[x86] Teach the target shuffle mask extraction to recognize unary forms
authorChandler Carruth <chandlerc@gmail.com>
Sat, 2 Aug 2014 10:27:38 +0000 (10:27 +0000)
committerChandler Carruth <chandlerc@gmail.com>
Sat, 2 Aug 2014 10:27:38 +0000 (10:27 +0000)
of normally binary shuffle instructions like PUNPCKL and MOVLHPS.

This detects cases where a single register is used for both operands
making the shuffle behave in a unary way. We detect this and adjust the
mask to use the unary form which allows the existing DAG combine for
shuffle instructions to actually work at all.

As a consequence, this uncovered a number of obvious bugs in the
existing DAG combine which are fixed. It also now canonicalizes several
shuffles even with the existing lowering. These typically are trying to
match the shuffle to the domain of the input where before we only really
modeled them with the floating point variants. All of the cases which
change to an integer shuffle here have something in the integer domain, so
there are no more or fewer domain crosses here AFAICT. Technically, it
might be better to go from a GPR directly to the floating point domain,
but detecting floating point *outputs* despite integer inputs is a lot
more code and seems unlikely to be worthwhile in practice. If folks are
seeing domain-crossing regressions here though, let me know and I can
hack something up to fix it.

Also as a consequence, a bunch of missed opportunities to form pshufb
now can be formed. Notably, splats of i8s now form pshufb.
Interestingly, this improves the existing splat lowering too. We go from
3 instructions to 1. Yes, we may tie up a register, but it seems very
likely to be worth it, especially if splatting the 0th byte (the
common case) as then we can use a zeroed register as the mask.

git-svn-id: https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk@214625 91177308-0d34-0410-b5e6-96231b3b80d8

lib/Target/X86/X86ISelLowering.cpp
test/CodeGen/X86/avx-basic.ll
test/CodeGen/X86/avx-splat.ll
test/CodeGen/X86/exedepsfix-broadcast.ll
test/CodeGen/X86/vec_splat-3.ll

index d2c410240da696443ba32fcb0b7bc971663d10be..26e0e2ea26b28969e6b3b93ffcc5ecc89d995223 100644 (file)
@@ -5133,30 +5133,38 @@ static SDValue getShuffleVectorZeroOrUndef(SDValue V2, unsigned Idx,
 }
 
 /// getTargetShuffleMask - Calculates the shuffle mask corresponding to the
-/// target specific opcode. Returns true if the Mask could be calculated.
-/// Sets IsUnary to true if only uses one source.
+/// target specific opcode. Returns true if the Mask could be calculated. Sets
+/// IsUnary to true if only uses one source. Note that this will set IsUnary for
+/// shuffles which use a single input multiple times, and in those cases it will
+/// adjust the mask to only have indices within that single input.
 static bool getTargetShuffleMask(SDNode *N, MVT VT,
                                  SmallVectorImpl<int> &Mask, bool &IsUnary) {
   unsigned NumElems = VT.getVectorNumElements();
   SDValue ImmN;
 
   IsUnary = false;
+  bool IsFakeUnary = false;
   switch(N->getOpcode()) {
   case X86ISD::SHUFP:
     ImmN = N->getOperand(N->getNumOperands()-1);
     DecodeSHUFPMask(VT, cast<ConstantSDNode>(ImmN)->getZExtValue(), Mask);
+    IsUnary = IsFakeUnary = N->getOperand(0) == N->getOperand(1);
     break;
   case X86ISD::UNPCKH:
     DecodeUNPCKHMask(VT, Mask);
+    IsUnary = IsFakeUnary = N->getOperand(0) == N->getOperand(1);
     break;
   case X86ISD::UNPCKL:
     DecodeUNPCKLMask(VT, Mask);
+    IsUnary = IsFakeUnary = N->getOperand(0) == N->getOperand(1);
     break;
   case X86ISD::MOVHLPS:
     DecodeMOVHLPSMask(NumElems, Mask);
+    IsUnary = IsFakeUnary = N->getOperand(0) == N->getOperand(1);
     break;
   case X86ISD::MOVLHPS:
     DecodeMOVLHPSMask(NumElems, Mask);
+    IsUnary = IsFakeUnary = N->getOperand(0) == N->getOperand(1);
     break;
   case X86ISD::PALIGNR:
     ImmN = N->getOperand(N->getNumOperands()-1);
@@ -5210,6 +5218,14 @@ static bool getTargetShuffleMask(SDNode *N, MVT VT,
   default: llvm_unreachable("unknown target shuffle node");
   }
 
+  // If we have a fake unary shuffle, the shuffle mask is spread across two
+  // inputs that are actually the same node. Re-map the mask to always point
+  // into the first input.
+  if (IsFakeUnary)
+    for (int &M : Mask)
+      if (M >= (int)Mask.size())
+        M -= Mask.size();
+
   return true;
 }
 
@@ -18735,6 +18751,8 @@ static bool combineX86ShuffleChain(SDValue Op, SDValue Root, ArrayRef<int> Mask,
       bool Lo = Mask.equals(0, 0);
       unsigned Shuffle = FloatDomain ? (Lo ? X86ISD::MOVLHPS : X86ISD::MOVHLPS)
                                      : (Lo ? X86ISD::UNPCKL : X86ISD::UNPCKH);
+      if (Depth == 1 && Root->getOpcode() == Shuffle)
+        return false; // Nothing to do!
       MVT ShuffleVT = FloatDomain ? MVT::v4f32 : MVT::v2i64;
       Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, ShuffleVT, Input);
       DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
@@ -18757,16 +18775,18 @@ static bool combineX86ShuffleChain(SDValue Op, SDValue Root, ArrayRef<int> Mask,
          Mask.equals(8, 8, 9, 9, 10, 10, 11, 11, 12, 12, 13, 13, 14, 14, 15,
                      15))) {
       bool Lo = Mask[0] == 0;
+      unsigned Shuffle = Lo ? X86ISD::UNPCKL : X86ISD::UNPCKH;
+      if (Depth == 1 && Root->getOpcode() == Shuffle)
+        return false; // Nothing to do!
       MVT ShuffleVT;
       switch (Mask.size()) {
       case 4: ShuffleVT = MVT::v4i32; break;
-      case 8: ShuffleVT = MVT::v8i32; break;
-      case 16: ShuffleVT = MVT::v16i32; break;
+      case 8: ShuffleVT = MVT::v8i16; break;
+      case 16: ShuffleVT = MVT::v16i8; break;
       };
       Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, ShuffleVT, Input);
       DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
-      Op = DAG.getNode(Lo ? X86ISD::UNPCKL : X86ISD::UNPCKH, DL, ShuffleVT, Op,
-                       Op);
+      Op = DAG.getNode(Shuffle, DL, ShuffleVT, Op, Op);
       DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
       DCI.CombineTo(Root.getNode(), DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, RootVT, Op),
                     /*AddTo*/ true);
index 6d9b11792c7d8e8302c10c2c5a6732fee80f14b6..ca540226ee7fe47886bee196e0d1f253c8d1f650 100644 (file)
@@ -72,9 +72,9 @@ entry:
   ret <4 x i64> %shuffle
 }
 
-; CHECK: movlhps
+; CHECK: vpunpcklqdq
 ; CHECK-NEXT: vextractf128  $1
-; CHECK-NEXT: movlhps
+; CHECK-NEXT: vpunpcklqdq
 ; CHECK-NEXT: vinsertf128 $1
 define <4 x i64> @C(<4 x i64> %a, <4 x i64> %b) nounwind uwtable readnone ssp {
 entry:
index 8c1b7b63850f417c65fc011e27d1f8e9021b1991..3856aeac3fded81da74445bec854ef2ba00c2979 100644 (file)
@@ -1,9 +1,7 @@
 ; RUN: llc < %s -mtriple=x86_64-apple-darwin -mcpu=corei7-avx -mattr=+avx | FileCheck %s
 
 
-; CHECK: vpunpcklbw %xmm
-; CHECK-NEXT: vpunpckhbw %xmm
-; CHECK-NEXT: vpshufd $85
+; CHECK: vpshufb {{.*}} ## xmm0 = xmm0[5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5]
 ; CHECK-NEXT: vinsertf128 $1
 define <32 x i8> @funcA(<32 x i8> %a) nounwind uwtable readnone ssp {
 entry:
@@ -21,7 +19,7 @@ entry:
 }
 
 ; CHECK: vmovq
-; CHECK-NEXT: vmovlhps %xmm
+; CHECK-NEXT: vpunpcklqdq %xmm
 ; CHECK-NEXT: vinsertf128 $1
 define <4 x i64> @funcC(i64 %q) nounwind uwtable readnone ssp {
 entry:
index a18f75195631ceb0723722858bc2258f1bb4cbfe..f4539c8969c1f33eeae036f31ba094470a5506cf 100644 (file)
@@ -93,10 +93,10 @@ define <4 x double> @ExeDepsFix_broadcastsd256(<4 x double> %arg, <4 x double> %
 
 
 ; CHECK-LABEL: ExeDepsFix_broadcastsd_inreg
-; ExeDepsFix works top down, thus it coalesces vmovlhps domain with
-; vandps and there is nothing more you can do to match vmaxpd.
-; CHECK: vmovlhps
-; CHECK: vandps
+; ExeDepsFix works top down, thus it coalesces vpunpcklqdq domain with
+; vpand and there is nothing more you can do to match vmaxpd.
+; CHECK: vpunpcklqdq
+; CHECK: vpand
 ; CHECK: vmaxpd
 ; CHECK: ret
 define <2 x double> @ExeDepsFix_broadcastsd_inreg(<2 x double> %arg, <2 x double> %arg2, i64 %broadcastvalue) {
index 754cbf41867d1bfbbbdc7b401e7fd3598fd1dc89..3ace250380df0f4a83a8da1b6a563da3a99e86ef 100644 (file)
@@ -75,9 +75,8 @@ define <16 x i8> @shuf_16i8_8(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
        ret <16 x i8> %tmp6
 
 ; CHECK-LABEL: shuf_16i8_8:
-; CHECK: punpcklbw
-; CHECK-NEXT: punpcklbw
-; CHECK-NEXT: pshufd $0
+; CHECK: pxor %[[X:xmm[0-9]+]], %[[X]]
+; CHECK-NEXT: pshufb %[[X]], %xmm0
 }
 
 define <16 x i8> @shuf_16i8_9(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
@@ -85,9 +84,7 @@ define <16 x i8> @shuf_16i8_9(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
        ret <16 x i8> %tmp6
 
 ; CHECK-LABEL: shuf_16i8_9:
-; CHECK: punpcklbw
-; CHECK-NEXT: punpcklbw
-; CHECK-NEXT: pshufd $85
+; CHECK: pshufb {{.*}} # xmm0 = xmm0[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1]
 }
 
 define <16 x i8> @shuf_16i8_10(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
@@ -95,9 +92,7 @@ define <16 x i8> @shuf_16i8_10(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
        ret <16 x i8> %tmp6
 
 ; CHECK-LABEL: shuf_16i8_10:
-; CHECK: punpcklbw
-; CHECK-NEXT: punpcklbw
-; CHECK-NEXT: pshufd $-86
+; CHECK: pshufb {{.*}} # xmm0 = xmm0[2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2]
 }
 
 define <16 x i8> @shuf_16i8_11(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
@@ -105,9 +100,7 @@ define <16 x i8> @shuf_16i8_11(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
        ret <16 x i8> %tmp6
 
 ; CHECK-LABEL: shuf_16i8_11:
-; CHECK: punpcklbw
-; CHECK-NEXT: punpcklbw
-; CHECK-NEXT: pshufd $-1
+; CHECK: pshufb {{.*}} # xmm0 = xmm0[3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3]
 }
 
 
@@ -124,9 +117,7 @@ define <16 x i8> @shuf_16i8_13(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
        ret <16 x i8> %tmp6
 
 ; CHECK-LABEL: shuf_16i8_13:
-; CHECK: punpcklbw
-; CHECK-NEXT: punpckhbw
-; CHECK-NEXT: pshufd $85
+; CHECK: pshufb {{.*}} # xmm0 = xmm0[5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5]
 }
 
 define <16 x i8> @shuf_16i8_14(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
@@ -134,9 +125,7 @@ define <16 x i8> @shuf_16i8_14(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
        ret <16 x i8> %tmp6
 
 ; CHECK-LABEL: shuf_16i8_14:
-; CHECK: punpcklbw
-; CHECK-NEXT: punpckhbw
-; CHECK-NEXT: pshufd $-86
+; CHECK: pshufb {{.*}} # xmm0 = xmm0[6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6]
 }
 
 define <16 x i8> @shuf_16i8_15(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
@@ -144,9 +133,7 @@ define <16 x i8> @shuf_16i8_15(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
        ret <16 x i8> %tmp6
 
 ; CHECK-LABEL: shuf_16i8_15:
-; CHECK: punpcklbw
-; CHECK-NEXT: punpckhbw
-; CHECK-NEXT: pshufd $-1
+; CHECK: pshufb {{.*}} # xmm0 = xmm0[7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7]
 }
 
 define <16 x i8> @shuf_16i8_16(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
@@ -154,9 +141,7 @@ define <16 x i8> @shuf_16i8_16(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
        ret <16 x i8> %tmp6
 
 ; CHECK-LABEL: shuf_16i8_16:
-; CHECK: punpckhbw
-; CHECK-NEXT: punpcklbw
-; CHECK-NEXT: pshufd $0
+; CHECK: pshufb {{.*}} # xmm0 = xmm0[8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8]
 }
 
 define <16 x i8> @shuf_16i8_17(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
@@ -164,9 +149,7 @@ define <16 x i8> @shuf_16i8_17(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
        ret <16 x i8> %tmp6
 
 ; CHECK-LABEL: shuf_16i8_17:
-; CHECK: punpckhbw
-; CHECK-NEXT: punpcklbw
-; CHECK-NEXT: pshufd $85
+; CHECK: pshufb {{.*}} # xmm0 = xmm0[9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9,9]
 }
 
 define <16 x i8> @shuf_16i8_18(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
@@ -174,9 +157,7 @@ define <16 x i8> @shuf_16i8_18(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
        ret <16 x i8> %tmp6
 
 ; CHECK-LABEL: shuf_16i8_18:
-; CHECK: punpckhbw
-; CHECK-NEXT: punpcklbw
-; CHECK-NEXT: pshufd $-86
+; CHECK: pshufb {{.*}} # xmm0 = xmm0[10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10]
 }
 
 define <16 x i8> @shuf_16i8_19(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
@@ -184,9 +165,7 @@ define <16 x i8> @shuf_16i8_19(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
        ret <16 x i8> %tmp6
 
 ; CHECK-LABEL: shuf_16i8_19:
-; CHECK: punpckhbw
-; CHECK-NEXT: punpcklbw
-; CHECK-NEXT: pshufd $-1
+; CHECK: pshufb {{.*}} # xmm0 = xmm0[11,11,11,11,11,11,11,11,11,11,11,11,11,11,11,11]
 }
 
 define <16 x i8> @shuf_16i8_20(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
@@ -194,9 +173,7 @@ define <16 x i8> @shuf_16i8_20(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
        ret <16 x i8> %tmp6
 
 ; CHECK-LABEL: shuf_16i8_20:
-; CHECK: punpckhbw
-; CHECK-NEXT: punpckhbw
-; CHECK-NEXT: pshufd $0
+; CHECK: pshufb {{.*}} # xmm0 = xmm0[12,12,12,12,12,12,12,12,12,12,12,12,12,12,12,12]
 }
 
 define <16 x i8> @shuf_16i8_21(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
@@ -204,9 +181,7 @@ define <16 x i8> @shuf_16i8_21(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
        ret <16 x i8> %tmp6
 
 ; CHECK-LABEL: shuf_16i8_21:
-; CHECK: punpckhbw
-; CHECK-NEXT: punpckhbw
-; CHECK-NEXT: pshufd $85
+; CHECK: pshufb {{.*}} # xmm0 = xmm0[13,13,13,13,13,13,13,13,13,13,13,13,13,13,13,13]
 }
 
 define <16 x i8> @shuf_16i8_22(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
@@ -214,9 +189,7 @@ define <16 x i8> @shuf_16i8_22(<16 x i8> %T0, <16 x i8> %T1) nounwind readnone {
        ret <16 x i8> %tmp6
 
 ; CHECK-LABEL: shuf_16i8_22:
-; CHECK: punpckhbw
-; CHECK-NEXT: punpckhbw
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