AArch64: refactor ReconstructShuffle function
authorTim Northover <tnorthover@apple.com>
Thu, 24 Jul 2014 15:39:55 +0000 (15:39 +0000)
committerTim Northover <tnorthover@apple.com>
Thu, 24 Jul 2014 15:39:55 +0000 (15:39 +0000)
Quite a bit of cruft had accumulated as we realised the various different cases
it had to handle and squeezed them in where possible. This refactoring mostly
flattens the logic and special-cases. The result is slightly longer, but I
think clearer.

Should be no functionality change.

git-svn-id: https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk@213867 91177308-0d34-0410-b5e6-96231b3b80d8

lib/Target/AArch64/AArch64ISelLowering.cpp

index 88ec06f778ef16295bb863561506a2cc3ea15f0a..e186c104c4ba5c8a6d4c8c943509defd6d10fa2b 100644 (file)
@@ -4138,10 +4138,30 @@ SDValue AArch64TargetLowering::ReconstructShuffle(SDValue Op,
   EVT VT = Op.getValueType();
   unsigned NumElts = VT.getVectorNumElements();
 
-  SmallVector<SDValue, 2> SourceVecs;
-  SmallVector<unsigned, 2> MinElts;
-  SmallVector<unsigned, 2> MaxElts;
+  struct ShuffleSourceInfo {
+    SDValue Vec;
+    unsigned MinElt;
+    unsigned MaxElt;
+
+    // We may insert some combination of BITCASTs and VEXT nodes to force Vec to
+    // be compatible with the shuffle we intend to construct. As a result
+    // ShuffleVec will be some sliding window into the original Vec.
+    SDValue ShuffleVec;
+
+    // Code should guarantee that element i in Vec starts at element "WindowBase
+    // + i * WindowScale in ShuffleVec".
+    int WindowBase;
+    int WindowScale;
+
+    bool operator ==(SDValue OtherVec) { return Vec == OtherVec; }
+    ShuffleSourceInfo(SDValue Vec)
+        : Vec(Vec), MinElt(UINT_MAX), MaxElt(0), ShuffleVec(Vec), WindowBase(0),
+          WindowScale(1) {}
+  };
 
+  // First gather all vectors used as an immediate source for this BUILD_VECTOR
+  // node.
+  SmallVector<ShuffleSourceInfo, 2> Sources;
   for (unsigned i = 0; i < NumElts; ++i) {
     SDValue V = Op.getOperand(i);
     if (V.getOpcode() == ISD::UNDEF)
@@ -4152,158 +4172,153 @@ SDValue AArch64TargetLowering::ReconstructShuffle(SDValue Op,
       return SDValue();
     }
 
-    // Record this extraction against the appropriate vector if possible...
+    // Add this element source to the list if it's not already there.
     SDValue SourceVec = V.getOperand(0);
-    unsigned EltNo = cast<ConstantSDNode>(V.getOperand(1))->getZExtValue();
-    bool FoundSource = false;
-    for (unsigned j = 0; j < SourceVecs.size(); ++j) {
-      if (SourceVecs[j] == SourceVec) {
-        if (MinElts[j] > EltNo)
-          MinElts[j] = EltNo;
-        if (MaxElts[j] < EltNo)
-          MaxElts[j] = EltNo;
-        FoundSource = true;
-        break;
-      }
-    }
+    auto Source = std::find(Sources.begin(), Sources.end(), SourceVec);
+    if (Source == Sources.end())
+      Sources.push_back(ShuffleSourceInfo(SourceVec));
 
-    // Or record a new source if not...
-    if (!FoundSource) {
-      SourceVecs.push_back(SourceVec);
-      MinElts.push_back(EltNo);
-      MaxElts.push_back(EltNo);
-    }
+    // Update the minimum and maximum lane number seen.
+    unsigned EltNo = cast<ConstantSDNode>(V.getOperand(1))->getZExtValue();
+    Source->MinElt = std::min(Source->MinElt, EltNo);
+    Source->MaxElt = std::max(Source->MaxElt, EltNo);
   }
 
   // Currently only do something sane when at most two source vectors
-  // involved.
-  if (SourceVecs.size() > 2)
+  // are involved.
+  if (Sources.size() > 2)
     return SDValue();
 
   // Find out the smallest element size among result and two sources, and use
   // it as element size to build the shuffle_vector.
   EVT SmallestEltTy = VT.getVectorElementType();
-  for (unsigned i = 0; i < SourceVecs.size(); ++i) {
-    EVT SrcEltTy = SourceVecs[i].getValueType().getVectorElementType();
+  for (auto &Source : Sources) {
+    EVT SrcEltTy = Source.Vec.getValueType().getVectorElementType();
     if (SrcEltTy.bitsLT(SmallestEltTy)) {
       SmallestEltTy = SrcEltTy;
     }
   }
   unsigned ResMultiplier =
       VT.getVectorElementType().getSizeInBits() / SmallestEltTy.getSizeInBits();
-  int VEXTOffsets[2] = { 0, 0 };
-  int OffsetMultipliers[2] = { 1, 1 };
   NumElts = VT.getSizeInBits() / SmallestEltTy.getSizeInBits();
   EVT ShuffleVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), SmallestEltTy, NumElts);
-  SDValue ShuffleSrcs[2] = {DAG.getUNDEF(ShuffleVT), DAG.getUNDEF(ShuffleVT)};
-
-  // This loop extracts the usage patterns of the source vectors
-  // and prepares appropriate SDValues for a shuffle if possible.
-  for (unsigned i = 0; i < SourceVecs.size(); ++i) {
-    unsigned NumSrcElts = SourceVecs[i].getValueType().getVectorNumElements();
-    SDValue CurSource = SourceVecs[i];
-    if (SourceVecs[i].getValueType().getVectorElementType() !=
-        ShuffleVT.getVectorElementType()) {
-      // As ShuffleVT holds smallest element size, it may hit here only if
-      // the element type of SourceVecs is bigger than that of ShuffleVT.
-      // Adjust the element size of SourceVecs to match ShuffleVT, and record
-      // the multipliers.
-      EVT CastVT = EVT::getVectorVT(
-          *DAG.getContext(), ShuffleVT.getVectorElementType(),
-          SourceVecs[i].getValueSizeInBits() /
-              ShuffleVT.getVectorElementType().getSizeInBits());
-
-      CurSource = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, CastVT, SourceVecs[i]);
-      OffsetMultipliers[i] = CastVT.getVectorNumElements() / NumSrcElts;
-      NumSrcElts *= OffsetMultipliers[i];
-      MaxElts[i] *= OffsetMultipliers[i];
-      MinElts[i] *= OffsetMultipliers[i];
-    }
 
-    if (CurSource.getValueType() == ShuffleVT) {
-      // No VEXT necessary
-      ShuffleSrcs[i] = CurSource;
-      VEXTOffsets[i] = 0;
+  // If the source vector is too wide or too narrow, we may nevertheless be able
+  // to construct a compatible shuffle either by concatenating it with UNDEF or
+  // extracting a suitable range of elements.
+  for (auto &Src : Sources) {
+    EVT SrcVT = Src.ShuffleVec.getValueType();
+
+    if (SrcVT.getSizeInBits() == VT.getSizeInBits())
       continue;
-    } else if (NumSrcElts < NumElts) {
+
+    // This stage of the search produces a source with the same element type as
+    // the original, but with a total width matching the BUILD_VECTOR output.
+    EVT EltVT = SrcVT.getVectorElementType();
+    EVT DestVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), EltVT,
+                                  VT.getSizeInBits() / EltVT.getSizeInBits());
+
+    if (SrcVT.getSizeInBits() < VT.getSizeInBits()) {
+      assert(2 * SrcVT.getSizeInBits() == VT.getSizeInBits());
       // We can pad out the smaller vector for free, so if it's part of a
       // shuffle...
-      ShuffleSrcs[i] =
-          DAG.getNode(ISD::CONCAT_VECTORS, dl, ShuffleVT, CurSource,
-                      DAG.getUNDEF(CurSource.getValueType()));
+      Src.ShuffleVec =
+          DAG.getNode(ISD::CONCAT_VECTORS, dl, DestVT, Src.ShuffleVec,
+                      DAG.getUNDEF(Src.ShuffleVec.getValueType()));
       continue;
     }
 
-    // Since only 64-bit and 128-bit vectors are legal on ARM and
-    // we've eliminated the other cases...
-    assert(NumSrcElts == 2 * NumElts &&
-           "unexpected vector sizes in ReconstructShuffle");
+    assert(SrcVT.getSizeInBits() == 2 * VT.getSizeInBits());
 
-    if (MaxElts[i] - MinElts[i] >= NumElts) {
+    if (Src.MaxElt - Src.MinElt >= NumElts) {
       // Span too large for a VEXT to cope
       return SDValue();
     }
 
-    if (MinElts[i] >= NumElts) {
+    if (Src.MinElt >= NumElts) {
       // The extraction can just take the second half
-      VEXTOffsets[i] = NumElts;
-      ShuffleSrcs[i] = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, dl, ShuffleVT,
-                                   CurSource, DAG.getIntPtrConstant(NumElts));
-    } else if (MaxElts[i] < NumElts) {
+      Src.ShuffleVec =
+          DAG.getNode(ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, dl, DestVT, Src.ShuffleVec,
+                      DAG.getIntPtrConstant(NumElts));
+      Src.WindowBase = -NumElts;
+    } else if (Src.MaxElt < NumElts) {
       // The extraction can just take the first half
-      VEXTOffsets[i] = 0;
-      ShuffleSrcs[i] = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, dl, ShuffleVT,
-                                   CurSource, DAG.getIntPtrConstant(0));
+      Src.ShuffleVec = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, dl, DestVT,
+                                   Src.ShuffleVec, DAG.getIntPtrConstant(0));
     } else {
       // An actual VEXT is needed
-      VEXTOffsets[i] = MinElts[i];
-      SDValue VEXTSrc1 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, dl, ShuffleVT,
-                                     CurSource, DAG.getIntPtrConstant(0));
-      SDValue VEXTSrc2 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, dl, ShuffleVT,
-                                     CurSource, DAG.getIntPtrConstant(NumElts));
-      unsigned Imm = VEXTOffsets[i] * getExtFactor(VEXTSrc1);
-      ShuffleSrcs[i] = DAG.getNode(AArch64ISD::EXT, dl, ShuffleVT, VEXTSrc1,
+      SDValue VEXTSrc1 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, dl, DestVT,
+                                     Src.ShuffleVec, DAG.getIntPtrConstant(0));
+      SDValue VEXTSrc2 =
+          DAG.getNode(ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, dl, DestVT, Src.ShuffleVec,
+                      DAG.getIntPtrConstant(NumElts));
+      unsigned Imm = Src.MinElt * getExtFactor(VEXTSrc1);
+
+      Src.ShuffleVec = DAG.getNode(AArch64ISD::EXT, dl, DestVT, VEXTSrc1,
                                    VEXTSrc2, DAG.getConstant(Imm, MVT::i32));
+      Src.WindowBase = -Src.MinElt;
     }
   }
 
-  SmallVector<int, 8> Mask;
-  unsigned VTEltSize = VT.getVectorElementType().getSizeInBits();
+  // Another possible incompatibility occurs from the vector element types. We
+  // can fix this by bitcasting the source vectors to the same type we intend
+  // for the shuffle.
+  for (auto &Src : Sources) {
+    EVT SrcEltTy = Src.ShuffleVec.getValueType().getVectorElementType();
+    if (SrcEltTy == SmallestEltTy)
+      continue;
+    assert(ShuffleVT.getVectorElementType() == SmallestEltTy);
+    Src.ShuffleVec = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, ShuffleVT, Src.ShuffleVec);
+    Src.WindowScale = SrcEltTy.getSizeInBits() / SmallestEltTy.getSizeInBits();
+    Src.WindowBase *= Src.WindowScale;
+  }
 
+  // Final sanity check before we try to actually produce a shuffle.
+  DEBUG(
+    for (auto Src : Sources)
+      assert(Src.ShuffleVec.getValueType() == ShuffleVT);
+  );
+
+  // The stars all align, our next step is to produce the mask for the shuffle.
+  SmallVector<int, 8> Mask(ShuffleVT.getVectorNumElements(), -1);
+  int BitsPerShuffleLane = ShuffleVT.getVectorElementType().getSizeInBits();
   for (unsigned i = 0; i < VT.getVectorNumElements(); ++i) {
     SDValue Entry = Op.getOperand(i);
-    int SourceNum = 1;
-    unsigned LanePartNum = 0;
-    int ExtractElt;
-    if (Entry.getOpcode() != ISD::UNDEF) {
-      // Check how many parts of source lane should be inserted.
-      SDValue ExtractVec = Entry.getOperand(0);
-      if (ExtractVec == SourceVecs[0])
-        SourceNum = 0;
-      ExtractElt = cast<ConstantSDNode>(Entry.getOperand(1))->getSExtValue();
-      unsigned ExtEltSize =
-          ExtractVec.getValueType().getVectorElementType().getSizeInBits();
-      unsigned SmallerSize = ExtEltSize < VTEltSize ? ExtEltSize : VTEltSize;
-      LanePartNum = SmallerSize / SmallestEltTy.getSizeInBits();
-    }
+    if (Entry.getOpcode() == ISD::UNDEF)
+      continue;
 
-    for (unsigned j = 0; j != ResMultiplier; ++j) {
-      if (j < LanePartNum)
-        Mask.push_back(ExtractElt * OffsetMultipliers[SourceNum] +
-                       NumElts * SourceNum - VEXTOffsets[SourceNum] + j);
-      else
-        Mask.push_back(-1);
-    }
+    auto Src = std::find(Sources.begin(), Sources.end(), Entry.getOperand(0));
+    int EltNo = cast<ConstantSDNode>(Entry.getOperand(1))->getSExtValue();
+
+    // EXTRACT_VECTOR_ELT performs an implicit any_ext; BUILD_VECTOR an implicit
+    // trunc. So only std::min(SrcBits, DestBits) actually get defined in this
+    // segment.
+    EVT OrigEltTy = Entry.getOperand(0).getValueType().getVectorElementType();
+    int BitsDefined = std::min(OrigEltTy.getSizeInBits(),
+                               VT.getVectorElementType().getSizeInBits());
+    int LanesDefined = BitsDefined / BitsPerShuffleLane;
+
+    // This source is expected to fill ResMultiplier lanes of the final shuffle,
+    // starting at the appropriate offset.
+    int *LaneMask = &Mask[i * ResMultiplier];
+
+    int ExtractBase = EltNo * Src->WindowScale + Src->WindowBase;
+    ExtractBase += NumElts * (Src - Sources.begin());
+    for (int j = 0; j < LanesDefined; ++j)
+      LaneMask[j] = ExtractBase + j;
   }
 
   // Final check before we try to produce nonsense...
-  if (isShuffleMaskLegal(Mask, ShuffleVT)) {
-    SDValue Shuffle = DAG.getVectorShuffle(ShuffleVT, dl, ShuffleSrcs[0],
-                                           ShuffleSrcs[1], &Mask[0]);
-    return DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, VT, Shuffle);
-  }
+  if (!isShuffleMaskLegal(Mask, ShuffleVT))
+    return SDValue();
 
-  return SDValue();
+  SDValue ShuffleOps[] = { DAG.getUNDEF(ShuffleVT), DAG.getUNDEF(ShuffleVT) };
+  for (unsigned i = 0; i < Sources.size(); ++i)
+    ShuffleOps[i] = Sources[i].ShuffleVec;
+
+  SDValue Shuffle = DAG.getVectorShuffle(ShuffleVT, dl, ShuffleOps[0],
+                                         ShuffleOps[1], &Mask[0]);
+  return DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, VT, Shuffle);
 }
 
 // check if an EXT instruction can handle the shuffle mask when the