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