lib/Target/X86/Utils/X86ShuffleDecode.cpp

   1 //===-- X86ShuffleDecode.cpp - X86 shuffle decode logic -------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // Define several functions to decode x86 specific shuffle semantics into a
  11 // generic vector mask.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "X86ShuffleDecode.h"
  16
  17 //===----------------------------------------------------------------------===//
  18 //  Vector Mask Decoding
  19 //===----------------------------------------------------------------------===//
  20
  21 namespace llvm {
  22
  23 void DecodeINSERTPSMask(unsigned Imm, SmallVectorImpl<int> &ShuffleMask) {
  24   // Defaults the copying the dest value.
  25   ShuffleMask.push_back(0);
  26   ShuffleMask.push_back(1);
  27   ShuffleMask.push_back(2);
  28   ShuffleMask.push_back(3);
  29
  30   // Decode the immediate.
  31   unsigned ZMask = Imm & 15;
  32   unsigned CountD = (Imm >> 4) & 3;
  33   unsigned CountS = (Imm >> 6) & 3;
  34
  35   // CountS selects which input element to use.
  36   unsigned InVal = 4+CountS;
  37   // CountD specifies which element of destination to update.
  38   ShuffleMask[CountD] = InVal;
  39   // ZMask zaps values, potentially overriding the CountD elt.
  40   if (ZMask & 1) ShuffleMask[0] = SM_SentinelZero;
  41   if (ZMask & 2) ShuffleMask[1] = SM_SentinelZero;
  42   if (ZMask & 4) ShuffleMask[2] = SM_SentinelZero;
  43   if (ZMask & 8) ShuffleMask[3] = SM_SentinelZero;
  44 }
  45
  46 // <3,1> or <6,7,2,3>
  47 void DecodeMOVHLPSMask(unsigned NElts, SmallVectorImpl<int> &ShuffleMask) {
  48   for (unsigned i = NElts/2; i != NElts; ++i)
  49     ShuffleMask.push_back(NElts+i);
  50
  51   for (unsigned i = NElts/2; i != NElts; ++i)
  52     ShuffleMask.push_back(i);
  53 }
  54
  55 // <0,2> or <0,1,4,5>
  56 void DecodeMOVLHPSMask(unsigned NElts, SmallVectorImpl<int> &ShuffleMask) {
  57   for (unsigned i = 0; i != NElts/2; ++i)
  58     ShuffleMask.push_back(i);
  59
  60   for (unsigned i = 0; i != NElts/2; ++i)
  61     ShuffleMask.push_back(NElts+i);
  62 }
  63
  64 void DecodePALIGNRMask(MVT VT, unsigned Imm,
  65                        SmallVectorImpl<int> &ShuffleMask) {
  66   unsigned NumElts = VT.getVectorNumElements();
  67   unsigned Offset = Imm * (VT.getVectorElementType().getSizeInBits() / 8);
  68
  69   unsigned NumLanes = VT.getSizeInBits() / 128;
  70   unsigned NumLaneElts = NumElts / NumLanes;
  71
  72   for (unsigned l = 0; l != NumElts; l += NumLaneElts) {
  73     for (unsigned i = 0; i != NumLaneElts; ++i) {
  74       unsigned Base = i + Offset;
  75       // if i+offset is out of this lane then we actually need the other source
  76       if (Base >= NumLaneElts) Base += NumElts - NumLaneElts;
  77       ShuffleMask.push_back(Base + l);
  78     }
  79   }
  80 }
  81
  82 /// DecodePSHUFMask - This decodes the shuffle masks for pshufd, and vpermilp*.
  83 /// VT indicates the type of the vector allowing it to handle different
  84 /// datatypes and vector widths.
  85 void DecodePSHUFMask(MVT VT, unsigned Imm, SmallVectorImpl<int> &ShuffleMask) {
  86   unsigned NumElts = VT.getVectorNumElements();
  87
  88   unsigned NumLanes = VT.getSizeInBits() / 128;
  89   unsigned NumLaneElts = NumElts / NumLanes;
  90
  91   unsigned NewImm = Imm;
  92   for (unsigned l = 0; l != NumElts; l += NumLaneElts) {
  93     for (unsigned i = 0; i != NumLaneElts; ++i) {
  94       ShuffleMask.push_back(NewImm % NumLaneElts + l);
  95       NewImm /= NumLaneElts;
  96     }
  97     if (NumLaneElts == 4) NewImm = Imm; // reload imm
  98   }
  99 }
 100
 101 void DecodePSHUFHWMask(MVT VT, unsigned Imm,
 102                        SmallVectorImpl<int> &ShuffleMask) {
 103   unsigned NumElts = VT.getVectorNumElements();
 104
 105   for (unsigned l = 0; l != NumElts; l += 8) {
 106     unsigned NewImm = Imm;
 107     for (unsigned i = 0, e = 4; i != e; ++i) {
 108       ShuffleMask.push_back(l + i);
 109     }
 110     for (unsigned i = 4, e = 8; i != e; ++i) {
 111       ShuffleMask.push_back(l + 4 + (NewImm & 3));
 112       NewImm >>= 2;
 113     }
 114   }
 115 }
 116
 117 void DecodePSHUFLWMask(MVT VT, unsigned Imm,
 118                        SmallVectorImpl<int> &ShuffleMask) {
 119   unsigned NumElts = VT.getVectorNumElements();
 120
 121   for (unsigned l = 0; l != NumElts; l += 8) {
 122     unsigned NewImm = Imm;
 123     for (unsigned i = 0, e = 4; i != e; ++i) {
 124       ShuffleMask.push_back(l + (NewImm & 3));
 125       NewImm >>= 2;
 126     }
 127     for (unsigned i = 4, e = 8; i != e; ++i) {
 128       ShuffleMask.push_back(l + i);
 129     }
 130   }
 131 }
 132
 133 /// DecodeSHUFPMask - This decodes the shuffle masks for shufp*. VT indicates
 134 /// the type of the vector allowing it to handle different datatypes and vector
 135 /// widths.
 136 void DecodeSHUFPMask(MVT VT, unsigned Imm, SmallVectorImpl<int> &ShuffleMask) {
 137   unsigned NumElts = VT.getVectorNumElements();
 138
 139   unsigned NumLanes = VT.getSizeInBits() / 128;
 140   unsigned NumLaneElts = NumElts / NumLanes;
 141
 142   unsigned NewImm = Imm;
 143   for (unsigned l = 0; l != NumElts; l += NumLaneElts) {
 144     // each half of a lane comes from different source
 145     for (unsigned s = 0; s != NumElts*2; s += NumElts) {
 146       for (unsigned i = 0; i != NumLaneElts/2; ++i) {
 147         ShuffleMask.push_back(NewImm % NumLaneElts + s + l);
 148         NewImm /= NumLaneElts;
 149       }
 150     }
 151     if (NumLaneElts == 4) NewImm = Imm; // reload imm
 152   }
 153 }
 154
 155 /// DecodeUNPCKHMask - This decodes the shuffle masks for unpckhps/unpckhpd
 156 /// and punpckh*. VT indicates the type of the vector allowing it to handle
 157 /// different datatypes and vector widths.
 158 void DecodeUNPCKHMask(MVT VT, SmallVectorImpl<int> &ShuffleMask) {
 159   unsigned NumElts = VT.getVectorNumElements();
 160
 161   // Handle 128 and 256-bit vector lengths. AVX defines UNPCK* to operate
 162   // independently on 128-bit lanes.
 163   unsigned NumLanes = VT.getSizeInBits() / 128;
 164   if (NumLanes == 0 ) NumLanes = 1;  // Handle MMX
 165   unsigned NumLaneElts = NumElts / NumLanes;
 166
 167   for (unsigned l = 0; l != NumElts; l += NumLaneElts) {
 168     for (unsigned i = l + NumLaneElts/2, e = l + NumLaneElts; i != e; ++i) {
 169       ShuffleMask.push_back(i);          // Reads from dest/src1
 170       ShuffleMask.push_back(i+NumElts);  // Reads from src/src2
 171     }
 172   }
 173 }
 174
 175 /// DecodeUNPCKLMask - This decodes the shuffle masks for unpcklps/unpcklpd
 176 /// and punpckl*. VT indicates the type of the vector allowing it to handle
 177 /// different datatypes and vector widths.
 178 void DecodeUNPCKLMask(MVT VT, SmallVectorImpl<int> &ShuffleMask) {
 179   unsigned NumElts = VT.getVectorNumElements();
 180
 181   // Handle 128 and 256-bit vector lengths. AVX defines UNPCK* to operate
 182   // independently on 128-bit lanes.
 183   unsigned NumLanes = VT.getSizeInBits() / 128;
 184   if (NumLanes == 0 ) NumLanes = 1;  // Handle MMX
 185   unsigned NumLaneElts = NumElts / NumLanes;
 186
 187   for (unsigned l = 0; l != NumElts; l += NumLaneElts) {
 188     for (unsigned i = l, e = l + NumLaneElts/2; i != e; ++i) {
 189       ShuffleMask.push_back(i);          // Reads from dest/src1
 190       ShuffleMask.push_back(i+NumElts);  // Reads from src/src2
 191     }
 192   }
 193 }
 194
 195 void DecodeVPERM2X128Mask(MVT VT, unsigned Imm,
 196                           SmallVectorImpl<int> &ShuffleMask) {
 197   if (Imm & 0x88)
 198     return; // Not a shuffle
 199
 200   unsigned HalfSize = VT.getVectorNumElements()/2;
 201
 202   for (unsigned l = 0; l != 2; ++l) {
 203     unsigned HalfBegin = ((Imm >> (l*4)) & 0x3) * HalfSize;
 204     for (unsigned i = HalfBegin, e = HalfBegin+HalfSize; i != e; ++i)
 205       ShuffleMask.push_back(i);
 206   }
 207 }
 208
 209 /// DecodeVPERMMask - this decodes the shuffle masks for VPERMQ/VPERMPD.
 210 /// No VT provided since it only works on 256-bit, 4 element vectors.
 211 void DecodeVPERMMask(unsigned Imm, SmallVectorImpl<int> &ShuffleMask) {
 212   for (unsigned i = 0; i != 4; ++i) {
 213     ShuffleMask.push_back((Imm >> (2*i)) & 3);
 214   }
 215 }
 216
 217 } // llvm namespace