca49da..90d3c0fb2f173acbbc335415334d0169b7fa940e 100644 (file)
@@ -319,6 +319,9 @@ fn codegen_inline_asm(
                         "~{vxrm}".to_string(),
                     ]);
                 }
+                InlineAsmArch::Avr => {
+                    constraints.push("~{sreg}".to_string());
+                }
                 InlineAsmArch::Nvptx64 => {}
                 InlineAsmArch::PowerPC | InlineAsmArch::PowerPC64 => {}
                 InlineAsmArch::Hexagon => {}
@@ -669,6 +672,11 @@ fn reg_to_llvm(reg: InlineAsmRegOrRegClass, layout: Option<&TyAndLayout<'tcx>>)
             InlineAsmRegClass::Wasm(WasmInlineAsmRegClass::local) => "r",
             InlineAsmRegClass::Bpf(BpfInlineAsmRegClass::reg) => "r",
             InlineAsmRegClass::Bpf(BpfInlineAsmRegClass::wreg) => "w",
+            InlineAsmRegClass::Avr(AvrInlineAsmRegClass::reg) => "r",
+            InlineAsmRegClass::Avr(AvrInlineAsmRegClass::reg_upper) => "d",
+            InlineAsmRegClass::Avr(AvrInlineAsmRegClass::reg_pair) => "r",
+            InlineAsmRegClass::Avr(AvrInlineAsmRegClass::reg_iw) => "w",
+            InlineAsmRegClass::Avr(AvrInlineAsmRegClass::reg_ptr) => "e",
             InlineAsmRegClass::S390x(S390xInlineAsmRegClass::reg) => "r",
             InlineAsmRegClass::S390x(S390xInlineAsmRegClass::freg) => "f",
             InlineAsmRegClass::SpirV(SpirVInlineAsmRegClass::reg) => {
@@ -749,6 +757,14 @@ fn modifier_to_llvm(
         }
         InlineAsmRegClass::Wasm(WasmInlineAsmRegClass::local) => None,
         InlineAsmRegClass::Bpf(_) => None,
+        InlineAsmRegClass::Avr(AvrInlineAsmRegClass::reg_pair)
+        | InlineAsmRegClass::Avr(AvrInlineAsmRegClass::reg_iw)
+        | InlineAsmRegClass::Avr(AvrInlineAsmRegClass::reg_ptr) => match modifier {
+            Some('h') => Some('B'),
+            Some('l') => Some('A'),
+            _ => None,
+        },
+        InlineAsmRegClass::Avr(_) => None,
         InlineAsmRegClass::S390x(_) => None,
         InlineAsmRegClass::SpirV(SpirVInlineAsmRegClass::reg) => {
             bug!("LLVM backend does not support SPIR-V")
@@ -812,6 +828,11 @@ fn dummy_output_type(cx: &CodegenCx<'ll, 'tcx>, reg: InlineAsmRegClass) -> &'ll
         InlineAsmRegClass::Wasm(WasmInlineAsmRegClass::local) => cx.type_i32(),
         InlineAsmRegClass::Bpf(BpfInlineAsmRegClass::reg) => cx.type_i64(),
         InlineAsmRegClass::Bpf(BpfInlineAsmRegClass::wreg) => cx.type_i32(),
+        InlineAsmRegClass::Avr(AvrInlineAsmRegClass::reg) => cx.type_i8(),
+        InlineAsmRegClass::Avr(AvrInlineAsmRegClass::reg_upper) => cx.type_i8(),
+        InlineAsmRegClass::Avr(AvrInlineAsmRegClass::reg_pair) => cx.type_i16(),
+        InlineAsmRegClass::Avr(AvrInlineAsmRegClass::reg_iw) => cx.type_i16(),
+        InlineAsmRegClass::Avr(AvrInlineAsmRegClass::reg_ptr) => cx.type_i16(),
         InlineAsmRegClass::S390x(S390xInlineAsmRegClass::reg) => cx.type_i32(),
         InlineAsmRegClass::S390x(S390xInlineAsmRegClass::freg) => cx.type_f64(),
         InlineAsmRegClass::SpirV(SpirVInlineAsmRegClass::reg) => {
index 49947cc1fa45493d37ba405d77a9ad4196463589..a4280047c70689b1bf0e1976c7547f795cdc4adc 100644 (file)
         reg64,
         reg_abcd,
         reg_byte,
+        reg_iw,
         reg_nonzero,
+        reg_pair,
+        reg_ptr,
         reg_thumb,
+        reg_upper,
         register_attr,
         register_tool,
         relaxed_adts,
diff --git a/compiler/rustc_target/src/asm/avr.rs b/compiler/rustc_target/src/asm/avr.rs
new file mode 100644 (file)
index 0000000..82a4f8b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,196 @@
+use super::{InlineAsmArch, InlineAsmType};
+use rustc_macros::HashStable_Generic;
+use std::fmt;
+
+def_reg_class! {
+    Avr AvrInlineAsmRegClass {
+        reg,
+        reg_upper,
+        reg_pair,
+        reg_iw,
+        reg_ptr,
+    }
+}
+
+impl AvrInlineAsmRegClass {
+    pub fn valid_modifiers(self, _arch: InlineAsmArch) -> &'static [char] {
+        match self {
+            Self::reg_pair | Self::reg_iw | Self::reg_ptr => &['h', 'l'],
+            _ => &[],
+        }
+    }
+
+    pub fn suggest_class(self, _arch: InlineAsmArch, _ty: InlineAsmType) -> Option<Self> {
+        None
+    }
+
+    pub fn suggest_modifier(
+        self,
+        _arch: InlineAsmArch,
+        _ty: InlineAsmType,
+    ) -> Option<(char, &'static str)> {
+        None
+    }
+
+    pub fn default_modifier(self, _arch: InlineAsmArch) -> Option<(char, &'static str)> {
+        None
+    }
+
+    pub fn supported_types(
+        self,
+        _arch: InlineAsmArch,
+    ) -> &'static [(InlineAsmType, Option<&'static str>)] {
+        match self {
+            Self::reg => types! { _: I8; },
+            Self::reg_upper => types! { _: I8; },
+            Self::reg_pair => types! { _: I16; },
+            Self::reg_iw => types! { _: I16; },
+            Self::reg_ptr => types! { _: I16; },
+        }
+    }
+}
+
+def_regs! {
+    Avr AvrInlineAsmReg AvrInlineAsmRegClass {
+        r2: reg = ["r2"],
+        r3: reg = ["r3"],
+        r4: reg = ["r4"],
+        r5: reg = ["r5"],
+        r6: reg = ["r6"],
+        r7: reg = ["r7"],
+        r8: reg = ["r8"],
+        r9: reg = ["r9"],
+        r10: reg = ["r10"],
+        r11: reg = ["r11"],
+        r12: reg = ["r12"],
+        r13: reg = ["r13"],
+        r14: reg = ["r14"],
+        r15: reg = ["r15"],
+        r16: reg, reg_upper = ["r16"],
+        r17: reg, reg_upper = ["r17"],
+        r18: reg, reg_upper = ["r18"],
+        r19: reg, reg_upper = ["r19"],
+        r20: reg, reg_upper = ["r20"],
+        r21: reg, reg_upper = ["r21"],
+        r22: reg, reg_upper = ["r22"],
+        r23: reg, reg_upper = ["r23"],
+        r24: reg, reg_upper = ["r24"],
+        r25: reg, reg_upper = ["r25"],
+        r26: reg, reg_upper = ["r26", "XL"],
+        r27: reg, reg_upper = ["r27", "XH"],
+        r30: reg, reg_upper = ["r30", "ZL"],
+        r31: reg, reg_upper = ["r31", "ZH"],
+
+        r3r2: reg_pair = ["r3r2"],
+        r5r4: reg_pair = ["r5r4"],
+        r7r6: reg_pair = ["r7r6"],
+        r9r8: reg_pair = ["r9r8"],
+        r11r10: reg_pair = ["r11r10"],
+        r13r12: reg_pair = ["r13r12"],
+        r15r14: reg_pair = ["r15r14"],
+        r17r16: reg_pair = ["r17r16"],
+        r19r18: reg_pair = ["r19r18"],
+        r21r20: reg_pair = ["r21r20"],
+        r23r22: reg_pair = ["r23r22"],
+
+        r25r24: reg_iw, reg_pair = ["r25r24"],
+
+        X: reg_ptr, reg_iw, reg_pair = ["r27r26", "X"],
+        Z: reg_ptr, reg_iw, reg_pair = ["r31r30", "Z"],
+
+        #error = ["Y", "YL", "YH"] =>
+            "the frame pointer cannot be used as an operand for inline asm",
+        #error = ["SP", "SPL", "SPH"] =>
+            "the stack pointer cannot be used as an operand for inline asm",
+        #error = ["r0", "r1", "r1r0"] =>
+            "r0 and r1 are not available due to an issue in LLVM",
+    }
+}
+
+macro_rules! emit_pairs {
+    (
+        $self:ident $modifier:ident,
+        $($pair:ident $name:literal $hi:literal $lo:literal,)*
+    ) => {
+        match ($self, $modifier) {
+            $(
+                (AvrInlineAsmReg::$pair, Some('h')) => $hi,
+                (AvrInlineAsmReg::$pair, Some('l')) => $lo,
+                (AvrInlineAsmReg::$pair, _) => $name,
+            )*
+            _ => $self.name(),
+        }
+    };
+}
+
+impl AvrInlineAsmReg {
+    pub fn emit(
+        self,
+        out: &mut dyn fmt::Write,
+        _arch: InlineAsmArch,
+        modifier: Option<char>,
+    ) -> fmt::Result {
+        let name = emit_pairs! {
+            self modifier,
+            Z "Z" "ZH" "ZL",
+            X "X" "XH" "XL",
+            r25r24 "r25:r24" "r25" "r24",
+            r23r22 "r23:r22" "r23" "r22",
+            r21r20 "r21:r20" "r21" "r20",
+            r19r18 "r19:r18" "r19" "r18",
+            r17r16 "r17:r16" "r17" "r16",
+            r15r14 "r15:r14" "r15" "r14",
+            r13r12 "r13:r12" "r13" "r12",
+            r11r10 "r11:r10" "r11" "r10",
+            r9r8 "r9:r8" "r9" "r8",
+            r7r6 "r7:r6" "r7" "r6",
+            r5r4 "r5:r4" "r5" "r4",
+            r3r2 "r3:r2" "r3" "r2",
+        };
+        out.write_str(name)
+    }
+
+    pub fn overlapping_regs(self, mut cb: impl FnMut(AvrInlineAsmReg)) {
+        cb(self);
+
+        macro_rules! reg_conflicts {
+            (
+                $(
+                    $pair:ident : $hi:ident $lo:ident,
+                )*
+            ) => {
+                match self {
+                    $(
+                        Self::$pair => {
+                            cb(Self::$hi);
+                            cb(Self::$lo);
+                        }
+                        Self::$hi => {
+                            cb(Self::$pair);
+                        }
+                        Self::$lo => {
+                            cb(Self::$pair);
+                        }
+                    )*
+                }
+            };
+        }
+
+        reg_conflicts! {
+            Z : r31 r30,
+            X : r27 r26,
+            r25r24 : r25 r24,
+            r23r22 : r23 r22,
+            r21r20 : r21 r20,
+            r19r18 : r19 r18,
+            r17r16 : r17 r16,
+            r15r14 : r15 r14,
+            r13r12 : r13 r12,
+            r11r10 : r11 r10,
+            r9r8 : r9 r8,
+            r7r6 : r7 r6,
+            r5r4 : r5 r4,
+            r3r2 : r3 r2,
+        }
+    }
+}
index bff132465215eda9d247eb56cd68e7546532725c..cf940594bc459a616bbdac3298b836f0bcd14a75 100644 (file)
@@ -148,6 +148,7 @@ macro_rules! types {
 
 mod aarch64;
 mod arm;
+mod avr;
 mod bpf;
 mod hexagon;
 mod mips;
@@ -161,6 +162,7 @@ macro_rules! types {
 
 pub use aarch64::{AArch64InlineAsmReg, AArch64InlineAsmRegClass};
 pub use arm::{ArmInlineAsmReg, ArmInlineAsmRegClass};
+pub use avr::{AvrInlineAsmReg, AvrInlineAsmRegClass};
 pub use bpf::{BpfInlineAsmReg, BpfInlineAsmRegClass};
 pub use hexagon::{HexagonInlineAsmReg, HexagonInlineAsmRegClass};
 pub use mips::{MipsInlineAsmReg, MipsInlineAsmRegClass};
@@ -191,6 +193,7 @@ pub enum InlineAsmArch {
     Wasm32,
     Wasm64,
     Bpf,
+    Avr,
 }
 
 impl FromStr for InlineAsmArch {
@@ -215,6 +218,7 @@ fn from_str(s: &str) -> Result<InlineAsmArch, ()> {
             "wasm32" => Ok(Self::Wasm32),
             "wasm64" => Ok(Self::Wasm64),
             "bpf" => Ok(Self::Bpf),
+            "avr" => Ok(Self::Avr),
             _ => Err(()),
         }
     }
@@ -245,6 +249,7 @@ pub enum InlineAsmReg {
     SpirV(SpirVInlineAsmReg),
     Wasm(WasmInlineAsmReg),
     Bpf(BpfInlineAsmReg),
+    Avr(AvrInlineAsmReg),
     // Placeholder for invalid register constraints for the current target
     Err,
 }
@@ -261,6 +266,7 @@ pub fn name(self) -> &'static str {
             Self::Mips(r) => r.name(),
             Self::S390x(r) => r.name(),
             Self::Bpf(r) => r.name(),
+            Self::Avr(r) => r.name(),
             Self::Err => "<reg>",
         }
     }
@@ -276,6 +282,7 @@ pub fn reg_class(self) -> InlineAsmRegClass {
             Self::Mips(r) => InlineAsmRegClass::Mips(r.reg_class()),
             Self::S390x(r) => InlineAsmRegClass::S390x(r.reg_class()),
             Self::Bpf(r) => InlineAsmRegClass::Bpf(r.reg_class()),
+            Self::Avr(r) => InlineAsmRegClass::Avr(r.reg_class()),
             Self::Err => InlineAsmRegClass::Err,
         }
     }
@@ -326,6 +333,9 @@ pub fn parse(
             InlineAsmArch::Bpf => {
                 Self::Bpf(BpfInlineAsmReg::parse(arch, has_feature, target, &name)?)
             }
+            InlineAsmArch::Avr => {
+                Self::Avr(AvrInlineAsmReg::parse(arch, has_feature, target, &name)?)
+            }
         })
     }
 
@@ -347,6 +357,7 @@ pub fn emit(
             Self::Mips(r) => r.emit(out, arch, modifier),
             Self::S390x(r) => r.emit(out, arch, modifier),
             Self::Bpf(r) => r.emit(out, arch, modifier),
+            Self::Avr(r) => r.emit(out, arch, modifier),
             Self::Err => unreachable!("Use of InlineAsmReg::Err"),
         }
     }
@@ -362,6 +373,7 @@ pub fn overlapping_regs(self, mut cb: impl FnMut(InlineAsmReg)) {
             Self::Mips(_) => cb(self),
             Self::S390x(_) => cb(self),
             Self::Bpf(r) => r.overlapping_regs(|r| cb(Self::Bpf(r))),
+            Self::Avr(r) => r.overlapping_regs(|r| cb(Self::Avr(r))),
             Self::Err => unreachable!("Use of InlineAsmReg::Err"),
         }
     }
@@ -392,6 +404,7 @@ pub enum InlineAsmRegClass {
     SpirV(SpirVInlineAsmRegClass),
     Wasm(WasmInlineAsmRegClass),
     Bpf(BpfInlineAsmRegClass),
+    Avr(AvrInlineAsmRegClass),
     // Placeholder for invalid register constraints for the current target
     Err,
 }
@@ -411,6 +424,7 @@ pub fn name(self) -> Symbol {
             Self::SpirV(r) => r.name(),
             Self::Wasm(r) => r.name(),
             Self::Bpf(r) => r.name(),
+            Self::Avr(r) => r.name(),
             Self::Err => rustc_span::symbol::sym::reg,
         }
     }
@@ -432,6 +446,7 @@ pub fn suggest_class(self, arch: InlineAsmArch, ty: InlineAsmType) -> Option<Sel
             Self::SpirV(r) => r.suggest_class(arch, ty).map(InlineAsmRegClass::SpirV),
             Self::Wasm(r) => r.suggest_class(arch, ty).map(InlineAsmRegClass::Wasm),
             Self::Bpf(r) => r.suggest_class(arch, ty).map(InlineAsmRegClass::Bpf),
+            Self::Avr(r) => r.suggest_class(arch, ty).map(InlineAsmRegClass::Avr),
             Self::Err => unreachable!("Use of InlineAsmRegClass::Err"),
         }
     }
@@ -460,6 +475,7 @@ pub fn suggest_modifier(
             Self::SpirV(r) => r.suggest_modifier(arch, ty),
             Self::Wasm(r) => r.suggest_modifier(arch, ty),
             Self::Bpf(r) => r.suggest_modifier(arch, ty),
+            Self::Avr(r) => r.suggest_modifier(arch, ty),
             Self::Err => unreachable!("Use of InlineAsmRegClass::Err"),
         }
     }
@@ -484,6 +500,7 @@ pub fn default_modifier(self, arch: InlineAsmArch) -> Option<(char, &'static str
             Self::SpirV(r) => r.default_modifier(arch),
             Self::Wasm(r) => r.default_modifier(arch),
             Self::Bpf(r) => r.default_modifier(arch),
+            Self::Avr(r) => r.default_modifier(arch),
             Self::Err => unreachable!("Use of InlineAsmRegClass::Err"),
         }
     }
@@ -507,6 +524,7 @@ pub fn supported_types(
             Self::SpirV(r) => r.supported_types(arch),
             Self::Wasm(r) => r.supported_types(arch),
             Self::Bpf(r) => r.supported_types(arch),
+            Self::Avr(r) => r.supported_types(arch),
             Self::Err => unreachable!("Use of InlineAsmRegClass::Err"),
         }
     }
@@ -535,6 +553,7 @@ pub fn parse(arch: InlineAsmArch, name: Symbol) -> Result<Self, &'static str> {
                 Self::Wasm(WasmInlineAsmRegClass::parse(arch, name)?)
             }
             InlineAsmArch::Bpf => Self::Bpf(BpfInlineAsmRegClass::parse(arch, name)?),
+            InlineAsmArch::Avr => Self::Avr(AvrInlineAsmRegClass::parse(arch, name)?),
         })
     }
 
@@ -554,6 +573,7 @@ pub fn valid_modifiers(self, arch: InlineAsmArch) -> &'static [char] {
             Self::SpirV(r) => r.valid_modifiers(arch),
             Self::Wasm(r) => r.valid_modifiers(arch),
             Self::Bpf(r) => r.valid_modifiers(arch),
+            Self::Avr(r) => r.valid_modifiers(arch),
             Self::Err => unreachable!("Use of InlineAsmRegClass::Err"),
         }
     }
@@ -739,6 +759,11 @@ pub fn allocatable_registers(
             bpf::fill_reg_map(arch, has_feature, target, &mut map);
             map
         }
+        InlineAsmArch::Avr => {
+            let mut map = avr::regclass_map();
+            avr::fill_reg_map(arch, has_feature, target, &mut map);
+            map
+        }
     }
 }
 
index fa238a8b3bc6591a55ed18b9403675440464b024..dffa3a8b80f0f38430f31f5e9e1fa50882181e5a 100644 (file)
@@ -32,6 +32,7 @@ Inline assembly is currently supported on the following architectures:
 - wasm32
 - BPF
 - SPIR-V
+- AVR
 
 ## Basic usage
 
@@ -471,6 +472,7 @@ Inline assembly is currently supported on the following architectures:
 - wasm32
 - BPF
 - SPIR-V
+- AVR
 
 Support for more targets may be added in the future. The compiler will emit an error if `asm!` is used on an unsupported target.
 
@@ -593,6 +595,11 @@ Here is the list of currently supported register classes:
 | wasm32 | `local` | None\* | `r` |
 | BPF | `reg` | `r[0-10]` | `r` |
 | BPF | `wreg` | `w[0-10]` | `w` |
+| AVR | `reg` | `r[2-25]`, `XH`, `XL`, `ZH`, `ZL` | `r` |
+| AVR | `reg_upper` | `r[16-25]`, `XH`, `XL`, `ZH`, `ZL` | `d` |
+| AVR | `reg_pair` | `r3r2` .. `r25r24`, `X`, `Z` | `r` |
+| AVR | `reg_iw` | `r25r24`, `X`, `Z` | `w` |
+| AVR | `reg_ptr` | `X`, `Z` | `e` |
 
 > **Note**: On x86 we treat `reg_byte` differently from `reg` because the compiler can allocate `al` and `ah` separately whereas `reg` reserves the whole register.
 >
@@ -648,6 +655,8 @@ Each register class has constraints on which value types they can be used with.
 | wasm32 | `local` | None | `i8` `i16` `i32` `i64` `f32` `f64` |
 | BPF | `reg` | None | `i8` `i16` `i32` `i64` |
 | BPF | `wreg` | `alu32` | `i8` `i16` `i32` |
+| AVR | `reg`, `reg_upper` | None | `i8` |
+| AVR | `reg_pair`, `reg_iw`, `reg_ptr` | None | `i16` |
 
 > **Note**: For the purposes of the above table pointers, function pointers and `isize`/`usize` are treated as the equivalent integer type (`i16`/`i32`/`i64` depending on the target).
 
@@ -708,13 +717,17 @@ Some registers have multiple names. These are all treated by the compiler as ide
 | Hexagon | `r30` | `fr` |
 | Hexagon | `r31` | `lr` |
 | BPF | `r[0-10]` | `w[0-10]` |
+| AVR | `XH` | `r27` |
+| AVR | `XL` | `r26` |
+| AVR | `ZH` | `r31` |
+| AVR | `ZL` | `r30` |
 
 Some registers cannot be used for input or output operands:
 
 | Architecture | Unsupported register | Reason |
 | ------------ | -------------------- | ------ |
 | All | `sp` | The stack pointer must be restored to its original value at the end of an asm code block. |
-| All | `bp` (x86), `x29` (AArch64), `x8` (RISC-V), `fr` (Hexagon), `$fp` (MIPS) | The frame pointer cannot be used as an input or output. |
+| All | `bp` (x86), `x29` (AArch64), `x8` (RISC-V), `fr` (Hexagon), `$fp` (MIPS), `Y` (AVR) | The frame pointer cannot be used as an input or output. |
 | ARM | `r7` or `r11` | On ARM the frame pointer can be either `r7` or `r11` depending on the target. The frame pointer cannot be used as an input or output. |
 | All | `si` (x86-32), `bx` (x86-64), `r6` (ARM), `x19` (AArch64), `r19` (Hexagon), `x9` (RISC-V) | This is used internally by LLVM as a "base pointer" for functions with complex stack frames. |
 | x86 | `k0` | This is a constant zero register which can't be modified. |
@@ -732,11 +745,13 @@ Some registers cannot be used for input or output operands:
 | RISC-V | `x0` | This is a constant zero register which can't be modified. |
 | RISC-V | `gp`, `tp` | These registers are reserved and cannot be used as inputs or outputs. |
 | Hexagon | `lr` | This is the link register which cannot be used as an input or output. |
+| AVR | `r0`, `r1`, `r1r0` | Due to an issue in LLVM, the `r0` and `r1` registers cannot be used as inputs or outputs.  If modified, they must be restored to their original values before the end of the block. |
 
 In some cases LLVM will allocate a "reserved register" for `reg` operands even though this register cannot be explicitly specified. Assembly code making use of reserved registers should be careful since `reg` operands may alias with those registers. Reserved registers are the frame pointer and base pointer
 - The frame pointer and LLVM base pointer on all architectures.
 - `r9` on ARM.
 - `x18` on AArch64.
+- `r0` and `r1` on AVR.
 
 ## Template modifiers
 
@@ -882,6 +897,8 @@ The compiler performs some additional checks on options:
   - RISC-V
     - Floating-point exception flags in `fcsr` (`fflags`).
     - Vector extension state (`vtype`, `vl`, `vcsr`).
+  - AVR
+    - The status register `SREG`.
 - On x86, the direction flag (DF in `EFLAGS`) is clear on entry to an asm block and must be clear on exit.
   - Behavior is undefined if the direction flag is set on exiting an asm block.
 - The requirement of restoring the stack pointer and non-output registers to their original value only applies when exiting an `asm!` block.
diff --git a/src/test/assembly/asm/avr-modifiers.rs b/src/test/assembly/asm/avr-modifiers.rs
new file mode 100644 (file)
index 0000000..aba4c98
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,60 @@
+// min-llvm-version: 13.0
+// assembly-output: emit-asm
+// compile-flags: --target avr-unknown-gnu-atmega328
+// needs-llvm-components: avr
+
+#![feature(no_core, lang_items, rustc_attrs, asm_experimental_arch)]
+#![crate_type = "rlib"]
+#![no_core]
+#![allow(non_camel_case_types)]
+
+#[rustc_builtin_macro]
+macro_rules! asm {
+    () => {};
+}
+#[rustc_builtin_macro]
+macro_rules! concat {
+    () => {};
+}
+
+#[lang = "sized"]
+trait Sized {}
+#[lang = "copy"]
+trait Copy {}
+
+type ptr = *const u64;
+
+impl Copy for i8 {}
+impl Copy for i16 {}
+impl Copy for i32 {}
+impl Copy for i64 {}
+impl Copy for ptr {}
+
+macro_rules! check {
+    ($func:ident $hi:literal $lo:literal $reg:tt) => {
+        #[no_mangle]
+        unsafe fn $func() -> i16 {
+            let y;
+            asm!(concat!("mov {0:", $hi, "}, {0:", $lo, "}"), out($reg) y);
+            y
+        }
+    };
+}
+
+// CHECK-LABEL: reg_pair_modifiers:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: mov r{{[1-9]?[13579]}}, r{{[1-9]?[24680]}}
+// CHECK: ;NO_APP
+check!(reg_pair_modifiers "h" "l" reg_pair);
+
+// CHECK-LABEL: reg_iw_modifiers:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: mov r{{[1-9]?[13579]}}, r{{[1-9]?[24680]}}
+// CHECK: ;NO_APP
+check!(reg_iw_modifiers "h" "l" reg_iw);
+
+// CHECK-LABEL: reg_ptr_modifiers:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: mov r{{[1-9]?[13579]}}, r{{[1-9]?[24680]}}
+// CHECK: ;NO_APP
+check!(reg_ptr_modifiers "h" "l" reg_ptr);
diff --git a/src/test/assembly/asm/avr-types.rs b/src/test/assembly/asm/avr-types.rs
new file mode 100644 (file)
index 0000000..53a601e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,222 @@
+// min-llvm-version: 13.0
+// assembly-output: emit-asm
+// compile-flags: --target avr-unknown-gnu-atmega328
+// needs-llvm-components: avr
+
+#![feature(no_core, lang_items, rustc_attrs, asm_sym, asm_experimental_arch)]
+#![crate_type = "rlib"]
+#![no_core]
+#![allow(non_camel_case_types)]
+
+#[rustc_builtin_macro]
+macro_rules! asm {
+    () => {};
+}
+#[rustc_builtin_macro]
+macro_rules! concat {
+    () => {};
+}
+
+#[lang = "sized"]
+trait Sized {}
+#[lang = "copy"]
+trait Copy {}
+
+type ptr = *const u64;
+
+impl Copy for i8 {}
+impl Copy for i16 {}
+impl Copy for i32 {}
+impl Copy for i64 {}
+impl Copy for ptr {}
+
+macro_rules! check {
+    ($func:ident $ty:ident $class:ident) => {
+        #[no_mangle]
+        pub unsafe fn $func(x: $ty) -> $ty {
+            let y;
+            asm!("mov {}, {}", lateout($class) y, in($class) x);
+            y
+        }
+    };
+}
+
+macro_rules! checkw {
+    ($func:ident $ty:ident $class:ident) => {
+        #[no_mangle]
+        pub unsafe fn $func(x: $ty) -> $ty {
+            let y;
+            asm!("movw {}, {}", lateout($class) y, in($class) x);
+            y
+        }
+    };
+}
+
+macro_rules! check_reg {
+    ($func:ident $ty:ident $reg:tt) => {
+        #[no_mangle]
+        pub unsafe fn $func(x: $ty) -> $ty {
+            let y;
+            asm!(concat!("mov ", $reg, ", ", $reg), lateout($reg) y, in($reg) x);
+            y
+        }
+    };
+}
+
+macro_rules! check_regw {
+    ($func:ident $ty:ident $reg:tt $reg_lit:tt) => {
+        #[no_mangle]
+        pub unsafe fn $func(x: $ty) -> $ty {
+            let y;
+            asm!(concat!("movw ", $reg_lit, ", ", $reg_lit), lateout($reg) y, in($reg) x);
+            y
+        }
+    };
+}
+
+extern "C" {
+    fn extern_func();
+    static extern_static: i8;
+}
+
+// CHECK-LABEL: sym_fn
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: call extern_func
+// CHECK: ;NO_APP
+#[no_mangle]
+pub unsafe fn sym_fn() {
+    asm!("call {}", sym extern_func);
+}
+
+// CHECK-LABEL: sym_static
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: lds r{{[0-9]+}}, extern_static
+// CHECK: ;NO_APP
+#[no_mangle]
+pub unsafe fn sym_static() -> i8 {
+    let y;
+    asm!("lds {}, {}", lateout(reg) y, sym extern_static);
+    y
+}
+
+// CHECK-LABEL: ld_z:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: ld r{{[0-9]+}}, Z
+// CHECK: ;NO_APP
+#[no_mangle]
+pub unsafe fn ld_z(x: i16) -> i8 {
+    let y;
+    asm!("ld {}, Z", out(reg) y, in("Z") x);
+    y
+}
+
+// CHECK-LABEL: ldd_z:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: ldd r{{[0-9]+}}, Z+4
+// CHECK: ;NO_APP
+#[no_mangle]
+pub unsafe fn ldd_z(x: i16) -> i8 {
+    let y;
+    asm!("ldd {}, Z+4", out(reg) y, in("Z") x);
+    y
+}
+
+// CHECK-LABEL: ld_predecrement:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: ld r{{[0-9]+}}, -Z
+// CHECK: ;NO_APP
+#[no_mangle]
+pub unsafe fn ld_predecrement(x: i16) -> i8 {
+    let y;
+    asm!("ld {}, -Z", out(reg) y, in("Z") x);
+    y
+}
+
+// CHECK-LABEL: ld_postincrement:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: ld r{{[0-9]+}}, Z+
+// CHECK: ;NO_APP
+#[no_mangle]
+pub unsafe fn ld_postincrement(x: i16) -> i8 {
+    let y;
+    asm!("ld {}, Z+", out(reg) y, in("Z") x);
+    y
+}
+
+// CHECK-LABEL: muls_clobber:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: muls r{{[0-9]+}}, r{{[0-9]+}}
+// CHECK: movw r{{[0-9]+}}, r0
+// CHECK: ;NO_APP
+#[no_mangle]
+pub unsafe fn muls_clobber(x: i8, y: i8) -> i16 {
+    let z;
+    asm!(
+        "muls {}, {}",
+        "movw {}, r1:r0",
+        out(reg_iw) z,
+        in(reg) x,
+        in(reg) y,
+    );
+    z
+}
+
+// CHECK-LABEL: reg_i8:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: mov r{{[0-9]+}}, r{{[0-9]+}}
+// CHECK: ;NO_APP
+check!(reg_i8 i8 reg);
+
+// CHECK-LABEL: reg_upper_i8:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: mov r{{[1-3][0-9]}}, r{{[1-3][0-9]}}
+// CHECK: ;NO_APP
+check!(reg_upper_i8 i8 reg_upper);
+
+// CHECK-LABEL: reg_pair_i16:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: movw r{{[0-9]+}}, r{{[0-9]+}}
+// CHECK: ;NO_APP
+checkw!(reg_pair_i16 i16 reg_pair);
+
+// CHECK-LABEL: reg_iw_i16:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: movw r{{[0-9]+}}, r{{[0-9]+}}
+// CHECK: ;NO_APP
+checkw!(reg_iw_i16 i16 reg_iw);
+
+// CHECK-LABEL: reg_ptr_i16:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: movw r{{[0-9]+}}, r{{[0-9]+}}
+// CHECK: ;NO_APP
+checkw!(reg_ptr_i16 i16 reg_ptr);
+
+// CHECK-LABEL: r2_i8:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: mov r2, r2
+// CHECK: ;NO_APP
+check_reg!(r2_i8 i8 "r2");
+
+// CHECK-LABEL: xl_i8:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: mov r26, r26
+// CHECK: ;NO_APP
+check_reg!(xl_i8 i8 "XL");
+
+// CHECK-LABEL: xh_i8:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: mov r27, r27
+// CHECK: ;NO_APP
+check_reg!(xh_i8 i8 "XH");
+
+// CHECK-LABEL: x_i16:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: movw r26, r26
+// CHECK: ;NO_APP
+check_regw!(x_i16 i16 "X" "X");
+
+// CHECK-LABEL: r25r24_i16:
+// CHECK: ;APP
+// CHECK: movw r24, r24
+// CHECK: ;NO_APP
+check_regw!(r25r24_i16 i16 "r25r24" "r24");