]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/commitdiff
i386: eliminate redundant operands of VPTERNLOG
authorYan Simonaytes <simonaytes.yan@ispras.ru>
Tue, 25 Jul 2023 17:43:19 +0000 (20:43 +0300)
committerAlexander Monakov <amonakov@ispras.ru>
Fri, 4 Aug 2023 16:43:51 +0000 (19:43 +0300)
As mentioned in PR 110202, GCC may be presented with input where control
word of the VPTERNLOG intrinsic implies that some of its operands do not
affect the result.  In that case, we can eliminate redundant operands
of the instruction by substituting any other operand in their place.
This removes false dependencies.

For instance, instead of (252 = 0xfc = _MM_TERNLOG_A | _MM_TERNLOG_B)

vpternlogq $252, %zmm2, %zmm1, %zmm0

emit

vpternlogq $252, %zmm0, %zmm1, %zmm0

When VPTERNLOG is invariant w.r.t first and second operands, and the
third operand is memory, load memory into the output operand first, i.e.
instead of (85 = 0x55 = ~_MM_TERNLOG_C)

vpternlogq $85, (%rdi), %zmm1, %zmm0

emit

vmovdqa64 (%rdi), %zmm0
vpternlogq $85, %zmm0, %zmm0, %zmm0

gcc/ChangeLog:

PR target/110202
* config/i386/i386-protos.h
(vpternlog_redundant_operand_mask): Declare.
(substitute_vpternlog_operands): Declare.
* config/i386/i386.cc
(vpternlog_redundant_operand_mask): New helper.
(substitute_vpternlog_operands): New function.  Use them...
* config/i386/sse.md: ... here in new VPTERNLOG define_splits.

gcc/testsuite/ChangeLog:

PR target/110202
* gcc.target/i386/invariant-ternlog-1.c: New test.
* gcc.target/i386/invariant-ternlog-2.c: New test.

gcc/config/i386/i386-protos.h
gcc/config/i386/i386.cc
gcc/config/i386/sse.md
gcc/testsuite/gcc.target/i386/invariant-ternlog-1.c [new file with mode: 0644]
gcc/testsuite/gcc.target/i386/invariant-ternlog-2.c [new file with mode: 0644]

index 27fe73ca65cfd5bc4300bc007e8771df6c73e6dd..e547ee64587bd53b0407de9fb032c9e1fd842856 100644 (file)
@@ -70,6 +70,9 @@ extern machine_mode ix86_cc_mode (enum rtx_code, rtx, rtx);
 extern int avx_vpermilp_parallel (rtx par, machine_mode mode);
 extern int avx_vperm2f128_parallel (rtx par, machine_mode mode);
 
+extern int vpternlog_redundant_operand_mask (rtx[]);
+extern void substitute_vpternlog_operands (rtx[]);
+
 extern bool ix86_expand_strlen (rtx, rtx, rtx, rtx);
 extern bool ix86_expand_set_or_cpymem (rtx, rtx, rtx, rtx, rtx, rtx,
                                       rtx, rtx, rtx, rtx, bool);
index eabc70011ea55c07a0983568d711000c9ab2facb..8cd26eb54fac7a4b5258a0f4b18ab5b4e7043772 100644 (file)
@@ -19451,6 +19451,49 @@ avx_vperm2f128_parallel (rtx par, machine_mode mode)
   return mask + 1;
 }
 \f
+/* Return a mask of VPTERNLOG operands that do not affect output.  */
+
+int
+vpternlog_redundant_operand_mask (rtx *operands)
+{
+  int mask = 0;
+  int imm8 = XINT (operands[4], 0);
+
+  if (((imm8 >> 4) & 0x0F) == (imm8 & 0x0F))
+    mask |= 1;
+  if (((imm8 >> 2) & 0x33) == (imm8 & 0x33))
+    mask |= 2;
+  if (((imm8 >> 1) & 0x55) == (imm8 & 0x55))
+    mask |= 4;
+
+  return mask;
+}
+
+/* Eliminate false dependencies on operands that do not affect output
+   by substituting other operands of a VPTERNLOG.  */
+
+void
+substitute_vpternlog_operands (rtx *operands)
+{
+  int mask = vpternlog_redundant_operand_mask (operands);
+
+  if (mask & 1) /* The first operand is redundant.  */
+    operands[1] = operands[2];
+
+  if (mask & 2) /* The second operand is redundant.  */
+    operands[2] = operands[1];
+
+  if (mask & 4) /* The third operand is redundant.  */
+    operands[3] = operands[1];
+  else if (REG_P (operands[3]))
+    {
+      if (mask & 1)
+       operands[1] = operands[3];
+      if (mask & 2)
+       operands[2] = operands[3];
+    }
+}
+\f
 /* Return a register priority for hard reg REGNO.  */
 static int
 ix86_register_priority (int hard_regno)
index f1712b001f9bd2fb182e6d77ac3cb38c242607a4..7e2aa3f995cba0283f68cd4f0fb31d36afb677dd 100644 (file)
                      (symbol_ref "<MODE_SIZE> == 64 || TARGET_AVX512VL")
                      (const_string "*")))])
 
+;; When VPTERNLOG happens to be invariant w.r.t first and second operands,
+;; and the third operand is memory, eliminate false dependencies by loading
+;; memory into the output operand first.
+(define_split
+  [(set (match_operand:V 0 "register_operand")
+       (unspec:V
+         [(match_operand:V 1 "register_operand")
+          (match_operand:V 2 "register_operand")
+          (match_operand:V 3 "memory_operand")
+          (match_operand:SI 4 "const_0_to_255_operand")]
+         UNSPEC_VTERNLOG))]
+  "!reload_completed && vpternlog_redundant_operand_mask (operands) == 3"
+  [(set (match_dup 0)
+       (match_dup 3))
+   (set (match_dup 0)
+       (unspec:V
+         [(match_dup 0)
+          (match_dup 0)
+          (match_dup 0)
+          (match_dup 4)]
+         UNSPEC_VTERNLOG))])
+
+;; Eliminate false dependencies when VPTERNLOG is invariant w.r.t any
+;; of input operands (except the case handled in the above split).
+(define_split
+  [(set (match_operand:V 0 "register_operand")
+       (unspec:V
+         [(match_operand:V 1 "register_operand")
+          (match_operand:V 2 "register_operand")
+          (match_operand:V 3 "nonimmediate_operand")
+          (match_operand:SI 4 "const_0_to_255_operand")]
+         UNSPEC_VTERNLOG))]
+  "!reload_completed && vpternlog_redundant_operand_mask (operands) != 0"
+  [(set (match_dup 0)
+       (unspec:V
+         [(match_dup 1)
+          (match_dup 2)
+          (match_dup 3)
+          (match_dup 4)]
+         UNSPEC_VTERNLOG))]
+  "substitute_vpternlog_operands (operands);")
+
 ;; There must be lots of other combinations like
 ;;
 ;; (any_logic:V
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.target/i386/invariant-ternlog-1.c b/gcc/testsuite/gcc.target/i386/invariant-ternlog-1.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..21051c6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,21 @@
+/* { dg-do compile } */
+/* { dg-options "-mavx512f -O2" } */
+/* { dg-final { scan-assembler-times "vmovdqa" 4 } } */
+/* { dg-final { scan-assembler-times {vpternlog[^\n\r]*\(%rdx\)} 2 } } */
+
+#include <immintrin.h>
+
+__m512i f(__m512i* a, __m512i* b, __m512i* c)
+{
+       return _mm512_ternarylogic_epi64 (a[0], b[0], c[0], ~_MM_TERNLOG_B | ~_MM_TERNLOG_C);
+}
+
+__m512i g(__m512i* a, __m512i* b, __m512i* c)
+{
+       return _mm512_ternarylogic_epi64 (a[0], b[0], c[0], ~_MM_TERNLOG_A | ~_MM_TERNLOG_C);
+}
+
+__m512i h(__m512i* a, __m512i* b, __m512i* c)
+{
+       return _mm512_ternarylogic_epi64 (a[0], b[0], c[0], ~_MM_TERNLOG_A | ~_MM_TERNLOG_B);
+}
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.target/i386/invariant-ternlog-2.c b/gcc/testsuite/gcc.target/i386/invariant-ternlog-2.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d70bbb0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,12 @@
+/* { dg-do compile } */
+/* { dg-options "-mavx512f -O2" } */
+/* { dg-final { scan-assembler-times "vmovdqa" 1 } } */
+/* { dg-final { scan-assembler "vpternlog.*zmm0.*zmm0.*zmm0" } } */
+
+#include <immintrin.h>
+
+__m512i f(__m512i* a, __m512i* b, __m512i* c)
+{
+       return _mm512_ternarylogic_epi64 (a[0], b[0], c[0], ~_MM_TERNLOG_C);
+}
+