[X86][SSE] Update the cost table for integer-integer conversions on SSE2/SSE4.1.
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86TargetTransformInfo.cpp
index a2d0884c4d49f49c2810614c7fa9e269b5e9926a..d33d57584128baf48f33c9ebda1195d42da28b38 100644 (file)
@@ -21,6 +21,7 @@
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Target/CostTable.h"
 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
+
 using namespace llvm;
 
 #define DEBUG_TYPE "x86tti"
@@ -62,8 +63,8 @@ unsigned X86TTIImpl::getRegisterBitWidth(bool Vector) {
 
   if (ST->is64Bit())
     return 64;
-  return 32;
 
+  return 32;
 }
 
 unsigned X86TTIImpl::getMaxInterleaveFactor(unsigned VF) {
@@ -84,12 +85,12 @@ unsigned X86TTIImpl::getMaxInterleaveFactor(unsigned VF) {
   return 2;
 }
 
-unsigned X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
+int X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
     unsigned Opcode, Type *Ty, TTI::OperandValueKind Op1Info,
     TTI::OperandValueKind Op2Info, TTI::OperandValueProperties Opd1PropInfo,
     TTI::OperandValueProperties Opd2PropInfo) {
   // Legalize the type.
-  std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Ty);
+  std::pair<int, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Ty);
 
   int ISD = TLI->InstructionOpcodeToISD(Opcode);
   assert(ISD && "Invalid opcode");
@@ -101,10 +102,9 @@ unsigned X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
     // normally expanded to the sequence SRA + SRL + ADD + SRA.
     // The OperandValue properties many not be same as that of previous
     // operation;conservatively assume OP_None.
-    unsigned Cost =
-        2 * getArithmeticInstrCost(Instruction::AShr, Ty, Op1Info, Op2Info,
-                                   TargetTransformInfo::OP_None,
-                                   TargetTransformInfo::OP_None);
+    int Cost = 2 * getArithmeticInstrCost(Instruction::AShr, Ty, Op1Info,
+                                          Op2Info, TargetTransformInfo::OP_None,
+                                          TargetTransformInfo::OP_None);
     Cost += getArithmeticInstrCost(Instruction::LShr, Ty, Op1Info, Op2Info,
                                    TargetTransformInfo::OP_None,
                                    TargetTransformInfo::OP_None);
@@ -115,8 +115,7 @@ unsigned 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
@@ -127,12 +126,12 @@ unsigned X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
 
   if (Op2Info == TargetTransformInfo::OK_UniformConstantValue &&
       ST->hasAVX2()) {
-    int Idx = CostTableLookup(AVX2UniformConstCostTable, ISD, LT.second);
-    if (Idx != -1)
-      return LT.first * AVX2UniformConstCostTable[Idx].Cost;
+    if (const auto *Entry = CostTableLookup(AVX2UniformConstCostTable, ISD,
+                                            LT.second))
+      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 },
@@ -141,7 +140,12 @@ unsigned X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
     { ISD::SRA,     MVT::v8i64,    1 },
   };
 
-  static const CostTblEntry<MVT::SimpleValueType> AVX2CostTable[] = {
+  if (ST->hasAVX512()) {
+    if (const auto *Entry = CostTableLookup(AVX512CostTable, ISD, LT.second))
+      return LT.first * Entry->Cost;
+  }
+
+  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 },
@@ -154,7 +158,57 @@ unsigned X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
     { ISD::SRL,     MVT::v2i64,    1 },
     { ISD::SHL,     MVT::v4i64,    1 },
     { ISD::SRL,     MVT::v4i64,    1 },
+  };
+
+  // Look for AVX2 lowering tricks.
+  if (ST->hasAVX2()) {
+    if (ISD == ISD::SHL && LT.second == MVT::v16i16 &&
+        (Op2Info == TargetTransformInfo::OK_UniformConstantValue ||
+         Op2Info == TargetTransformInfo::OK_NonUniformConstantValue))
+      // On AVX2, a packed v16i16 shift left by a constant build_vector
+      // is lowered into a vector multiply (vpmullw).
+      return LT.first;
+
+    if (const auto *Entry = CostTableLookup(AVX2CostTable, ISD, LT.second))
+      return LT.first * Entry->Cost;
+  }
+
+  static const CostTblEntry XOPCostTable[] = {
+    // 128bit shifts take 1cy, but right shifts require negation beforehand.
+    { ISD::SHL,     MVT::v16i8,    1 },
+    { ISD::SRL,     MVT::v16i8,    2 },
+    { ISD::SRA,     MVT::v16i8,    2 },
+    { ISD::SHL,     MVT::v8i16,    1 },
+    { ISD::SRL,     MVT::v8i16,    2 },
+    { ISD::SRA,     MVT::v8i16,    2 },
+    { ISD::SHL,     MVT::v4i32,    1 },
+    { ISD::SRL,     MVT::v4i32,    2 },
+    { ISD::SRA,     MVT::v4i32,    2 },
+    { ISD::SHL,     MVT::v2i64,    1 },
+    { ISD::SRL,     MVT::v2i64,    2 },
+    { ISD::SRA,     MVT::v2i64,    2 },
+    // 256bit shifts require splitting if AVX2 didn't catch them above.
+    { ISD::SHL,     MVT::v32i8,    2 },
+    { ISD::SRL,     MVT::v32i8,    4 },
+    { ISD::SRA,     MVT::v32i8,    4 },
+    { ISD::SHL,     MVT::v16i16,   2 },
+    { ISD::SRL,     MVT::v16i16,   4 },
+    { ISD::SRA,     MVT::v16i16,   4 },
+    { ISD::SHL,     MVT::v8i32,    2 },
+    { ISD::SRL,     MVT::v8i32,    4 },
+    { ISD::SRA,     MVT::v8i32,    4 },
+    { ISD::SHL,     MVT::v4i64,    2 },
+    { ISD::SRL,     MVT::v4i64,    4 },
+    { ISD::SRA,     MVT::v4i64,    4 },
+  };
 
+  // Look for XOP lowering tricks.
+  if (ST->hasXOP()) {
+    if (const auto *Entry = CostTableLookup(XOPCostTable, ISD, LT.second))
+      return LT.first * Entry->Cost;
+  }
+
+  static const CostTblEntry AVX2CustomCostTable[] = {
     { ISD::SHL,  MVT::v32i8,      11 }, // vpblendvb sequence.
     { ISD::SHL,  MVT::v16i16,     10 }, // extend/vpsrlvd/pack sequence.
 
@@ -163,7 +217,8 @@ unsigned X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
 
     { ISD::SRA,  MVT::v32i8,      24 }, // vpblendvb sequence.
     { ISD::SRA,  MVT::v16i16,     10 }, // extend/vpsravd/pack sequence.
-    { ISD::SRA,  MVT::v4i64,    4*10 }, // Scalarized.
+    { ISD::SRA,  MVT::v2i64,       4 }, // srl/xor/sub sequence.
+    { ISD::SRA,  MVT::v4i64,       4 }, // srl/xor/sub sequence.
 
     // Vectorizing division is a bad idea. See the SSE2 table for more comments.
     { ISD::SDIV,  MVT::v32i8,  32*20 },
@@ -176,44 +231,44 @@ unsigned X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
     { ISD::UDIV,  MVT::v4i64,  4*20 },
   };
 
-  if (ST->hasAVX512()) {
-    int Idx = CostTableLookup(AVX512CostTable, ISD, LT.second);
-    if (Idx != -1)
-      return LT.first * AVX512CostTable[Idx].Cost;
-  }
-  // Look for AVX2 lowering tricks.
+  // Look for AVX2 lowering tricks for custom cases.
   if (ST->hasAVX2()) {
-    if (ISD == ISD::SHL && LT.second == MVT::v16i16 &&
-        (Op2Info == TargetTransformInfo::OK_UniformConstantValue ||
-         Op2Info == TargetTransformInfo::OK_NonUniformConstantValue))
-      // On AVX2, a packed v16i16 shift left by a constant build_vector
-      // is lowered into a vector multiply (vpmullw).
-      return LT.first;
-
-    int Idx = CostTableLookup(AVX2CostTable, ISD, LT.second);
-    if (Idx != -1)
-      return LT.first * AVX2CostTable[Idx].Cost;
+    if (const auto *Entry = CostTableLookup(AVX2CustomCostTable, ISD,
+                                            LT.second))
+      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.
     // Constant splats are cheaper for the following instructions.
     { ISD::SHL,  MVT::v16i8,  1 }, // psllw.
+    { ISD::SHL,  MVT::v32i8,  2 }, // psllw.
     { ISD::SHL,  MVT::v8i16,  1 }, // psllw.
+    { ISD::SHL,  MVT::v16i16, 2 }, // psllw.
     { ISD::SHL,  MVT::v4i32,  1 }, // pslld
+    { ISD::SHL,  MVT::v8i32,  2 }, // pslld
     { ISD::SHL,  MVT::v2i64,  1 }, // psllq.
+    { ISD::SHL,  MVT::v4i64,  2 }, // psllq.
 
     { ISD::SRL,  MVT::v16i8,  1 }, // psrlw.
+    { ISD::SRL,  MVT::v32i8,  2 }, // psrlw.
     { ISD::SRL,  MVT::v8i16,  1 }, // psrlw.
+    { ISD::SRL,  MVT::v16i16, 2 }, // psrlw.
     { ISD::SRL,  MVT::v4i32,  1 }, // psrld.
+    { ISD::SRL,  MVT::v8i32,  2 }, // psrld.
     { ISD::SRL,  MVT::v2i64,  1 }, // psrlq.
+    { ISD::SRL,  MVT::v4i64,  2 }, // psrlq.
 
     { ISD::SRA,  MVT::v16i8,  4 }, // psrlw, pand, pxor, psubb.
+    { ISD::SRA,  MVT::v32i8,  8 }, // psrlw, pand, pxor, psubb.
     { ISD::SRA,  MVT::v8i16,  1 }, // psraw.
+    { ISD::SRA,  MVT::v16i16, 2 }, // psraw.
     { ISD::SRA,  MVT::v4i32,  1 }, // psrad.
+    { ISD::SRA,  MVT::v8i32,  2 }, // psrad.
     { ISD::SRA,  MVT::v2i64,  4 }, // 2 x psrad + shuffle.
+    { ISD::SRA,  MVT::v4i64,  8 }, // 2 x psrad + shuffle.
 
     { ISD::SDIV, MVT::v8i16,  6 }, // pmulhw sequence
     { ISD::UDIV, MVT::v8i16,  6 }, // pmulhuw sequence
@@ -227,27 +282,34 @@ unsigned X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
     if (ISD == ISD::SDIV && LT.second == MVT::v4i32 && ST->hasSSE41())
       return LT.first * 15;
 
-    int Idx = CostTableLookup(SSE2UniformConstCostTable, ISD, LT.second);
-    if (Idx != -1)
-      return LT.first * SSE2UniformConstCostTable[Idx].Cost;
+    if (const auto *Entry = CostTableLookup(SSE2UniformConstCostTable, ISD,
+                                            LT.second))
+      return LT.first * Entry->Cost;
   }
 
   if (ISD == ISD::SHL &&
       Op2Info == TargetTransformInfo::OK_NonUniformConstantValue) {
-    EVT VT = LT.second;
+    MVT VT = LT.second;
+    // Vector shift left by non uniform constant can be lowered
+    // into vector multiply (pmullw/pmulld).
     if ((VT == MVT::v8i16 && ST->hasSSE2()) ||
         (VT == MVT::v4i32 && ST->hasSSE41()))
-      // Vector shift left by non uniform constant can be lowered
-      // into vector multiply (pmullw/pmulld).
       return LT.first;
+
+    // v16i16 and v8i32 shifts by non-uniform constants are lowered into a
+    // sequence of extract + two vector multiply + insert.
+    if ((VT == MVT::v8i32 || VT == MVT::v16i16) &&
+       (ST->hasAVX() && !ST->hasAVX2()))
+      ISD = ISD::MUL;
+
+    // A vector shift left by non uniform constant is converted
+    // into a vector multiply; the new multiply is eventually
+    // lowered into a sequence of shuffles and 2 x pmuludq.
     if (VT == MVT::v4i32 && ST->hasSSE2())
-      // A vector shift left by non uniform constant is converted
-      // into a vector multiply; the new multiply is eventually
-      // lowered into a sequence of shuffles and 2 x pmuludq.
       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
@@ -257,20 +319,31 @@ unsigned X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
     // used for vectorization and we don't want to make vectorized code worse
     // than scalar code.
     { ISD::SHL,  MVT::v16i8,    26 }, // cmpgtb sequence.
+    { ISD::SHL,  MVT::v32i8,  2*26 }, // cmpgtb sequence.
     { ISD::SHL,  MVT::v8i16,    32 }, // cmpgtb sequence.
+    { ISD::SHL,  MVT::v16i16, 2*32 }, // cmpgtb sequence.
     { ISD::SHL,  MVT::v4i32,   2*5 }, // We optimized this using mul.
+    { ISD::SHL,  MVT::v8i32, 2*2*5 }, // We optimized this using mul.
     { ISD::SHL,  MVT::v2i64,     4 }, // splat+shuffle sequence.
-    { ISD::SHL,  MVT::v4i64,     8 }, // splat+shuffle sequence.
+    { ISD::SHL,  MVT::v4i64,   2*4 }, // splat+shuffle sequence.
 
     { ISD::SRL,  MVT::v16i8,    26 }, // cmpgtb sequence.
+    { ISD::SRL,  MVT::v32i8,  2*26 }, // cmpgtb sequence.
     { ISD::SRL,  MVT::v8i16,    32 }, // cmpgtb sequence.
+    { ISD::SRL,  MVT::v16i16, 2*32 }, // cmpgtb sequence.
     { ISD::SRL,  MVT::v4i32,    16 }, // Shift each lane + blend.
+    { ISD::SRL,  MVT::v8i32,  2*16 }, // Shift each lane + blend.
     { ISD::SRL,  MVT::v2i64,     4 }, // splat+shuffle sequence.
+    { ISD::SRL,  MVT::v4i64,   2*4 }, // splat+shuffle sequence.
 
     { ISD::SRA,  MVT::v16i8,    54 }, // unpacked cmpgtb sequence.
+    { ISD::SRA,  MVT::v32i8,  2*54 }, // unpacked cmpgtb sequence.
     { ISD::SRA,  MVT::v8i16,    32 }, // cmpgtb sequence.
+    { ISD::SRA,  MVT::v16i16, 2*32 }, // cmpgtb sequence.
     { ISD::SRA,  MVT::v4i32,    16 }, // Shift each lane + blend.
-    { ISD::SRA,  MVT::v2i64,  2*10 }, // Scalarized.
+    { ISD::SRA,  MVT::v8i32,  2*16 }, // Shift each lane + blend.
+    { ISD::SRA,  MVT::v2i64,    12 }, // srl/xor/sub sequence.
+    { ISD::SRA,  MVT::v4i64,  2*12 }, // srl/xor/sub sequence.
 
     // It is not a good idea to vectorize division. We have to scalarize it and
     // in the process we will often end up having to spilling regular
@@ -289,12 +362,11 @@ unsigned X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
   };
 
   if (ST->hasSSE2()) {
-    int Idx = CostTableLookup(SSE2CostTable, ISD, LT.second);
-    if (Idx != -1)
-      return LT.first * SSE2CostTable[Idx].Cost;
+    if (const auto *Entry = CostTableLookup(SSE2CostTable, ISD, LT.second))
+      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.
@@ -314,29 +386,21 @@ unsigned X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
 
   // Look for AVX1 lowering tricks.
   if (ST->hasAVX() && !ST->hasAVX2()) {
-    EVT VT = LT.second;
-
-    // v16i16 and v8i32 shifts by non-uniform constants are lowered into a
-    // sequence of extract + two vector multiply + insert.
-    if (ISD == ISD::SHL && (VT == MVT::v8i32 || VT == MVT::v16i16) &&
-        Op2Info == TargetTransformInfo::OK_NonUniformConstantValue)
-      ISD = ISD::MUL;
+    MVT VT = LT.second;
 
-    int Idx = CostTableLookup(AVX1CostTable, ISD, VT);
-    if (Idx != -1)
-      return LT.first * AVX1CostTable[Idx].Cost;
+    if (const auto *Entry = CostTableLookup(AVX1CostTable, ISD, VT))
+      return LT.first * Entry->Cost;
   }
 
   // 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 },
     { ISD::MUL,     MVT::v4i64,    9 },
   };
-  int Idx = CostTableLookup(CustomLowered, ISD, LT.second);
-  if (Idx != -1)
-    return LT.first * CustomLowered[Idx].Cost;
+  if (const auto *Entry = CostTableLookup(CustomLowered, ISD, LT.second))
+    return LT.first * Entry->Cost;
 
   // Special lowering of v4i32 mul on sse2, sse3: Lower v4i32 mul as 2x shuffle,
   // 2x pmuludq, 2x shuffle.
@@ -348,15 +412,15 @@ unsigned X86TTIImpl::getArithmeticInstrCost(
   return BaseT::getArithmeticInstrCost(Opcode, Ty, Op1Info, Op2Info);
 }
 
-unsigned X86TTIImpl::getShuffleCost(TTI::ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
-                                    Type *SubTp) {
+int X86TTIImpl::getShuffleCost(TTI::ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
+                               Type *SubTp) {
   // We only estimate the cost of reverse and alternate shuffles.
   if (Kind != TTI::SK_Reverse && Kind != TTI::SK_Alternate)
     return BaseT::getShuffleCost(Kind, Tp, Index, SubTp);
 
   if (Kind == TTI::SK_Reverse) {
-    std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Tp);
-    unsigned Cost = 1;
+    std::pair<int, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Tp);
+    int Cost = 1;
     if (LT.second.getSizeInBits() > 128)
       Cost = 3; // Extract + insert + copy.
 
@@ -367,14 +431,14 @@ unsigned X86TTIImpl::getShuffleCost(TTI::ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
   if (Kind == TTI::SK_Alternate) {
     // 64-bit packed float vectors (v2f32) are widened to type v4f32.
     // 64-bit packed integer vectors (v2i32) are promoted to type v2i64.
-    std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Tp);
+    std::pair<int, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Tp);
 
     // The backend knows how to generate a single VEX.256 version of
     // instruction VPBLENDW if the target supports AVX2.
     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
 
@@ -390,13 +454,12 @@ unsigned X86TTIImpl::getShuffleCost(TTI::ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
       {ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v32i8, 9}
     };
 
-    if (ST->hasAVX()) {
-      int Idx = CostTableLookup(AVXAltShuffleTbl, ISD::VECTOR_SHUFFLE, LT.second);
-      if (Idx != -1)
-        return LT.first * AVXAltShuffleTbl[Idx].Cost;
-    }
+    if (ST->hasAVX())
+      if (const auto *Entry = CostTableLookup(AVXAltShuffleTbl,
+                                              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},
@@ -414,13 +477,12 @@ unsigned X86TTIImpl::getShuffleCost(TTI::ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
       {ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16i8, 3}
     };
 
-    if (ST->hasSSE41()) {
-      int Idx = CostTableLookup(SSE41AltShuffleTbl, ISD::VECTOR_SHUFFLE, LT.second);
-      if (Idx != -1)
-        return LT.first * SSE41AltShuffleTbl[Idx].Cost;
-    }
+    if (ST->hasSSE41())
+      if (const auto *Entry = CostTableLookup(SSE41AltShuffleTbl, ISD::VECTOR_SHUFFLE,
+                                              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
 
@@ -433,13 +495,12 @@ unsigned X86TTIImpl::getShuffleCost(TTI::ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
       {ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16i8, 3}  // pshufb + pshufb + or
     };
 
-    if (ST->hasSSSE3()) {
-      int Idx = CostTableLookup(SSSE3AltShuffleTbl, ISD::VECTOR_SHUFFLE, LT.second);
-      if (Idx != -1)
-        return LT.first * SSSE3AltShuffleTbl[Idx].Cost;
-    }
+    if (ST->hasSSSE3())
+      if (const auto *Entry = CostTableLookup(SSSE3AltShuffleTbl,
+                                              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
 
@@ -454,31 +515,47 @@ unsigned X86TTIImpl::getShuffleCost(TTI::ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
     };
 
     // Fall-back (SSE3 and SSE2).
-    int Idx = CostTableLookup(SSEAltShuffleTbl, ISD::VECTOR_SHUFFLE, LT.second);
-    if (Idx != -1)
-      return LT.first * SSEAltShuffleTbl[Idx].Cost;
+    if (const auto *Entry = CostTableLookup(SSEAltShuffleTbl,
+                                            ISD::VECTOR_SHUFFLE, LT.second))
+      return LT.first * Entry->Cost;
     return BaseT::getShuffleCost(Kind, Tp, Index, SubTp);
   }
 
   return BaseT::getShuffleCost(Kind, Tp, Index, SubTp);
 }
 
-unsigned X86TTIImpl::getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src) {
+int X86TTIImpl::getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src) {
   int ISD = TLI->InstructionOpcodeToISD(Opcode);
   assert(ISD && "Invalid opcode");
 
-  static const TypeConversionCostTblEntry<MVT::SimpleValueType>
-  AVX512ConversionTbl[] = {
+  // FIXME: Need a better design of the cost table to handle non-simple types of
+  // potential massive combinations (elem_num x src_type x dst_type).
+
+  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 },
@@ -488,20 +565,49 @@ unsigned 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 },
@@ -532,8 +638,7 @@ unsigned 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 },
@@ -603,8 +708,38 @@ unsigned 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 SSE41ConversionTbl[] = {
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v16i32, MVT::v16i16, 4 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v16i32, MVT::v16i16, 4 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v8i32,  MVT::v8i16,  2 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v8i32,  MVT::v8i16,  2 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v4i32,  MVT::v4i16,  1 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v4i32,  MVT::v4i16,  1 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v16i32, MVT::v16i8,  4 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v16i32, MVT::v16i8,  4 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v8i32,  MVT::v8i8,   2 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v8i32,  MVT::v8i8,   2 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v4i32,  MVT::v4i8,   1 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v4i32,  MVT::v4i8,   1 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v16i16, MVT::v16i8,  2 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v16i16, MVT::v16i8,  2 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v8i16,  MVT::v8i8,   1 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v8i16,  MVT::v8i8,   1 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v4i16,  MVT::v4i8,   1 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v4i16,  MVT::v4i8,   2 },
+
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v16i16, MVT::v16i32, 6 },
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v8i16,  MVT::v8i32,  3 },
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v4i16,  MVT::v4i32,  1 },
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v16i8,  MVT::v16i32, 30 },
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v8i8,   MVT::v8i32,  3 },
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v4i8,   MVT::v4i32,  1 },
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v16i8,  MVT::v16i16, 3 },
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v8i8,   MVT::v8i16,  1 },
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v4i8,   MVT::v4i16,  2 },
+  };
+
+  static const TypeConversionCostTblEntry SSE2ConversionTbl[] = {
     // 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.
@@ -625,23 +760,44 @@ unsigned X86TTIImpl::getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src) {
     { ISD::SINT_TO_FP, MVT::v4f32, MVT::v4i32, 15 },
     { ISD::SINT_TO_FP, MVT::v4f32, MVT::v8i16, 15 },
     { ISD::SINT_TO_FP, MVT::v4f32, MVT::v16i8, 8 },
+
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v16i32, MVT::v16i16, 6 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v16i32, MVT::v16i16, 8 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v8i32,  MVT::v8i16,  3 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v8i32,  MVT::v8i16,  4 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v4i32,  MVT::v4i16,  1 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v4i32,  MVT::v4i16,  2 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v16i32, MVT::v16i8,  9 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v16i32, MVT::v16i8,  12 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v8i32,  MVT::v8i8,   6 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v8i32,  MVT::v8i8,   6 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v4i32,  MVT::v4i8,   2 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v4i32,  MVT::v4i8,   3 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v16i16, MVT::v16i8,  3 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v16i16, MVT::v16i8,  4 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v8i16,  MVT::v8i8,   1 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v8i16,  MVT::v8i8,   2 },
+    { ISD::ZERO_EXTEND, MVT::v4i16,  MVT::v4i8,   1 },
+    { ISD::SIGN_EXTEND, MVT::v4i16,  MVT::v4i8,   6 },
+
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v16i16, MVT::v16i32, 14 },
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v8i16,  MVT::v8i32,  7 },
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v4i16,  MVT::v4i32,  3 },
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v16i8,  MVT::v16i32, 31 },
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v8i8,   MVT::v8i32,  4 },
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v4i8,   MVT::v4i32,  3 },
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v16i8,  MVT::v16i16, 3 },
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v8i8,   MVT::v8i16,  2 },
+    { ISD::TRUNCATE,    MVT::v4i8,   MVT::v4i16,  4 },
   };
 
-  std::pair<unsigned, MVT> LTSrc = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Src);
-  std::pair<unsigned, MVT> LTDest = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Dst);
+  std::pair<int, MVT> LTSrc = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Src);
+  std::pair<int, MVT> LTDest = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Dst);
 
   if (ST->hasSSE2() && !ST->hasAVX()) {
-    int Idx =
-        ConvertCostTableLookup(SSE2ConvTbl, ISD, LTDest.second, LTSrc.second);
-    if (Idx != -1)
-      return LTSrc.first * SSE2ConvTbl[Idx].Cost;
-  }
-
-  if (ST->hasAVX512()) {
-    int Idx = ConvertCostTableLookup(AVX512ConversionTbl, ISD, LTDest.second,
-                                     LTSrc.second);
-    if (Idx != -1)
-      return AVX512ConversionTbl[Idx].Cost;
+    if (const auto *Entry = ConvertCostTableLookup(SSE2ConversionTbl, ISD,
+                                                   LTDest.second, LTSrc.second))
+      return LTSrc.first * Entry->Cost;
   }
 
   EVT SrcTy = TLI->getValueType(DL, Src);
@@ -651,34 +807,59 @@ unsigned 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()) {
-    int Idx = ConvertCostTableLookup(AVX2ConversionTbl, ISD,
-                                     DstTy.getSimpleVT(), SrcTy.getSimpleVT());
-    if (Idx != -1)
-      return AVX2ConversionTbl[Idx].Cost;
+    if (const auto *Entry = ConvertCostTableLookup(AVX2ConversionTbl, ISD,
+                                                   DstTy.getSimpleVT(),
+                                                   SrcTy.getSimpleVT()))
+      return Entry->Cost;
   }
 
   if (ST->hasAVX()) {
-    int Idx = ConvertCostTableLookup(AVXConversionTbl, ISD, DstTy.getSimpleVT(),
-                                     SrcTy.getSimpleVT());
-    if (Idx != -1)
-      return AVXConversionTbl[Idx].Cost;
+    if (const auto *Entry = ConvertCostTableLookup(AVXConversionTbl, ISD,
+                                                   DstTy.getSimpleVT(),
+                                                   SrcTy.getSimpleVT()))
+      return Entry->Cost;
+  }
+
+  if (ST->hasSSE41()) {
+    if (const auto *Entry = ConvertCostTableLookup(SSE41ConversionTbl, ISD,
+                                                   DstTy.getSimpleVT(),
+                                                   SrcTy.getSimpleVT()))
+      return Entry->Cost;
+  }
+
+  if (ST->hasSSE2()) {
+    if (const auto *Entry = ConvertCostTableLookup(SSE2ConversionTbl, ISD,
+                                                   DstTy.getSimpleVT(),
+                                                   SrcTy.getSimpleVT()))
+      return Entry->Cost;
   }
 
   return BaseT::getCastInstrCost(Opcode, Dst, Src);
 }
 
-unsigned X86TTIImpl::getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy,
-                                        Type *CondTy) {
+int X86TTIImpl::getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy, Type *CondTy) {
   // Legalize the type.
-  std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, ValTy);
+  std::pair<int, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, ValTy);
 
   MVT MTy = LT.second;
 
   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 },
@@ -687,7 +868,7 @@ unsigned X86TTIImpl::getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy,
     { 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.
@@ -697,54 +878,45 @@ unsigned X86TTIImpl::getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy,
     { 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 },
     { ISD::SETCC,   MVT::v16f32,  1 },
   };
 
-  if (ST->hasAVX512()) {
-    int Idx = CostTableLookup(AVX512CostTbl, ISD, MTy);
-    if (Idx != -1)
-      return LT.first * AVX512CostTbl[Idx].Cost;
-  }
+  if (ST->hasAVX512())
+    if (const auto *Entry = CostTableLookup(AVX512CostTbl, ISD, MTy))
+      return LT.first * Entry->Cost;
 
-  if (ST->hasAVX2()) {
-    int Idx = CostTableLookup(AVX2CostTbl, ISD, MTy);
-    if (Idx != -1)
-      return LT.first * AVX2CostTbl[Idx].Cost;
-  }
+  if (ST->hasAVX2())
+    if (const auto *Entry = CostTableLookup(AVX2CostTbl, ISD, MTy))
+      return LT.first * Entry->Cost;
 
-  if (ST->hasAVX()) {
-    int Idx = CostTableLookup(AVX1CostTbl, ISD, MTy);
-    if (Idx != -1)
-      return LT.first * AVX1CostTbl[Idx].Cost;
-  }
+  if (ST->hasAVX())
+    if (const auto *Entry = CostTableLookup(AVX1CostTbl, ISD, MTy))
+      return LT.first * Entry->Cost;
 
-  if (ST->hasSSE42()) {
-    int Idx = CostTableLookup(SSE42CostTbl, ISD, MTy);
-    if (Idx != -1)
-      return LT.first * SSE42CostTbl[Idx].Cost;
-  }
+  if (ST->hasSSE42())
+    if (const auto *Entry = CostTableLookup(SSE42CostTbl, ISD, MTy))
+      return LT.first * Entry->Cost;
 
   return BaseT::getCmpSelInstrCost(Opcode, ValTy, CondTy);
 }
 
-unsigned X86TTIImpl::getVectorInstrCost(unsigned Opcode, Type *Val,
-                                        unsigned Index) {
+int X86TTIImpl::getVectorInstrCost(unsigned Opcode, Type *Val, unsigned Index) {
   assert(Val->isVectorTy() && "This must be a vector type");
 
   if (Index != -1U) {
     // Legalize the type.
-    std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Val);
+    std::pair<int, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Val);
 
     // This type is legalized to a scalar type.
     if (!LT.second.isVector())
@@ -762,10 +934,9 @@ unsigned X86TTIImpl::getVectorInstrCost(unsigned Opcode, Type *Val,
   return BaseT::getVectorInstrCost(Opcode, Val, Index);
 }
 
-unsigned X86TTIImpl::getScalarizationOverhead(Type *Ty, bool Insert,
-                                              bool Extract) {
+int X86TTIImpl::getScalarizationOverhead(Type *Ty, bool Insert, bool Extract) {
   assert (Ty->isVectorTy() && "Can only scalarize vectors");
-  unsigned Cost = 0;
+  int Cost = 0;
 
   for (int i = 0, e = Ty->getVectorNumElements(); i < e; ++i) {
     if (Insert)
@@ -777,9 +948,8 @@ unsigned X86TTIImpl::getScalarizationOverhead(Type *Ty, bool Insert,
   return Cost;
 }
 
-unsigned X86TTIImpl::getMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src,
-                                     unsigned Alignment,
-                                     unsigned AddressSpace) {
+int X86TTIImpl::getMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src, unsigned Alignment,
+                                unsigned AddressSpace) {
   // Handle non-power-of-two vectors such as <3 x float>
   if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Src)) {
     unsigned NumElem = VTy->getVectorNumElements();
@@ -797,22 +967,21 @@ unsigned X86TTIImpl::getMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src,
 
     // Assume that all other non-power-of-two numbers are scalarized.
     if (!isPowerOf2_32(NumElem)) {
-      unsigned Cost = BaseT::getMemoryOpCost(Opcode, VTy->getScalarType(),
-                                             Alignment, AddressSpace);
-      unsigned SplitCost = getScalarizationOverhead(Src,
-                                                    Opcode == Instruction::Load,
-                                                    Opcode==Instruction::Store);
+      int Cost = BaseT::getMemoryOpCost(Opcode, VTy->getScalarType(), Alignment,
+                                        AddressSpace);
+      int SplitCost = getScalarizationOverhead(Src, Opcode == Instruction::Load,
+                                               Opcode == Instruction::Store);
       return NumElem * Cost + SplitCost;
     }
   }
 
   // Legalize the type.
-  std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Src);
+  std::pair<int, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Src);
   assert((Opcode == Instruction::Load || Opcode == Instruction::Store) &&
          "Invalid Opcode");
 
   // Each load/store unit costs 1.
-  unsigned Cost = LT.first * 1;
+  int Cost = LT.first * 1;
 
   // On Sandybridge 256bit load/stores are double pumped
   // (but not on Haswell).
@@ -822,9 +991,9 @@ unsigned X86TTIImpl::getMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src,
   return Cost;
 }
 
-unsigned X86TTIImpl::getMaskedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *SrcTy,
-                                           unsigned Alignment,
-                                           unsigned AddressSpace) {
+int X86TTIImpl::getMaskedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *SrcTy,
+                                      unsigned Alignment,
+                                      unsigned AddressSpace) {
   VectorType *SrcVTy = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
   if (!SrcVTy)
     // To calculate scalar take the regular cost, without mask
@@ -833,34 +1002,33 @@ unsigned X86TTIImpl::getMaskedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *SrcTy,
   unsigned NumElem = SrcVTy->getVectorNumElements();
   VectorType *MaskTy =
     VectorType::get(Type::getInt8Ty(getGlobalContext()), NumElem);
-  if ((Opcode == Instruction::Load && !isLegalMaskedLoad(SrcVTy, 1)) ||
-      (Opcode == Instruction::Store && !isLegalMaskedStore(SrcVTy, 1)) ||
+  if ((Opcode == Instruction::Load && !isLegalMaskedLoad(SrcVTy)) ||
+      (Opcode == Instruction::Store && !isLegalMaskedStore(SrcVTy)) ||
       !isPowerOf2_32(NumElem)) {
     // Scalarization
-    unsigned MaskSplitCost = getScalarizationOverhead(MaskTy, false, true);
-    unsigned ScalarCompareCost =
-      getCmpSelInstrCost(Instruction::ICmp,
-                         Type::getInt8Ty(getGlobalContext()), NULL);
-    unsigned BranchCost = getCFInstrCost(Instruction::Br);
-    unsigned MaskCmpCost = NumElem * (BranchCost + ScalarCompareCost);
-
-    unsigned ValueSplitCost =
-      getScalarizationOverhead(SrcVTy, Opcode == Instruction::Load,
-                               Opcode == Instruction::Store);
-    unsigned MemopCost =
+    int MaskSplitCost = getScalarizationOverhead(MaskTy, false, true);
+    int ScalarCompareCost = getCmpSelInstrCost(
+        Instruction::ICmp, Type::getInt8Ty(getGlobalContext()), nullptr);
+    int BranchCost = getCFInstrCost(Instruction::Br);
+    int MaskCmpCost = NumElem * (BranchCost + ScalarCompareCost);
+
+    int ValueSplitCost = getScalarizationOverhead(
+        SrcVTy, Opcode == Instruction::Load, Opcode == Instruction::Store);
+    int MemopCost =
         NumElem * BaseT::getMemoryOpCost(Opcode, SrcVTy->getScalarType(),
                                          Alignment, AddressSpace);
     return MemopCost + ValueSplitCost + MaskSplitCost + MaskCmpCost;
   }
 
   // Legalize the type.
-  std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, SrcVTy);
-  unsigned Cost = 0;
-  if (LT.second != TLI->getValueType(DL, SrcVTy).getSimpleVT() &&
+  std::pair<int, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, SrcVTy);
+  auto VT = TLI->getValueType(DL, SrcVTy);
+  int Cost = 0;
+  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, 0) +
-            getShuffleCost(TTI::SK_Alternate, MaskTy, 0, 0);
+    Cost += getShuffleCost(TTI::SK_Alternate, SrcVTy, 0, nullptr) +
+            getShuffleCost(TTI::SK_Alternate, MaskTy, 0, nullptr);
 
   else if (LT.second.getVectorNumElements() > NumElem) {
     VectorType *NewMaskTy = VectorType::get(MaskTy->getVectorElementType(),
@@ -875,7 +1043,7 @@ unsigned X86TTIImpl::getMaskedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *SrcTy,
   return Cost+LT.first;
 }
 
-unsigned X86TTIImpl::getAddressComputationCost(Type *Ty, bool IsComplex) {
+int X86TTIImpl::getAddressComputationCost(Type *Ty, bool IsComplex) {
   // Address computations in vectorized code with non-consecutive addresses will
   // likely result in more instructions compared to scalar code where the
   // computation can more often be merged into the index mode. The resulting
@@ -888,10 +1056,10 @@ unsigned X86TTIImpl::getAddressComputationCost(Type *Ty, bool IsComplex) {
   return BaseT::getAddressComputationCost(Ty, IsComplex);
 }
 
-unsigned X86TTIImpl::getReductionCost(unsigned Opcode, Type *ValTy,
-                                      bool IsPairwise) {
+int X86TTIImpl::getReductionCost(unsigned Opcode, Type *ValTy,
+                                 bool IsPairwise) {
 
-  std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, ValTy);
+  std::pair<int, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, ValTy);
 
   MVT MTy = LT.second;
 
@@ -901,7 +1069,7 @@ unsigned 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".
@@ -909,7 +1077,7 @@ unsigned 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 },
@@ -920,7 +1088,7 @@ unsigned 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".
@@ -928,7 +1096,7 @@ unsigned 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 },
@@ -940,29 +1108,21 @@ unsigned X86TTIImpl::getReductionCost(unsigned Opcode, Type *ValTy,
   };
 
   if (IsPairwise) {
-    if (ST->hasAVX()) {
-      int Idx = CostTableLookup(AVX1CostTblPairWise, ISD, MTy);
-      if (Idx != -1)
-        return LT.first * AVX1CostTblPairWise[Idx].Cost;
-    }
+    if (ST->hasAVX())
+      if (const auto *Entry = CostTableLookup(AVX1CostTblPairWise, ISD, MTy))
+        return LT.first * Entry->Cost;
 
-    if (ST->hasSSE42()) {
-      int Idx = CostTableLookup(SSE42CostTblPairWise, ISD, MTy);
-      if (Idx != -1)
-        return LT.first * SSE42CostTblPairWise[Idx].Cost;
-    }
+    if (ST->hasSSE42())
+      if (const auto *Entry = CostTableLookup(SSE42CostTblPairWise, ISD, MTy))
+        return LT.first * Entry->Cost;
   } else {
-    if (ST->hasAVX()) {
-      int Idx = CostTableLookup(AVX1CostTblNoPairWise, ISD, MTy);
-      if (Idx != -1)
-        return LT.first * AVX1CostTblNoPairWise[Idx].Cost;
-    }
+    if (ST->hasAVX())
+      if (const auto *Entry = CostTableLookup(AVX1CostTblNoPairWise, ISD, MTy))
+        return LT.first * Entry->Cost;
 
-    if (ST->hasSSE42()) {
-      int Idx = CostTableLookup(SSE42CostTblNoPairWise, ISD, MTy);
-      if (Idx != -1)
-        return LT.first * SSE42CostTblNoPairWise[Idx].Cost;
-    }
+    if (ST->hasSSE42())
+      if (const auto *Entry = CostTableLookup(SSE42CostTblNoPairWise, ISD, MTy))
+        return LT.first * Entry->Cost;
   }
 
   return BaseT::getReductionCost(Opcode, ValTy, IsPairwise);
@@ -971,7 +1131,7 @@ unsigned X86TTIImpl::getReductionCost(unsigned Opcode, Type *ValTy,
 /// \brief Calculate the cost of materializing a 64-bit value. This helper
 /// method might only calculate a fraction of a larger immediate. Therefore it
 /// is valid to return a cost of ZERO.
-unsigned X86TTIImpl::getIntImmCost(int64_t Val) {
+int X86TTIImpl::getIntImmCost(int64_t Val) {
   if (Val == 0)
     return TTI::TCC_Free;
 
@@ -981,7 +1141,7 @@ unsigned X86TTIImpl::getIntImmCost(int64_t Val) {
   return 2 * TTI::TCC_Basic;
 }
 
-unsigned X86TTIImpl::getIntImmCost(const APInt &Imm, Type *Ty) {
+int X86TTIImpl::getIntImmCost(const APInt &Imm, Type *Ty) {
   assert(Ty->isIntegerTy());
 
   unsigned BitSize = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
@@ -1005,18 +1165,18 @@ unsigned X86TTIImpl::getIntImmCost(const APInt &Imm, Type *Ty) {
 
   // Split the constant into 64-bit chunks and calculate the cost for each
   // chunk.
-  unsigned Cost = 0;
+  int Cost = 0;
   for (unsigned ShiftVal = 0; ShiftVal < BitSize; ShiftVal += 64) {
     APInt Tmp = ImmVal.ashr(ShiftVal).sextOrTrunc(64);
     int64_t Val = Tmp.getSExtValue();
     Cost += getIntImmCost(Val);
   }
   // We need at least one instruction to materialze the constant.
-  return std::max(1U, Cost);
+  return std::max(1, Cost);
 }
 
-unsigned X86TTIImpl::getIntImmCost(unsigned Opcode, unsigned Idx,
-                                   const APInt &Imm, Type *Ty) {
+int X86TTIImpl::getIntImmCost(unsigned Opcode, unsigned Idx, const APInt &Imm,
+                              Type *Ty) {
   assert(Ty->isIntegerTy());
 
   unsigned BitSize = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
@@ -1039,6 +1199,13 @@ unsigned X86TTIImpl::getIntImmCost(unsigned Opcode, unsigned Idx,
   case Instruction::Store:
     ImmIdx = 0;
     break;
+  case Instruction::And:
+    // We support 64-bit ANDs with immediates with 32-bits of leading zeroes
+    // by using a 32-bit operation with implicit zero extension. Detect such
+    // immediates here as the normal path expects bit 31 to be sign extended.
+    if (Idx == 1 && Imm.getBitWidth() == 64 && isUInt<32>(Imm.getZExtValue()))
+      return TTI::TCC_Free;
+    // Fallthrough
   case Instruction::Add:
   case Instruction::Sub:
   case Instruction::Mul:
@@ -1046,7 +1213,6 @@ unsigned X86TTIImpl::getIntImmCost(unsigned Opcode, unsigned Idx,
   case Instruction::SDiv:
   case Instruction::URem:
   case Instruction::SRem:
-  case Instruction::And:
   case Instruction::Or:
   case Instruction::Xor:
   case Instruction::ICmp:
@@ -1074,18 +1240,18 @@ unsigned X86TTIImpl::getIntImmCost(unsigned Opcode, unsigned Idx,
   }
 
   if (Idx == ImmIdx) {
-    unsigned NumConstants = (BitSize + 63) / 64;
-    unsigned Cost = X86TTIImpl::getIntImmCost(Imm, Ty);
+    int NumConstants = (BitSize + 63) / 64;
+    int Cost = X86TTIImpl::getIntImmCost(Imm, Ty);
     return (Cost <= NumConstants * TTI::TCC_Basic)
-               ? static_cast<unsigned>(TTI::TCC_Free)
+               ? static_cast<int>(TTI::TCC_Free)
                : Cost;
   }
 
   return X86TTIImpl::getIntImmCost(Imm, Ty);
 }
 
-unsigned X86TTIImpl::getIntImmCost(Intrinsic::ID IID, unsigned Idx,
-                                   const APInt &Imm, Type *Ty) {
+int X86TTIImpl::getIntImmCost(Intrinsic::ID IID, unsigned Idx, const APInt &Imm,
+                              Type *Ty) {
   assert(Ty->isIntegerTy());
 
   unsigned BitSize = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
@@ -1119,23 +1285,45 @@ unsigned X86TTIImpl::getIntImmCost(Intrinsic::ID IID, unsigned Idx,
   return X86TTIImpl::getIntImmCost(Imm, Ty);
 }
 
-bool X86TTIImpl::isLegalMaskedLoad(Type *DataTy, int Consecutive) {
-  int DataWidth = DataTy->getPrimitiveSizeInBits();
+bool X86TTIImpl::isLegalMaskedLoad(Type *DataTy) {
+  Type *ScalarTy = DataTy->getScalarType();
+  int DataWidth = isa<PointerType>(ScalarTy) ?
+    DL.getPointerSizeInBits() : ScalarTy->getPrimitiveSizeInBits();
 
-  // Todo: AVX512 allows gather/scatter, works with strided and random as well
-  if ((DataWidth < 32) || (Consecutive == 0))
+  return (DataWidth >= 32 && ST->hasAVX2());
+}
+
+bool X86TTIImpl::isLegalMaskedStore(Type *DataType) {
+  return isLegalMaskedLoad(DataType);
+}
+
+bool X86TTIImpl::isLegalMaskedGather(Type *DataTy) {
+  // This function is called now in two cases: from the Loop Vectorizer
+  // and from the Scalarizer.
+  // When the Loop Vectorizer asks about legality of the feature,
+  // the vectorization factor is not calculated yet. The Loop Vectorizer
+  // sends a scalar type and the decision is based on the width of the
+  // scalar element.
+  // Later on, the cost model will estimate usage this intrinsic based on
+  // the vector type.
+  // The Scalarizer asks again about legality. It sends a vector type.
+  // In this case we can reject non-power-of-2 vectors.
+  if (isa<VectorType>(DataTy) && !isPowerOf2_32(DataTy->getVectorNumElements()))
     return false;
-  if (ST->hasAVX512() || ST->hasAVX2())
-    return true;
-  return false;
+  Type *ScalarTy = DataTy->getScalarType();
+  int DataWidth = isa<PointerType>(ScalarTy) ?
+    DL.getPointerSizeInBits() : ScalarTy->getPrimitiveSizeInBits();
+
+  // AVX-512 allows gather and scatter
+  return DataWidth >= 32 && ST->hasAVX512();
 }
 
-bool X86TTIImpl::isLegalMaskedStore(Type *DataType, int Consecutive) {
-  return isLegalMaskedLoad(DataType, Consecutive);
+bool X86TTIImpl::isLegalMaskedScatter(Type *DataType) {
+  return isLegalMaskedGather(DataType);
 }
 
-bool X86TTIImpl::hasCompatibleFunctionAttributes(const Function *Caller,
-                                                 const Function *Callee) const {
+bool X86TTIImpl::areInlineCompatible(const Function *Caller,
+                                     const Function *Callee) const {
   const TargetMachine &TM = getTLI()->getTargetMachine();
 
   // Work this as a subsetting of subtarget features.