[X86][FMA] Optimize FNEG(FMUL) Patterns
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86TargetTransformInfo.cpp
index 69b541f2d5df609a25fc5d1a6993fa63946deddb..cf7a826ea85d65bd52aa24b0b098cd9bbc398197 100644 (file)
@@ -115,8 +115,7 @@ int X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
     return Cost;
   }
 
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType>
-  AVX2UniformConstCostTable[] = {
+  static const CostTblEntry AVX2UniformConstCostTable[] = {
     { ISD::SRA,  MVT::v4i64,   4 }, // 2 x psrad + shuffle.
 
     { ISD::SDIV, MVT::v16i16,  6 }, // vpmulhw sequence
@@ -132,7 +131,7 @@ int X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
       return LT.first * Entry->Cost;
   }
 
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> AVX512CostTable[] = {
+  static const CostTblEntry AVX512CostTable[] = {
     { ISD::SHL,     MVT::v16i32,    1 },
     { ISD::SRL,     MVT::v16i32,    1 },
     { ISD::SRA,     MVT::v16i32,    1 },
@@ -146,7 +145,7 @@ int X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
       return LT.first * Entry->Cost;
   }
 
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> AVX2CostTable[] = {
+  static const CostTblEntry AVX2CostTable[] = {
     // Shifts on v4i64/v8i32 on AVX2 is legal even though we declare to
     // customize them to detect the cases where shift amount is a scalar one.
     { ISD::SHL,     MVT::v4i32,    1 },
@@ -174,7 +173,7 @@ int X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
       return LT.first * Entry->Cost;
   }
 
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> XOPCostTable[] = {
+  static const CostTblEntry XOPCostTable[] = {
     // 128bit shifts take 1cy, but right shifts require negation beforehand.
     { ISD::SHL,     MVT::v16i8,    1 },
     { ISD::SRL,     MVT::v16i8,    2 },
@@ -209,7 +208,7 @@ int X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
       return LT.first * Entry->Cost;
   }
 
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> AVX2CustomCostTable[] = {
+  static const CostTblEntry AVX2CustomCostTable[] = {
     { ISD::SHL,  MVT::v32i8,      11 }, // vpblendvb sequence.
     { ISD::SHL,  MVT::v16i16,     10 }, // extend/vpsrlvd/pack sequence.
 
@@ -239,7 +238,7 @@ int X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
       return LT.first * Entry->Cost;
   }
 
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType>
+  static const CostTblEntry
   SSE2UniformConstCostTable[] = {
     // We don't correctly identify costs of casts because they are marked as
     // custom.
@@ -310,7 +309,7 @@ int X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
       ISD = ISD::MUL;
   }
 
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> SSE2CostTable[] = {
+  static const CostTblEntry SSE2CostTable[] = {
     // We don't correctly identify costs of casts because they are marked as
     // custom.
     // For some cases, where the shift amount is a scalar we would be able
@@ -367,7 +366,7 @@ int X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
       return LT.first * Entry->Cost;
   }
 
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> AVX1CostTable[] = {
+  static const CostTblEntry AVX1CostTable[] = {
     // We don't have to scalarize unsupported ops. We can issue two half-sized
     // operations and we only need to extract the upper YMM half.
     // Two ops + 1 extract + 1 insert = 4.
@@ -394,7 +393,7 @@ int X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
   }
 
   // Custom lowering of vectors.
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> CustomLowered[] = {
+  static const CostTblEntry CustomLowered[] = {
     // A v2i64/v4i64 and multiply is custom lowered as a series of long
     // multiplies(3), shifts(4) and adds(2).
     { ISD::MUL,     MVT::v2i64,    9 },
@@ -439,7 +438,7 @@ int X86TTIImpl::getShuffleCost(TTI::ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
     if (ST->hasAVX2() && LT.second == MVT::v16i16)
       return LT.first;
 
-    static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> AVXAltShuffleTbl[] = {
+    static const CostTblEntry AVXAltShuffleTbl[] = {
       {ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v4i64, 1},  // vblendpd
       {ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v4f64, 1},  // vblendpd
 
@@ -460,7 +459,7 @@ int X86TTIImpl::getShuffleCost(TTI::ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
                                               ISD::VECTOR_SHUFFLE, LT.second))
         return LT.first * Entry->Cost;
 
-    static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> SSE41AltShuffleTbl[] = {
+    static const CostTblEntry SSE41AltShuffleTbl[] = {
       // These are lowered into movsd.
       {ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v2i64, 1},
       {ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v2f64, 1},
@@ -483,7 +482,7 @@ int X86TTIImpl::getShuffleCost(TTI::ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
                                               LT.second))
         return LT.first * Entry->Cost;
 
-    static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> SSSE3AltShuffleTbl[] = {
+    static const CostTblEntry SSSE3AltShuffleTbl[] = {
       {ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v2i64, 1},  // movsd
       {ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v2f64, 1},  // movsd
 
@@ -501,7 +500,7 @@ int X86TTIImpl::getShuffleCost(TTI::ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
                                               ISD::VECTOR_SHUFFLE, LT.second))
         return LT.first * Entry->Cost;
 
-    static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> SSEAltShuffleTbl[] = {
+    static const CostTblEntry SSEAltShuffleTbl[] = {
       {ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v2i64, 1},  // movsd
       {ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v2f64, 1},  // movsd
 
@@ -529,18 +528,31 @@ int X86TTIImpl::getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src) {
   int ISD = TLI->InstructionOpcodeToISD(Opcode);
   assert(ISD && "Invalid opcode");
 
-  static const TypeConversionCostTblEntry<MVT::SimpleValueType>
-  AVX512ConversionTbl[] = {
+  static const TypeConversionCostTblEntry AVX512DQConversionTbl[] = {
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v2f64,  MVT::v2i64,  1 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v4f64,  MVT::v4i64,  1 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v8f64,  MVT::v8i64,  1 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v2f32,  MVT::v2i64,  1 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v4f32,  MVT::v4i64,  1 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v8f32,  MVT::v8i64,  1 },
+
+    { ISD::FP_TO_UINT,  MVT::v2i64, MVT::v2f64, 1 },
+    { ISD::FP_TO_UINT,  MVT::v4i64, MVT::v4f64, 1 },
+    { ISD::FP_TO_UINT,  MVT::v8i64, MVT::v8f64, 1 },
+    { ISD::FP_TO_UINT,  MVT::v2i64, MVT::v2f32, 1 },
+    { ISD::FP_TO_UINT,  MVT::v4i64, MVT::v4f32, 1 },
+    { ISD::FP_TO_UINT,  MVT::v8i64, MVT::v8f32, 1 },
+  };
+
+  static const TypeConversionCostTblEntry AVX512FConversionTbl[] = {
     { ISD::FP_EXTEND, MVT::v8f64,   MVT::v8f32,  1 },
     { ISD::FP_EXTEND, MVT::v8f64,   MVT::v16f32, 3 },
     { ISD::FP_ROUND,  MVT::v8f32,   MVT::v8f64,  1 },
-    { ISD::FP_ROUND,  MVT::v16f32,  MVT::v8f64,  3 },
 
     { ISD::TRUNCATE,  MVT::v16i8,   MVT::v16i32, 1 },
     { ISD::TRUNCATE,  MVT::v16i16,  MVT::v16i32, 1 },
     { ISD::TRUNCATE,  MVT::v8i16,   MVT::v8i64,  1 },
     { ISD::TRUNCATE,  MVT::v8i32,   MVT::v8i64,  1 },
-    { ISD::TRUNCATE,  MVT::v16i32,  MVT::v8i64,  4 },
 
     // v16i1 -> v16i32 - load + broadcast
     { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v16i32, MVT::v16i1,  2 },
@@ -550,20 +562,49 @@ int X86TTIImpl::getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src) {
     { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v16i32, MVT::v16i8,  1 },
     { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v16i32, MVT::v16i16, 1 },
     { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v16i32, MVT::v16i16, 1 },
-    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v8i64,  MVT::v16i32, 3 },
-    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v8i64,  MVT::v16i32, 3 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v8i64,  MVT::v8i32,  1 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v8i64,  MVT::v8i32,  1 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v8i64,  MVT::v8i16,  1 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v8i64,  MVT::v8i16,  1 },
 
     { ISD::SINT_TO_FP,  MVT::v16f32, MVT::v16i1,  3 },
     { ISD::SINT_TO_FP,  MVT::v16f32, MVT::v16i8,  2 },
     { ISD::SINT_TO_FP,  MVT::v16f32, MVT::v16i16, 2 },
     { ISD::SINT_TO_FP,  MVT::v16f32, MVT::v16i32, 1 },
     { ISD::SINT_TO_FP,  MVT::v8f64,  MVT::v8i1,   4 },
+    { ISD::SINT_TO_FP,  MVT::v8f64,  MVT::v8i8,   2 },
     { ISD::SINT_TO_FP,  MVT::v8f64,  MVT::v8i16,  2 },
     { ISD::SINT_TO_FP,  MVT::v8f64,  MVT::v8i32,  1 },
+
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v16f32, MVT::v16i1,  3 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v16f32, MVT::v16i8,  2 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v16f32, MVT::v16i16, 2 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v16f32, MVT::v16i32, 1 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v8f32,  MVT::v8i32,  1 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v4f32,  MVT::v4i32,  1 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v8f64,  MVT::v8i1,   4 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v8f64,  MVT::v8i16,  2 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v8f64,  MVT::v8i32,  1 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v8f64,  MVT::v8i8,   2 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v8f32,  MVT::v8i8,   2 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v8f32,  MVT::v8i16,  2 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v4f64,  MVT::v4i8,   2 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v4f64,  MVT::v4i16,  2 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v4f64,  MVT::v4i32,  1 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v2f64,  MVT::v2i8,   2 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v2f64,  MVT::v2i16,  5 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v2f32,  MVT::v2i32,  2 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v2f64,  MVT::v2i64,  5 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v4f64,  MVT::v4i64, 12 },
+    { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v8f64,  MVT::v8i64, 26 },
+
+    { ISD::FP_TO_UINT,  MVT::v2i32,  MVT::v2f32,  1 },
+    { ISD::FP_TO_UINT,  MVT::v4i32,  MVT::v4f32,  1 },
+    { ISD::FP_TO_UINT,  MVT::v8i32,  MVT::v8f32,  1 },
+    { ISD::FP_TO_UINT,  MVT::v16i32, MVT::v16f32, 1 },
   };
 
-  static const TypeConversionCostTblEntry<MVT::SimpleValueType>
-  AVX2ConversionTbl[] = {
+  static const TypeConversionCostTblEntry AVX2ConversionTbl[] = {
     { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v16i16, MVT::v16i8,  1 },
     { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v16i16, MVT::v16i8,  1 },
     { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v8i32,  MVT::v8i1,   3 },
@@ -594,8 +635,7 @@ int X86TTIImpl::getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src) {
     { ISD::UINT_TO_FP,  MVT::v8f32,  MVT::v8i32,  8 },
   };
 
-  static const TypeConversionCostTblEntry<MVT::SimpleValueType>
-  AVXConversionTbl[] = {
+  static const TypeConversionCostTblEntry AVXConversionTbl[] = {
     { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v16i16, MVT::v16i8, 4 },
     { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v16i16, MVT::v16i8, 4 },
     { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v8i32,  MVT::v8i1,  7 },
@@ -665,8 +705,7 @@ int X86TTIImpl::getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src) {
     { ISD::FP_TO_UINT,  MVT::v4i32, MVT::v4f64, 4*4 },
   };
 
-  static const TypeConversionCostTblEntry<MVT::SimpleValueType>
-  SSE2ConvTbl[] = {
+  static const TypeConversionCostTblEntry SSE2ConvTbl[] = {
     // These are somewhat magic numbers justified by looking at the output of
     // Intel's IACA, running some kernels and making sure when we take
     // legalization into account the throughput will be overestimated.
@@ -698,12 +737,6 @@ int X86TTIImpl::getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src) {
       return LTSrc.first * Entry->Cost;
   }
 
-  if (ST->hasAVX512()) {
-    if (const auto *Entry = ConvertCostTableLookup(AVX512ConversionTbl, ISD,
-                                                   LTDest.second, LTSrc.second))
-      return Entry->Cost;
-  }
-
   EVT SrcTy = TLI->getValueType(DL, Src);
   EVT DstTy = TLI->getValueType(DL, Dst);
 
@@ -711,6 +744,18 @@ int X86TTIImpl::getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src) {
   if (!SrcTy.isSimple() || !DstTy.isSimple())
     return BaseT::getCastInstrCost(Opcode, Dst, Src);
 
+  if (ST->hasDQI())
+    if (const auto *Entry = ConvertCostTableLookup(AVX512DQConversionTbl, ISD,
+                                                   DstTy.getSimpleVT(),
+                                                   SrcTy.getSimpleVT()))
+      return Entry->Cost;
+
+  if (ST->hasAVX512())
+    if (const auto *Entry = ConvertCostTableLookup(AVX512FConversionTbl, ISD,
+                                                   DstTy.getSimpleVT(),
+                                                   SrcTy.getSimpleVT()))
+      return Entry->Cost;
+
   if (ST->hasAVX2()) {
     if (const auto *Entry = ConvertCostTableLookup(AVX2ConversionTbl, ISD,
                                                    DstTy.getSimpleVT(),
@@ -737,7 +782,7 @@ int X86TTIImpl::getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy, Type *CondTy) {
   int ISD = TLI->InstructionOpcodeToISD(Opcode);
   assert(ISD && "Invalid opcode");
 
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> SSE42CostTbl[] = {
+  static const CostTblEntry SSE42CostTbl[] = {
     { ISD::SETCC,   MVT::v2f64,   1 },
     { ISD::SETCC,   MVT::v4f32,   1 },
     { ISD::SETCC,   MVT::v2i64,   1 },
@@ -746,7 +791,7 @@ int X86TTIImpl::getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy, Type *CondTy) {
     { ISD::SETCC,   MVT::v16i8,   1 },
   };
 
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> AVX1CostTbl[] = {
+  static const CostTblEntry AVX1CostTbl[] = {
     { ISD::SETCC,   MVT::v4f64,   1 },
     { ISD::SETCC,   MVT::v8f32,   1 },
     // AVX1 does not support 8-wide integer compare.
@@ -756,14 +801,14 @@ int X86TTIImpl::getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy, Type *CondTy) {
     { ISD::SETCC,   MVT::v32i8,   4 },
   };
 
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> AVX2CostTbl[] = {
+  static const CostTblEntry AVX2CostTbl[] = {
     { ISD::SETCC,   MVT::v4i64,   1 },
     { ISD::SETCC,   MVT::v8i32,   1 },
     { ISD::SETCC,   MVT::v16i16,  1 },
     { ISD::SETCC,   MVT::v32i8,   1 },
   };
 
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> AVX512CostTbl[] = {
+  static const CostTblEntry AVX512CostTbl[] = {
     { ISD::SETCC,   MVT::v8i64,   1 },
     { ISD::SETCC,   MVT::v16i32,  1 },
     { ISD::SETCC,   MVT::v8f64,   1 },
@@ -900,8 +945,9 @@ int X86TTIImpl::getMaskedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *SrcTy,
 
   // Legalize the type.
   std::pair<int, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, SrcVTy);
+  auto VT = TLI->getValueType(DL, SrcVTy);
   int Cost = 0;
-  if (LT.second != TLI->getValueType(DL, SrcVTy).getSimpleVT() &&
+  if (VT.isSimple() && LT.second != VT.getSimpleVT() &&
       LT.second.getVectorNumElements() == NumElem)
     // Promotion requires expand/truncate for data and a shuffle for mask.
     Cost += getShuffleCost(TTI::SK_Alternate, SrcVTy, 0, nullptr) +
@@ -946,7 +992,7 @@ int X86TTIImpl::getReductionCost(unsigned Opcode, Type *ValTy,
   // We use the Intel Architecture Code Analyzer(IACA) to measure the throughput
   // and make it as the cost.
 
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> SSE42CostTblPairWise[] = {
+  static const CostTblEntry SSE42CostTblPairWise[] = {
     { ISD::FADD,  MVT::v2f64,   2 },
     { ISD::FADD,  MVT::v4f32,   4 },
     { ISD::ADD,   MVT::v2i64,   2 },      // The data reported by the IACA tool is "1.6".
@@ -954,7 +1000,7 @@ int X86TTIImpl::getReductionCost(unsigned Opcode, Type *ValTy,
     { ISD::ADD,   MVT::v8i16,   5 },
   };
 
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> AVX1CostTblPairWise[] = {
+  static const CostTblEntry AVX1CostTblPairWise[] = {
     { ISD::FADD,  MVT::v4f32,   4 },
     { ISD::FADD,  MVT::v4f64,   5 },
     { ISD::FADD,  MVT::v8f32,   7 },
@@ -965,7 +1011,7 @@ int X86TTIImpl::getReductionCost(unsigned Opcode, Type *ValTy,
     { ISD::ADD,   MVT::v8i32,   5 },
   };
 
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> SSE42CostTblNoPairWise[] = {
+  static const CostTblEntry SSE42CostTblNoPairWise[] = {
     { ISD::FADD,  MVT::v2f64,   2 },
     { ISD::FADD,  MVT::v4f32,   4 },
     { ISD::ADD,   MVT::v2i64,   2 },      // The data reported by the IACA tool is "1.6".
@@ -973,7 +1019,7 @@ int X86TTIImpl::getReductionCost(unsigned Opcode, Type *ValTy,
     { ISD::ADD,   MVT::v8i16,   4 },      // The data reported by the IACA tool is "4.3".
   };
 
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> AVX1CostTblNoPairWise[] = {
+  static const CostTblEntry AVX1CostTblNoPairWise[] = {
     { ISD::FADD,  MVT::v4f32,   3 },
     { ISD::FADD,  MVT::v4f64,   3 },
     { ISD::FADD,  MVT::v8f32,   4 },
@@ -1164,10 +1210,8 @@ int X86TTIImpl::getIntImmCost(Intrinsic::ID IID, unsigned Idx, const APInt &Imm,
 
 bool X86TTIImpl::isLegalMaskedLoad(Type *DataTy) {
   Type *ScalarTy = DataTy->getScalarType();
-  // TODO: Pointers should also be legal,
-  // but it requires additional support in composing intrinsics name.
-  // getPrimitiveSizeInBits() returns 0 for PointerType
-  int DataWidth = ScalarTy->getPrimitiveSizeInBits();
+  int DataWidth = isa<PointerType>(ScalarTy) ?
+    DL.getPointerSizeInBits() : ScalarTy->getPrimitiveSizeInBits();
 
   return (DataWidth >= 32 && ST->hasAVX2());
 }
@@ -1190,10 +1234,8 @@ bool X86TTIImpl::isLegalMaskedGather(Type *DataTy) {
   if (isa<VectorType>(DataTy) && !isPowerOf2_32(DataTy->getVectorNumElements()))
     return false;
   Type *ScalarTy = DataTy->getScalarType();
-  // TODO: Pointers should also be legal,
-  // but it requires additional support in composing intrinsics name.
-  // getPrimitiveSizeInBits() returns 0 for PointerType
-  int DataWidth = ScalarTy->getPrimitiveSizeInBits();
+  int DataWidth = isa<PointerType>(ScalarTy) ?
+    DL.getPointerSizeInBits() : ScalarTy->getPrimitiveSizeInBits();
 
   // AVX-512 allows gather and scatter
   return DataWidth >= 32 && ST->hasAVX512();