[x86] Teach the X86 backend to DAG-combine SSE2 shuffles that are
authorChandler Carruth <chandlerc@gmail.com>
Fri, 27 Jun 2014 11:27:52 +0000 (11:27 +0000)
committerChandler Carruth <chandlerc@gmail.com>
Fri, 27 Jun 2014 11:27:52 +0000 (11:27 +0000)
trivially redundant.

This fixes several cases in the new vector shuffle lowering algorithm
which would generate redundant shuffle instructions for the sake of
simplicity.

I'm also deleting a testcase which was somewhat ridiculous. It was
checking for a bug in 2007 about incorrectly transforming shuffles by
looking for the string "-86" in the output of a pretty substantial
function. This test case doesn't seem to have any value at this point.

Differential Revision: http://reviews.llvm.org/D4240

git-svn-id: https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk@211889 91177308-0d34-0410-b5e6-96231b3b80d8

lib/Target/X86/X86ISelLowering.cpp
test/CodeGen/X86/2007-09-18-ShuffleXformBug.ll [deleted file]
test/CodeGen/X86/vector-shuffle-128-v8.ll

index 3ceeac3b34e54c7d1ad0c3a26765c4e35c48c994..2e23cd3674ab9de3cc66d1e0cd5b528b032dd2ea 100644 (file)
@@ -19034,6 +19034,95 @@ static SDValue PerformShuffleCombine256(SDNode *N, SelectionDAG &DAG,
   return SDValue();
 }
 
+/// \brief Get the PSHUF-style mask from PSHUF node.
+///
+/// This is a very minor wrapper around getTargetShuffleMask to easy forming v4
+/// PSHUF-style masks that can be reused with such instructions.
+static SmallVector<int, 4> getPSHUFShuffleMask(SDValue N) {
+  SmallVector<int, 4> Mask;
+  bool IsUnary;
+  bool HaveMask = getTargetShuffleMask(N.getNode(), N.getSimpleValueType(), Mask, IsUnary);
+  (void)HaveMask;
+  assert(HaveMask);
+
+  switch (N.getOpcode()) {
+  case X86ISD::PSHUFD:
+    return Mask;
+  case X86ISD::PSHUFLW:
+    Mask.resize(4);
+    return Mask;
+  case X86ISD::PSHUFHW:
+    Mask.erase(Mask.begin(), Mask.begin() + 4);
+    for (int &M : Mask)
+      M -= 4;
+    return Mask;
+  default:
+    llvm_unreachable("No valid shuffle instruction found!");
+  }
+}
+
+/// \brief Try to combine x86 target specific shuffles.
+static SDValue PerformTargetShuffleCombine(SDValue N, SelectionDAG &DAG,
+                                           TargetLowering::DAGCombinerInfo &DCI,
+                                           const X86Subtarget *Subtarget) {
+  SDLoc DL(N);
+  MVT VT = N.getSimpleValueType();
+  SmallVector<int, 4> Mask;
+
+  switch (N.getOpcode()) {
+  case X86ISD::PSHUFD:
+  case X86ISD::PSHUFLW:
+  case X86ISD::PSHUFHW:
+    Mask = getPSHUFShuffleMask(N);
+    assert(Mask.size() == 4);
+    break;
+  default:
+    return SDValue();
+  }
+
+  SDValue V = N.getOperand(0);
+  switch (N.getOpcode()) {
+  default:
+    break;
+  case X86ISD::PSHUFLW:
+  case X86ISD::PSHUFHW:
+    assert(VT == MVT::v8i16);
+
+    // See if this reduces to a PSHUFD which is no more expensive and can
+    // combine with more operations.
+    if (Mask[0] % 2 == 0 && Mask[2] % 2 == 0 &&
+        areAdjacentMasksSequential(Mask)) {
+      int DMask[] = {-1, -1, -1, -1};
+      int DOffset = N.getOpcode() == X86ISD::PSHUFLW ? 0 : 2;
+      DMask[DOffset + 0] = DOffset + Mask[0] / 2;
+      DMask[DOffset + 1] = DOffset + Mask[2] / 2;
+      V = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v4i32, V);
+      DCI.AddToWorklist(V.getNode());
+      V = DAG.getNode(X86ISD::PSHUFD, DL, MVT::v4i32, V,
+                      getV4X86ShuffleImm8ForMask(DMask, DAG));
+      DCI.AddToWorklist(V.getNode());
+      return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v8i16, V);
+    }
+
+    // Fallthrough
+  case X86ISD::PSHUFD:
+    if (V.getOpcode() == N.getOpcode()) {
+      // If we have two sequential shuffles of the same kind we can always fold
+      // them. Even if there are multiple uses, this is beneficial because it
+      // breaks a dependency.
+      SmallVector<int, 4> VMask = getPSHUFShuffleMask(V);
+      for (int &M : Mask)
+        M = VMask[M];
+      return DAG.getNode(N.getOpcode(), DL, VT, V.getOperand(0),
+                         getV4X86ShuffleImm8ForMask(Mask, DAG));
+    }
+
+    break;
+  }
+
+  return SDValue();
+}
+
 /// PerformShuffleCombine - Performs several different shuffle combines.
 static SDValue PerformShuffleCombine(SDNode *N, SelectionDAG &DAG,
                                      TargetLowering::DAGCombinerInfo &DCI,
@@ -19158,7 +19247,18 @@ static SDValue PerformShuffleCombine(SDNode *N, SelectionDAG &DAG,
   for (unsigned i = 0, e = VT.getVectorNumElements(); i != e; ++i)
     Elts.push_back(getShuffleScalarElt(N, i, DAG, 0));
 
-  return EltsFromConsecutiveLoads(VT, Elts, dl, DAG, true);
+  SDValue LD = EltsFromConsecutiveLoads(VT, Elts, dl, DAG, true);
+  if (LD.getNode())
+    return LD;
+
+  if (isTargetShuffle(N->getOpcode())) {
+    SDValue Shuffle =
+        PerformTargetShuffleCombine(SDValue(N, 0), DAG, DCI, Subtarget);
+    if (Shuffle.getNode())
+      return Shuffle;
+  }
+
+  return SDValue();
 }
 
 /// PerformTruncateCombine - Converts truncate operation to
diff --git a/test/CodeGen/X86/2007-09-18-ShuffleXformBug.ll b/test/CodeGen/X86/2007-09-18-ShuffleXformBug.ll
deleted file mode 100644 (file)
index 0ae1897..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,30 +0,0 @@
-; RUN: llc < %s -march=x86 -mattr=+sse2 | grep -- -86
-
-define i16 @f(<4 x float>* %tmp116117.i1061.i) nounwind {
-entry:
-       alloca [4 x <4 x float>]                ; <[4 x <4 x float>]*>:0 [#uses=167]
-       alloca [4 x <4 x float>]                ; <[4 x <4 x float>]*>:1 [#uses=170]
-       alloca [4 x <4 x i32>]          ; <[4 x <4 x i32>]*>:2 [#uses=12]
-       %.sub6235.i = getelementptr [4 x <4 x float>]* %0, i32 0, i32 0         ; <<4 x float>*> [#uses=76]
-       %.sub.i = getelementptr [4 x <4 x float>]* %1, i32 0, i32 0             ; <<4 x float>*> [#uses=59]
-
-       %tmp124.i1062.i = getelementptr <4 x float>* %tmp116117.i1061.i, i32 63         ; <<4 x float>*> [#uses=1]
-       %tmp125.i1063.i = load <4 x float>* %tmp124.i1062.i             ; <<4 x float>> [#uses=5]
-       %tmp828.i1077.i = shufflevector <4 x float> %tmp125.i1063.i, <4 x float> undef, <4 x i32> < i32 1, i32 1, i32 1, i32 1 >                ; <<4 x float>> [#uses=4]
-       %tmp704.i1085.i = load <4 x float>* %.sub6235.i         ; <<4 x float>> [#uses=1]
-       %tmp712.i1086.i = call <4 x float> @llvm.x86.sse.max.ps( <4 x float> %tmp704.i1085.i, <4 x float> %tmp828.i1077.i )             ; <<4 x float>> [#uses=1]
-       store <4 x float> %tmp712.i1086.i, <4 x float>* %.sub.i
-
-       %tmp2587.i1145.gep.i = getelementptr [4 x <4 x float>]* %1, i32 0, i32 0, i32 2         ; <float*> [#uses=1]
-       %tmp5334.i = load float* %tmp2587.i1145.gep.i           ; <float> [#uses=5]
-       %tmp2723.i1170.i = insertelement <4 x float> undef, float %tmp5334.i, i32 2             ; <<4 x float>> [#uses=5]
-       store <4 x float> %tmp2723.i1170.i, <4 x float>* %.sub6235.i
-
-       %tmp1406.i1367.i = shufflevector <4 x float> %tmp2723.i1170.i, <4 x float> undef, <4 x i32> < i32 2, i32 2, i32 2, i32 2 >              ; <<4 x float>> [#uses=1]
-       %tmp84.i1413.i = load <4 x float>* %.sub6235.i          ; <<4 x float>> [#uses=1]
-       %tmp89.i1415.i = fmul <4 x float> %tmp84.i1413.i, %tmp1406.i1367.i              ; <<4 x float>> [#uses=1]
-       store <4 x float> %tmp89.i1415.i, <4 x float>* %.sub.i
-        ret i16 0
-}
-
-declare <4 x float> @llvm.x86.sse.max.ps(<4 x float>, <4 x float>)
index 7447fdc8747a7d0c6f2f424f73e084fd227bb531..091822b6cbbb674ccace84baa195a0cb01e45e52 100644 (file)
@@ -51,7 +51,7 @@ define <8 x i16> @shuffle_v8i16_31206745(<8 x i16> %a, <8 x i16> %b) {
 ; CHECK-SSE2-LABEL: @shuffle_v8i16_31206745
 ; CHECK-SSE2:       # BB#0:
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    pshuflw {{.*}} # xmm0 = xmm0[3,1,2,0,4,5,6,7]
-; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufhw {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,1,2,3,6,7,4,5]
+; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufd {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,1,3,2]
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    retq
   %shuffle = shufflevector <8 x i16> %a, <8 x i16> %b, <8 x i32> <i32 3, i32 1, i32 2, i32 0, i32 6, i32 7, i32 4, i32 5>
   ret <8 x i16> %shuffle
@@ -159,7 +159,7 @@ define <8 x i16> @shuffle_v8i16_26401375(<8 x i16> %a, <8 x i16> %b) {
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufhw {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,1,2,3,7,5,4,6]
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufd {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,3,2,1]
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    pshuflw {{.*}} # xmm0 = xmm0[1,3,2,0,4,5,6,7]
-; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufhw {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,1,2,3,6,7,4,5]
+; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufd {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,1,3,2]
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    retq
   %shuffle = shufflevector <8 x i16> %a, <8 x i16> %b, <8 x i32> <i32 2, i32 6, i32 4, i32 0, i32 1, i32 3, i32 7, i32 5>
   ret <8 x i16> %shuffle
@@ -273,8 +273,7 @@ define <8 x i16> @shuffle_v8i16_4563XXXX(<8 x i16> %a, <8 x i16> %b) {
 ; CHECK-SSE2:       # BB#0:
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufd {{.*}} # xmm0 = xmm0[3,1,2,0]
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    pshuflw {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,3,2,3,4,5,6,7]
-; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufd {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,2,2,3]
-; CHECK-SSE2-NEXT:    pshuflw {{.*}} # xmm0 = xmm0[2,3,0,1,4,5,6,7]
+; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufd {{.*}} # xmm0 = xmm0[2,0,2,3]
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    retq
   %shuffle = shufflevector <8 x i16> %a, <8 x i16> %b, <8 x i32> <i32 4, i32 5, i32 6, i32 3, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
   ret <8 x i16> %shuffle
@@ -285,8 +284,7 @@ define <8 x i16> @shuffle_v8i16_01274563(<8 x i16> %a, <8 x i16> %b) {
 ; CHECK-SSE2:       # BB#0:
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufd {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,2,1,3]
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufhw {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,1,2,3,6,5,4,7]
-; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufd {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,3,2,1]
-; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufhw {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,1,2,3,6,7,4,5]
+; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufd {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,3,1,2]
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    retq
   %shuffle = shufflevector <8 x i16> %a, <8 x i16> %b, <8 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 7, i32 4, i32 5, i32 6, i32 3>
   ret <8 x i16> %shuffle
@@ -297,8 +295,7 @@ define <8 x i16> @shuffle_v8i16_45630127(<8 x i16> %a, <8 x i16> %b) {
 ; CHECK-SSE2:       # BB#0:
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufd {{.*}} # xmm0 = xmm0[3,1,2,0]
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    pshuflw {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,3,1,2,4,5,6,7]
-; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufd {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,2,1,3]
-; CHECK-SSE2-NEXT:    pshuflw {{.*}} # xmm0 = xmm0[2,3,0,1,4,5,6,7]
+; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufd {{.*}} # xmm0 = xmm0[2,0,1,3]
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufhw {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,1,2,3,6,7,5,4]
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    retq
   %shuffle = shufflevector <8 x i16> %a, <8 x i16> %b, <8 x i32> <i32 4, i32 5, i32 6, i32 3, i32 0, i32 1, i32 2, i32 7>
@@ -359,9 +356,8 @@ define <8 x i16> @shuffle_v8i16_08196e7f(<8 x i16> %a, <8 x i16> %b) {
 define <8 x i16> @shuffle_v8i16_0c1d6879(<8 x i16> %a, <8 x i16> %b) {
 ; CHECK-SSE2-LABEL: @shuffle_v8i16_0c1d6879
 ; CHECK-SSE2:       # BB#0:
+; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufd {{.*}} # xmm1 = xmm1[2,0,2,3]
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufd {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,3,2,3]
-; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufd {{.*}} # xmm1 = xmm1[0,2,2,3]
-; CHECK-SSE2-NEXT:    pshuflw {{.*}} # xmm1 = xmm1[2,3,0,1,4,5,6,7]
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    punpcklwd %xmm1, %xmm0
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    retq
   %shuffle = shufflevector <8 x i16> %a, <8 x i16> %b, <8 x i32> <i32 0, i32 12, i32 1, i32 13, i32 6, i32 8, i32 7, i32 9>
@@ -458,8 +454,7 @@ define <8 x i16> @shuffle_v8i16_XXXXcde3(<8 x i16> %a, <8 x i16> %b) {
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    punpckhwd %xmm0, %xmm1
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    pshuflw {{.*}} # xmm0 = xmm1[0,2,2,3,4,5,6,7]
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufhw {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,1,2,3,4,7,6,7]
-; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufd {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,1,2,0]
-; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufhw {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,1,2,3,6,7,4,5]
+; CHECK-SSE2-NEXT:    pshufd {{.*}} # xmm0 = xmm0[0,1,0,2]
 ; CHECK-SSE2-NEXT:    retq
   %shuffle = shufflevector <8 x i16> %a, <8 x i16> %b, <8 x i32> <i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 12, i32 13, i32 14, i32 3>
   ret <8 x i16> %shuffle