More FMA folding opportunities.
authorOlivier Sallenave <ohsallen@us.ibm.com>
Wed, 7 Jan 2015 20:54:17 +0000 (20:54 +0000)
committerOlivier Sallenave <ohsallen@us.ibm.com>
Wed, 7 Jan 2015 20:54:17 +0000 (20:54 +0000)
git-svn-id: https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk@225380 91177308-0d34-0410-b5e6-96231b3b80d8

lib/CodeGen/SelectionDAG/DAGCombiner.cpp
test/CodeGen/PowerPC/fma-assoc.ll [new file with mode: 0644]
test/CodeGen/PowerPC/fma-ext.ll [new file with mode: 0644]

index 64cc1f5f7cb84e1a4aa24d53894d2962341a2528..c68b1e336c3c36a0120c182806f290fd293307ed 100644 (file)
@@ -6878,7 +6878,6 @@ SDValue DAGCombiner::visitFADD(SDNode *N) {
     }
   } // enable-unsafe-fp-math
 
-
   // FADD -> FMA combines:
   if ((Options.AllowFPOpFusion == FPOpFusion::Fast || Options.UnsafeFPMath) &&
       TLI.isFMAFasterThanFMulAndFAdd(VT) &&
@@ -6896,6 +6895,50 @@ SDValue DAGCombiner::visitFADD(SDNode *N) {
         (N1->hasOneUse() || TLI.enableAggressiveFMAFusion(VT)))
       return DAG.getNode(ISD::FMA, SDLoc(N), VT,
                          N1.getOperand(0), N1.getOperand(1), N0);
+
+    // Remove FP_EXTEND when there is an opportunity to combine. This is
+    // legal here since extra precision is allowed.
+
+    // fold (fadd (fpext (fmul x, y)), z) -> (fma x, y, z)
+    if (N0.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
+      SDValue N00 = N0.getOperand(0);
+      if (N00.getOpcode() == ISD::FMUL)
+        return DAG.getNode(ISD::FMA, SDLoc(N), VT,
+                           N00.getOperand(0), N00.getOperand(1), N1);
+    }
+
+    // fold (fadd x, (fpext (fmul y, z)), z) -> (fma y, z, x)
+    // Note: Commutes FADD operands.
+    if (N1.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
+      SDValue N10 = N1.getOperand(0);
+      if (N10.getOpcode() == ISD::FMUL)
+        return DAG.getNode(ISD::FMA, SDLoc(N), VT,
+                           N10.getOperand(0), N10.getOperand(1), N0);
+    }
+  }
+
+  // More folding opportunities when target permits.
+  if (TLI.enableAggressiveFMAFusion(VT)) {
+
+    // fold (fadd (fma x, y, (fmul u, v)), z) -> (fma x, y (fma u, v, z))
+    if (N0.getOpcode() == ISD::FMA &&
+        N0.getOperand(2).getOpcode() == ISD::FMUL)
+      return DAG.getNode(ISD::FMA, SDLoc(N), VT,
+                         N0.getOperand(0), N0.getOperand(1),
+                         DAG.getNode(ISD::FMA, SDLoc(N), VT,
+                                     N0.getOperand(2).getOperand(0),
+                                     N0.getOperand(2).getOperand(1),
+                                     N1));
+
+    // fold (fadd x, (fma y, z, (fmul u, v)) -> (fma y, z (fma u, v, x))
+    if (N1->getOpcode() == ISD::FMA &&
+        N1.getOperand(2).getOpcode() == ISD::FMUL)
+      return DAG.getNode(ISD::FMA, SDLoc(N), VT,
+                         N1.getOperand(0), N1.getOperand(1),
+                         DAG.getNode(ISD::FMA, SDLoc(N), VT,
+                                     N1.getOperand(2).getOperand(0),
+                                     N1.getOperand(2).getOperand(1),
+                                     N0));
   }
 
   return SDValue();
@@ -6989,6 +7032,95 @@ SDValue DAGCombiner::visitFSUB(SDNode *N) {
                          DAG.getNode(ISD::FNEG, dl, VT, N00), N01,
                          DAG.getNode(ISD::FNEG, dl, VT, N1));
     }
+
+    // Remove FP_EXTEND when there is an opportunity to combine. This is
+    // legal here since extra precision is allowed.
+
+    // fold (fsub (fpext (fmul x, y)), z) -> (fma x, y, (fneg z))
+    if (N0.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
+      SDValue N00 = N0.getOperand(0);
+      if (N00.getOpcode() == ISD::FMUL)
+        return DAG.getNode(ISD::FMA, SDLoc(N), VT,
+                           N00.getOperand(0),
+                           N00.getOperand(1),
+                           DAG.getNode(ISD::FNEG, SDLoc(N), VT, N1));
+    }
+
+    // fold (fsub x, (fpext (fmul y, z))) -> (fma (fneg y), z, x)
+    // Note: Commutes FSUB operands.
+    if (N1.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
+      SDValue N10 = N1.getOperand(0);
+      if (N10.getOpcode() == ISD::FMUL)
+        return DAG.getNode(ISD::FMA, SDLoc(N), VT,
+                           DAG.getNode(ISD::FNEG, SDLoc(N), VT,
+                                       N10.getOperand(0)),
+                           N10.getOperand(1),
+                           N0);
+    }
+
+    // fold (fsub (fpext (fneg (fmul, x, y))), z)
+    //   -> (fma (fneg x), y, (fneg z))
+    if (N0.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
+      SDValue N00 = N0.getOperand(0);
+      if (N00.getOpcode() == ISD::FNEG) {
+        SDValue N000 = N00.getOperand(0);
+        if (N000.getOpcode() == ISD::FMUL) {
+          return DAG.getNode(ISD::FMA, dl, VT,
+                             DAG.getNode(ISD::FNEG, dl, VT,
+                                         N000.getOperand(0)),
+                             N000.getOperand(1),
+                             DAG.getNode(ISD::FNEG, dl, VT, N1));
+        }
+      }
+    }
+
+    // fold (fsub (fneg (fpext (fmul, x, y))), z)
+    //   -> (fma (fneg x), y, (fneg z))
+    if (N0.getOpcode() == ISD::FNEG) {
+      SDValue N00 = N0.getOperand(0);
+      if (N00.getOpcode() == ISD::FP_EXTEND) {
+        SDValue N000 = N00.getOperand(0);
+        if (N000.getOpcode() == ISD::FMUL) {
+          return DAG.getNode(ISD::FMA, dl, VT,
+                             DAG.getNode(ISD::FNEG, dl, VT,
+                                         N000.getOperand(0)),
+                             N000.getOperand(1),
+                             DAG.getNode(ISD::FNEG, dl, VT, N1));
+        }
+      }
+    }
+
+    // More folding opportunities when target permits.
+    if (TLI.enableAggressiveFMAFusion(VT)) {
+
+      // fold (fsub (fma x, y, (fmul u, v)), z)
+      //   -> (fma x, y (fma u, v, (fneg z)))
+      if (N0.getOpcode() == ISD::FMA &&
+          N0.getOperand(2).getOpcode() == ISD::FMUL)
+        return DAG.getNode(ISD::FMA, SDLoc(N), VT,
+                           N0.getOperand(0), N0.getOperand(1),
+                           DAG.getNode(ISD::FMA, SDLoc(N), VT,
+                                       N0.getOperand(2).getOperand(0),
+                                       N0.getOperand(2).getOperand(1),
+                                       DAG.getNode(ISD::FNEG, SDLoc(N), VT,
+                                                   N1)));
+
+      // fold (fsub x, (fma y, z, (fmul u, v)))
+      //   -> (fma (fneg y), z, (fma (fneg u), v, x))
+      if (N1.getOpcode() == ISD::FMA &&
+          N1.getOperand(2).getOpcode() == ISD::FMUL) {
+        SDValue N20 = N1.getOperand(2).getOperand(0);
+        SDValue N21 = N1.getOperand(2).getOperand(1);
+        return DAG.getNode(ISD::FMA, SDLoc(N), VT,
+                           DAG.getNode(ISD::FNEG, SDLoc(N), VT,
+                                       N1.getOperand(0)),
+                           N1.getOperand(1),
+                           DAG.getNode(ISD::FMA, SDLoc(N), VT,
+                                       DAG.getNode(ISD::FNEG, SDLoc(N),  VT,
+                                                   N20),
+                                       N21, N0));
+      }
+    }
   }
 
   return SDValue();
diff --git a/test/CodeGen/PowerPC/fma-assoc.ll b/test/CodeGen/PowerPC/fma-assoc.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..dc1316e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,79 @@
+; RUN: llc < %s -march=ppc32 -fp-contract=fast -mattr=-vsx | FileCheck %s
+; RUN: llc < %s -mtriple=powerpc64-unknown-linux-gnu -fp-contract=fast -mattr=+vsx -mcpu=pwr7 | FileCheck -check-prefix=CHECK-VSX %s
+
+define double @test_FMADD_ASSOC1(double %A, double %B, double %C,
+                                 double %D, double %E) {
+       %F = fmul double %A, %B         ; <double> [#uses=1]
+       %G = fmul double %C, %D         ; <double> [#uses=1]
+       %H = fadd double %F, %G         ; <double> [#uses=1]
+       %I = fadd double %H, %E         ; <double> [#uses=1]
+       ret double %I
+; CHECK-LABEL: test_FMADD_ASSOC1:
+; CHECK: fmadd
+; CHECK-NEXT: fmadd
+; CHECK-NEXT: blr
+
+; CHECK-VSX-LABEL: test_FMADD_ASSOC1:
+; CHECK-VSX: xsmaddmdp
+; CHECK-VSX-NEXT: xsmaddadp
+; CHECK-VSX-NEXT: fmr
+; CHECK-VSX-NEXT: blr
+}
+
+define double @test_FMADD_ASSOC2(double %A, double %B, double %C,
+                                 double %D, double %E) {
+       %F = fmul double %A, %B         ; <double> [#uses=1]
+       %G = fmul double %C, %D         ; <double> [#uses=1]
+       %H = fadd double %F, %G         ; <double> [#uses=1]
+       %I = fadd double %E, %H         ; <double> [#uses=1]
+       ret double %I
+; CHECK-LABEL: test_FMADD_ASSOC2:
+; CHECK: fmadd
+; CHECK-NEXT: fmadd
+; CHECK-NEXT: blr
+
+; CHECK-VSX-LABEL: test_FMADD_ASSOC2:
+; CHECK-VSX: xsmaddmdp
+; CHECK-VSX-NEXT: xsmaddadp
+; CHECK-VSX-NEXT: fmr
+; CHECK-VSX-NEXT: blr
+}
+
+define double @test_FMSUB_ASSOC1(double %A, double %B, double %C,
+                                 double %D, double %E) {
+       %F = fmul double %A, %B         ; <double> [#uses=1]
+       %G = fmul double %C, %D         ; <double> [#uses=1]
+       %H = fadd double %F, %G         ; <double> [#uses=1]
+       %I = fsub double %H, %E         ; <double> [#uses=1]
+       ret double %I
+; CHECK-LABEL: test_FMSUB_ASSOC1:
+; CHECK: fmsub
+; CHECK-NEXT: fmadd
+; CHECK-NEXT: blr
+
+; CHECK-VSX-LABEL: test_FMSUB_ASSOC1:
+; CHECK-VSX: xsmsubmdp
+; CHECK-VSX-NEXT: xsmaddadp
+; CHECK-VSX-NEXT: fmr
+; CHECK-VSX-NEXT: blr
+}
+
+define double @test_FMSUB_ASSOC2(double %A, double %B, double %C,
+                                 double %D, double %E) {
+       %F = fmul double %A, %B         ; <double> [#uses=1]
+       %G = fmul double %C, %D         ; <double> [#uses=1]
+       %H = fadd double %F, %G         ; <double> [#uses=1]
+       %I = fsub double %E, %H         ; <double> [#uses=1]
+       ret double %I
+; CHECK-LABEL: test_FMSUB_ASSOC2:
+; CHECK: fnmsub
+; CHECK-NEXT: fnmsub
+; CHECK-NEXT: blr
+
+; CHECK-VSX-LABEL: test_FMSUB_ASSOC2:
+; CHECK-VSX: xsnmsubmdp
+; CHECK-VSX-NEXT: xsnmsubadp
+; CHECK-VSX-NEXT: fmr
+; CHECK-VSX-NEXT: blr
+}
+
diff --git a/test/CodeGen/PowerPC/fma-ext.ll b/test/CodeGen/PowerPC/fma-ext.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..56825ce
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,93 @@
+; RUN: llc < %s -march=ppc32 -fp-contract=fast -mattr=-vsx | FileCheck %s
+; RUN: llc < %s -mtriple=powerpc64-unknown-linux-gnu -fp-contract=fast -mattr=+vsx -mcpu=pwr7 | FileCheck -check-prefix=CHECK-VSX %s
+
+define double @test_FMADD_EXT1(float %A, float %B, double %C) {
+    %D = fmul float %A, %B          ; <float> [#uses=1]
+    %E = fpext float %D to double   ; <double> [#uses=1]
+    %F = fadd double %E, %C         ; <double> [#uses=1]
+    ret double %F
+; CHECK-LABEL: test_FMADD_EXT1:
+; CHECK: fmadd
+; CHECK-NEXT: blr
+                                
+; CHECK-VSX-LABEL: test_FMADD_EXT1:
+; CHECK-VSX: xsmaddmdp
+; CHECK-VSX-NEXT: blr
+}
+
+define double @test_FMADD_EXT2(float %A, float %B, double %C) {
+    %D = fmul float %A, %B          ; <float> [#uses=1]
+    %E = fpext float %D to double   ; <double> [#uses=1]
+    %F = fadd double %C, %E         ; <double> [#uses=1]
+    ret double %F
+; CHECK-LABEL: test_FMADD_EXT2:
+; CHECK: fmadd
+; CHECK-NEXT: blr
+                                
+; CHECK-VSX-LABEL: test_FMADD_EXT2:
+; CHECK-VSX: xsmaddmdp
+; CHECK-VSX-NEXT: blr
+}
+
+define double @test_FMSUB_EXT1(float %A, float %B, double %C) {
+    %D = fmul float %A, %B          ; <float> [#uses=1]
+    %E = fpext float %D to double   ; <double> [#uses=1]
+    %F = fsub double %E, %C         ; <double> [#uses=1]
+    ret double %F
+; CHECK-LABEL: test_FMSUB_EXT1:
+; CHECK: fmsub
+; CHECK-NEXT: blr
+                                
+; CHECK-VSX-LABEL: test_FMSUB_EXT1:
+; CHECK-VSX: xsmsubmdp
+; CHECK-VSX-NEXT: blr
+}
+
+define double @test_FMSUB_EXT2(float %A, float %B, double %C) {
+    %D = fmul float %A, %B          ; <float> [#uses=1]
+    %E = fpext float %D to double   ; <double> [#uses=1]
+    %F = fsub double %C, %E         ; <double> [#uses=1]
+    ret double %F
+; CHECK-LABEL: test_FMSUB_EXT2:
+; CHECK: fnmsub
+; CHECK-NEXT: blr
+                                
+; CHECK-VSX-LABEL: test_FMSUB_EXT2:
+; CHECK-VSX: xsnmsubmdp
+; CHECK-VSX-NEXT: fmr
+; CHECK-VSX-NEXT: blr
+}
+
+define double @test_FMSUB_EXT3(float %A, float %B, double %C) {
+    %D = fmul float %A, %B          ; <float> [#uses=1]
+    %E = fsub float -0.000000e+00, %D ;                <float> [#uses=1]
+    %F = fpext float %E to double   ; <double> [#uses=1]
+    %G = fsub double %F, %C         ; <double> [#uses=1]
+    ret double %G
+; CHECK-LABEL: test_FMSUB_EXT3:
+; CHECK: fneg
+; CHECK-NEXT: fmsub
+; CHECK-NEXT: blr
+                                
+; CHECK-VSX-LABEL: test_FMSUB_EXT3:
+; CHECK-VSX: xsnegdp
+; CHECK-VSX-NEXT: xsmsubmdp
+; CHECK-VSX-NEXT: blr
+}
+    
+define double @test_FMSUB_EXT4(float %A, float %B, double %C) {
+    %D = fmul float %A, %B          ; <float> [#uses=1]
+    %E = fpext float %D to double   ; <double> [#uses=1]
+    %F = fsub double -0.000000e+00, %E ;               <double> [#uses=1]
+    %G = fsub double %F, %C         ; <double> [#uses=1]
+    ret double %G
+; CHECK-LABEL: test_FMSUB_EXT4:
+; CHECK: fneg
+; CHECK-NEXT: fmsub
+; CHECK-NEXT: blr
+                                
+; CHECK-VSX-LABEL: test_FMSUB_EXT4:
+; CHECK-VSX: xsnegdp
+; CHECK-VSX-NEXT: xsmsubmdp
+; CHECK-VSX-NEXT: blr
+}  
\ No newline at end of file