]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/commit
arm: Use utxb rN, rM, ror #8 to implement zero_extract on armv6.
authorRoger Sayle <roger@nextmovesoftware.com>
Sun, 12 May 2024 15:27:22 +0000 (16:27 +0100)
committerRoger Sayle <roger@nextmovesoftware.com>
Sun, 12 May 2024 15:27:22 +0000 (16:27 +0100)
commit46077992180d6d86c86544df5e8cb943492d3b01
tree9be50bca918299fcbb82247ee627554a4e13c894
parent83fb5e6f382ea99ca0e2a0afeb25a9f78909f25f
arm: Use utxb rN, rM, ror #8 to implement zero_extract on armv6.

Examining the code generated for the following C snippet on a
raspberry pi:

int popcount_lut8(unsigned *buf, int n)
{
  int cnt=0;
  unsigned int i;
  do {
    i = *buf;
    cnt += lut[i&255];
    cnt += lut[i>>8&255];
    cnt += lut[i>>16&255];
    cnt += lut[i>>24];
    buf++;
  } while(--n);
  return cnt;
}

I was surprised to see following instruction sequence generated by the
compiler:

  mov    r5, r2, lsr #8
  uxtb   r5, r5

This sequence can be performed by a single ARM instruction:

  uxtb   r5, r2, ror #8

The attached patch allows GCC's combine pass to take advantage of ARM's
uxtb with rotate functionality to implement the above zero_extract, and
likewise to use the sxtb with rotate to implement sign_extract.  ARM's
uxtb and sxtb can only be used with rotates of 0, 8, 16 and 24, and of
these only the 8 and 16 are useful [ror #0 is a nop, and extends with
ror #24 can be implemented using regular shifts],  so the approach here
is to add the six missing but useful instructions as 6 different
define_insn in arm.md, rather than try to be clever with new predicates.

Later ARM hardware has advanced bit field instructions, and earlier
ARM cores didn't support extend-with-rotate, so this appears to only
benefit armv6 era CPUs (e.g. the raspberry pi).

Patch posted:
https://gcc.gnu.org/legacy-ml/gcc-patches/2018-01/msg01339.html
Approved by Kyrill Tkachov:
https://gcc.gnu.org/legacy-ml/gcc-patches/2018-01/msg01881.html

2024-05-12  Roger Sayle  <roger@nextmovesoftware.com>
    Kyrill Tkachov  <kyrylo.tkachov@foss.arm.com>

* config/arm/arm.md (*arm_zeroextractsi2_8_8, *arm_signextractsi2_8_8,
*arm_zeroextractsi2_8_16, *arm_signextractsi2_8_16,
*arm_zeroextractsi2_16_8, *arm_signextractsi2_16_8): New.

2024-05-12  Roger Sayle  <roger@nextmovesoftware.com>
    Kyrill Tkachov  <kyrylo.tkachov@foss.arm.com>

* gcc.target/arm/extend-ror.c: New test.
gcc/config/arm/arm.md
gcc/testsuite/gcc.target/arm/extend-ror.c [new file with mode: 0644]