]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/commitdiff
[middle-end PATCH] Prefer PLUS over IOR in RTL expansion of multi-word shifts/rotates.
authorRoger Sayle <roger@nextmovesoftware.com>
Sun, 9 Jun 2024 01:47:08 +0000 (19:47 -0600)
committerJeff Law <jlaw@ventanamicro.com>
Sun, 9 Jun 2024 01:47:08 +0000 (19:47 -0600)
This patch tweaks RTL expansion of multi-word shifts and rotates to use
PLUS rather than IOR for disjunctive operations.  During expansion of
these operations, the middle-end creates RTL like (X<<C1) | (Y>>C2)
where the constants C1 and C2 guarantee that bits don't overlap.
Hence the IOR can be performed by any any_or_plus operation, such as
IOR, XOR or PLUS; for word-size operations where carry chains aren't
an issue these should all be equally fast (single-cycle) instructions.
The benefit of this change is that targets with shift-and-add insns,
like x86's lea, can benefit from the LSHIFT-ADD form.

An example of a backend that benefits is ARC, which is demonstrated
by these two simple functions:

unsigned long long foo(unsigned long long x) { return x<<2; }

which with -O2 is currently compiled to:

foo:    lsr     r2,r0,30
        asl_s   r1,r1,2
        asl_s   r0,r0,2
        j_s.d   [blink]
        or_s    r1,r1,r2

with this patch becomes:

foo:    lsr     r2,r0,30
        add2    r1,r2,r1
        j_s.d   [blink]
        asl_s   r0,r0,2

unsigned long long bar(unsigned long long x) { return (x<<2)|(x>>62); }

which with -O2 is currently compiled to 6 insns + return:

bar:    lsr     r12,r0,30
        asl_s   r3,r1,2
        asl_s   r0,r0,2
        lsr_s   r1,r1,30
        or_s    r0,r0,r1
        j_s.d   [blink]
        or      r1,r12,r3

with this patch becomes 4 insns + return:

bar:    lsr     r3,r1,30
        lsr     r2,r0,30
        add2    r1,r2,r1
        j_s.d   [blink]
        add2    r0,r3,r0

This patch has been tested on x86_64-pc-linux-gnu with make bootstrap
and make -k check, both with and without --target_board=unix{-m32}
with no new failures.  Ok for mainline?

gcc/ChangeLog
* expmed.cc (expand_shift_1): Use add_optab instead of ior_optab
to generate PLUS instead or IOR when unioning disjoint bitfields.
* optabs.cc (expand_subword_shift): Likewise.
(expand_binop): Likewise for double-word rotate.

gcc/expmed.cc
gcc/optabs.cc

index 50d22762cae0356c19c0b44acdf684b116843729..9ba01695f5387e105057092f262dbe00a3b48e61 100644 (file)
@@ -2616,10 +2616,11 @@ expand_shift_1 (enum tree_code code, machine_mode mode, rtx shifted,
          else if (methods == OPTAB_LIB_WIDEN)
            {
              /* If we have been unable to open-code this by a rotation,
-                do it as the IOR of two shifts.  I.e., to rotate A
-                by N bits, compute
+                do it as the IOR or PLUS of two shifts.  I.e., to rotate
+                by N bits, compute
                 (A << N) | ((unsigned) A >> ((-N) & (C - 1)))
-                where C is the bitsize of A.
+                where C is the bitsize of A.  If N cannot be zero,
+                use PLUS instead of IOR.
 
                 It is theoretically possible that the target machine might
                 not be able to perform either shift and hence we would
@@ -2656,8 +2657,9 @@ expand_shift_1 (enum tree_code code, machine_mode mode, rtx shifted,
              temp1 = expand_shift_1 (left ? RSHIFT_EXPR : LSHIFT_EXPR,
                                      mode, shifted, other_amount,
                                      subtarget, 1);
-             return expand_binop (mode, ior_optab, temp, temp1, target,
-                                  unsignedp, methods);
+             return expand_binop (mode,
+                                  CONST_INT_P (op1) ? add_optab : ior_optab,
+                                  temp, temp1, target, unsignedp, methods);
            }
 
          temp = expand_binop (mode,
index e791388456713e46725c42920d59417709bd12ac..78cd9ef34488ee97cd59656fda1b616a874f671c 100644 (file)
@@ -566,8 +566,8 @@ expand_subword_shift (scalar_int_mode op1_mode, optab binoptab,
       if (tmp == 0)
        return false;
 
-      /* Now OR in the bits carried over from OUTOF_INPUT.  */
-      if (!force_expand_binop (word_mode, ior_optab, tmp, carries,
+      /* Now OR/PLUS in the bits carried over from OUTOF_INPUT.  */
+      if (!force_expand_binop (word_mode, add_optab, tmp, carries,
                               into_target, unsignedp, methods))
        return false;
     }
@@ -1937,7 +1937,7 @@ expand_binop (machine_mode mode, optab binoptab, rtx op0, rtx op1,
                                     NULL_RTX, unsignedp, next_methods);
 
          if (into_temp1 != 0 && into_temp2 != 0)
-           inter = expand_binop (word_mode, ior_optab, into_temp1, into_temp2,
+           inter = expand_binop (word_mode, add_optab, into_temp1, into_temp2,
                                  into_target, unsignedp, next_methods);
          else
            inter = 0;
@@ -1953,7 +1953,7 @@ expand_binop (machine_mode mode, optab binoptab, rtx op0, rtx op1,
                                      NULL_RTX, unsignedp, next_methods);
 
          if (inter != 0 && outof_temp1 != 0 && outof_temp2 != 0)
-           inter = expand_binop (word_mode, ior_optab,
+           inter = expand_binop (word_mode, add_optab,
                                  outof_temp1, outof_temp2,
                                  outof_target, unsignedp, next_methods);