]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/commitdiff
Optimize (a & b) | (c & ~b) to vpternlog instruction.
authorliuhongt <hongtao.liu@intel.com>
Fri, 20 Aug 2021 07:30:40 +0000 (15:30 +0800)
committerliuhongt <hongtao.liu@intel.com>
Tue, 24 Aug 2021 09:45:33 +0000 (17:45 +0800)
Also optimize below 3 forms to vpternlog, op1, op2, op3 are
register_operand or unary_p as (not reg)

A: (any_logic (any_logic op1 op2) op3)
B: (any_logic (any_logic op1 op2) (any_logic op3 op4)) op3/op4 should
be equal to op1/op2
C: (any_logic (any_logic (any_logic:op1 op2) op3) op4) op3/op4 should
be equal to op1/op2

gcc/ChangeLog:

PR target/101989
* config/i386/i386.c (ix86_rtx_costs): Define cost for
UNSPEC_VTERNLOG.
* config/i386/i386.h (STRIP_UNARY): New macro.
* config/i386/predicates.md (reg_or_notreg_operand): New
predicate.
* config/i386/sse.md (*<avx512>_vternlog<mode>_all): New define_insn.
(*<avx512>_vternlog<mode>_1): New pre_reload
define_insn_and_split.
(*<avx512>_vternlog<mode>_2): Ditto.
(*<avx512>_vternlog<mode>_3): Ditto.
(any_logic1,any_logic2): New code iterator.
(logic_op): New code attribute.
(ternlogsuffix): Extend to VNxDF and VNxSF.

gcc/testsuite/ChangeLog:

PR target/101989
* gcc.target/i386/pr101989-1.c: New test.
* gcc.target/i386/pr101989-2.c: New test.
* gcc.target/i386/avx512bw-shiftqihi-constant-1.c: Adjust testcase.

gcc/config/i386/i386.c
gcc/config/i386/i386.h
gcc/config/i386/predicates.md
gcc/config/i386/sse.md
gcc/testsuite/gcc.target/i386/avx512bw-shiftqihi-constant-1.c
gcc/testsuite/gcc.target/i386/pr101989-1.c [new file with mode: 0644]
gcc/testsuite/gcc.target/i386/pr101989-2.c [new file with mode: 0644]

index 5bff131f6d9e908cfbe6c4314bc57bdf3108d650..ebec8668758e3e80257b0a144c73f9205a9d95a4 100644 (file)
@@ -20542,6 +20542,11 @@ ix86_rtx_costs (rtx x, machine_mode mode, int outer_code_i, int opno,
     case UNSPEC:
       if (XINT (x, 1) == UNSPEC_TP)
        *total = 0;
+      else if (XINT(x, 1) == UNSPEC_VTERNLOG)
+       {
+         *total = cost->sse_op;
+         return true;
+       }
       return false;
 
     case VEC_SELECT:
index 11ac8d01100394d6cfcf387420dbed2987dc8ab7..65114229c86cdb6b12a18ea56710f7bb5a3e4588 100644 (file)
@@ -1716,6 +1716,8 @@ typedef struct ix86_args {
 
 #define LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P(X) legitimate_pic_operand_p (X)
 
+#define STRIP_UNARY(X) (UNARY_P (X) ? XEXP (X, 0) : X)
+
 #define SYMBOLIC_CONST(X)      \
   (GET_CODE (X) == SYMBOL_REF                                          \
    || GET_CODE (X) == LABEL_REF                                                \
index 9321f332ef9e33ef9ba3ca4a11997961eebf5aaa..df5acb425d48928c13a1dc707efeb326cea29eb4 100644 (file)
            (ior (match_test "op == const1_rtx")
                 (match_test "op == constm1_rtx")))))
 
+;; True for registers, or (not: registers).  Used to optimize 3-operand
+;; bitwise operation.
+(define_predicate "reg_or_notreg_operand"
+  (ior (match_operand 0 "register_operand")
+       (and (match_code "not")
+           (match_test "register_operand (XEXP (op, 0), mode)"))))
+
 ;; True if OP is acceptable as operand of DImode shift expander.
 (define_predicate "shiftdi_operand"
   (if_then_else (match_test "TARGET_64BIT")
index 95f95823ea3b690dd203ab2cebc82b4acd2637ef..25ca9a5c29c251c964d62f91d8e3b714f72acabd 100644 (file)
 ;; Mapping of vector modes to VPTERNLOG suffix
 (define_mode_attr ternlogsuffix
   [(V8DI "q") (V4DI "q") (V2DI "q")
+   (V8DF "q") (V4DF "q") (V2DF "q")
    (V16SI "d") (V8SI "d") (V4SI "d")
+   (V16SF "d") (V8SF "d") (V4SF "d")
    (V32HI "d") (V16HI "d") (V8HI "d")
    (V64QI "d") (V32QI "d") (V16QI "d")])
 
    (set_attr "prefix" "evex")
    (set_attr "mode" "<sseinsnmode>")])
 
+(define_insn "*<avx512>_vternlog<mode>_all"
+  [(set (match_operand:V 0 "register_operand" "=v")
+       (unspec:V
+         [(match_operand:V 1 "register_operand" "0")
+          (match_operand:V 2 "register_operand" "v")
+          (match_operand:V 3 "nonimmediate_operand" "vm")
+          (match_operand:SI 4 "const_0_to_255_operand")]
+         UNSPEC_VTERNLOG))]
+  "TARGET_AVX512F"
+  "vpternlog<ternlogsuffix>\t{%4, %3, %2, %0|%0, %2, %3, %4}"
+  [(set_attr "type" "sselog")
+   (set_attr "prefix" "evex")
+   (set_attr "mode" "<sseinsnmode>")])
+
+;; There must be lots of other combinations like
+;;
+;; (any_logic:V
+;;   (any_logic:V op1 op2)
+;;   (any_logic:V op1 op3))
+;;
+;; (any_logic:V
+;;   (any_logic:V
+;;     (any_logic:V op1, op2)
+;;     op3)
+;;   op1)
+;;
+;; and so on.
+
+(define_code_iterator any_logic1 [and ior xor])
+(define_code_iterator any_logic2 [and ior xor])
+(define_code_attr logic_op [(and "&") (ior "|") (xor "^")])
+
+(define_insn_and_split "*<avx512>_vpternlog<mode>_1"
+  [(set (match_operand:V 0 "register_operand")
+       (any_logic:V
+         (any_logic1:V
+           (match_operand:V 1 "reg_or_notreg_operand")
+           (match_operand:V 2 "reg_or_notreg_operand"))
+         (any_logic2:V
+           (match_operand:V 3 "reg_or_notreg_operand")
+           (match_operand:V 4 "reg_or_notreg_operand"))))]
+  "(<MODE_SIZE> == 64 || TARGET_AVX512VL)
+   && ix86_pre_reload_split ()
+   && (rtx_equal_p (STRIP_UNARY (operands[1]),
+                   STRIP_UNARY (operands[4]))
+       || rtx_equal_p (STRIP_UNARY (operands[2]),
+                      STRIP_UNARY (operands[4]))
+       || rtx_equal_p (STRIP_UNARY (operands[1]),
+                      STRIP_UNARY (operands[3]))
+       || rtx_equal_p (STRIP_UNARY (operands[2]),
+                      STRIP_UNARY (operands[3])))"
+  "#"
+  "&& 1"
+  [(set (match_dup 0)
+       (unspec:V
+         [(match_dup 6)
+          (match_dup 2)
+          (match_dup 1)
+          (match_dup 5)]
+         UNSPEC_VTERNLOG))]
+{
+  /* VPTERNLOGD reg6, reg2, reg1, imm8.  */
+  int reg6 = 0xF0;
+  int reg2 = 0xCC;
+  int reg1 = 0xAA;
+  int reg3 = 0;
+  int reg4 = 0;
+  int reg_mask, tmp1, tmp2;
+  if (rtx_equal_p (STRIP_UNARY (operands[1]),
+                  STRIP_UNARY (operands[4])))
+    {
+      reg4 = reg1;
+      reg3 = reg6;
+      operands[6] = operands[3];
+    }
+  else if (rtx_equal_p (STRIP_UNARY (operands[2]),
+                      STRIP_UNARY (operands[4])))
+    {
+      reg4 = reg2;
+      reg3 = reg6;
+      operands[6] = operands[3];
+    }
+  else if (rtx_equal_p (STRIP_UNARY (operands[1]),
+                       STRIP_UNARY (operands[3])))
+    {
+      reg4 = reg6;
+      reg3 = reg1;
+      operands[6] = operands[4];
+    }
+  else
+    {
+      reg4 = reg6;
+      reg3 = reg2;
+      operands[6] = operands[4];
+    }
+
+  reg1 = UNARY_P (operands[1]) ? ~reg1 : reg1;
+  reg2 = UNARY_P (operands[2]) ? ~reg2 : reg2;
+  reg3 = UNARY_P (operands[3]) ? ~reg3 : reg3;
+  reg4 = UNARY_P (operands[4]) ? ~reg4 : reg4;
+
+  tmp1 = reg1 <any_logic1:logic_op> reg2;
+  tmp2 = reg3 <any_logic2:logic_op> reg4;
+  reg_mask = tmp1  <any_logic:logic_op> tmp2;
+  reg_mask &= 0xFF;
+
+  operands[1] = STRIP_UNARY (operands[1]);
+  operands[2] = STRIP_UNARY (operands[2]);
+  operands[6] = STRIP_UNARY (operands[6]);
+  operands[5] = GEN_INT (reg_mask);
+})
+
+(define_insn_and_split "*<avx512>_vpternlog<mode>_2"
+  [(set (match_operand:V 0 "register_operand")
+       (any_logic:V
+         (any_logic1:V
+           (any_logic2:V
+             (match_operand:V 1 "reg_or_notreg_operand")
+             (match_operand:V 2 "reg_or_notreg_operand"))
+           (match_operand:V 3 "reg_or_notreg_operand"))
+         (match_operand:V 4 "reg_or_notreg_operand")))]
+  "(<MODE_SIZE> == 64 || TARGET_AVX512VL)
+   && ix86_pre_reload_split ()
+   && (rtx_equal_p (STRIP_UNARY (operands[1]),
+                   STRIP_UNARY (operands[4]))
+       || rtx_equal_p (STRIP_UNARY (operands[2]),
+                      STRIP_UNARY (operands[4]))
+       || rtx_equal_p (STRIP_UNARY (operands[1]),
+                      STRIP_UNARY (operands[3]))
+       || rtx_equal_p (STRIP_UNARY (operands[2]),
+                      STRIP_UNARY (operands[3])))"
+  "#"
+  "&& 1"
+  [(set (match_dup 0)
+       (unspec:V
+         [(match_dup 6)
+          (match_dup 2)
+          (match_dup 1)
+          (match_dup 5)]
+         UNSPEC_VTERNLOG))]
+{
+  /* VPTERNLOGD reg6, reg2, reg1, imm8.  */
+  int reg6 = 0xF0;
+  int reg2 = 0xCC;
+  int reg1 = 0xAA;
+  int reg3 = 0;
+  int reg4 = 0;
+  int reg_mask, tmp1, tmp2;
+  if (rtx_equal_p (STRIP_UNARY (operands[1]),
+                  STRIP_UNARY (operands[4])))
+    {
+      reg4 = reg1;
+      reg3 = reg6;
+      operands[6] = operands[3];
+    }
+  else if (rtx_equal_p (STRIP_UNARY (operands[2]),
+                      STRIP_UNARY (operands[4])))
+    {
+      reg4 = reg2;
+      reg3 = reg6;
+      operands[6] = operands[3];
+    }
+  else if (rtx_equal_p (STRIP_UNARY (operands[1]),
+                       STRIP_UNARY (operands[3])))
+    {
+      reg4 = reg6;
+      reg3 = reg1;
+      operands[6] = operands[4];
+    }
+  else
+    {
+      reg4 = reg6;
+      reg3 = reg2;
+      operands[6] = operands[4];
+    }
+
+  reg1 = UNARY_P (operands[1]) ? ~reg1 : reg1;
+  reg2 = UNARY_P (operands[2]) ? ~reg2 : reg2;
+  reg3 = UNARY_P (operands[3]) ? ~reg3 : reg3;
+  reg4 = UNARY_P (operands[4]) ? ~reg4 : reg4;
+
+  tmp1 = reg1 <any_logic2:logic_op> reg2;
+  tmp2 = tmp1 <any_logic1:logic_op> reg3;
+  reg_mask = tmp2 <any_logic:logic_op> reg4;
+  reg_mask &= 0xFF;
+
+  operands[1] = STRIP_UNARY (operands[1]);
+  operands[2] = STRIP_UNARY (operands[2]);
+  operands[6] = STRIP_UNARY (operands[6]);
+  operands[5] = GEN_INT (reg_mask);
+})
+
+(define_insn_and_split "*<avx512>_vpternlog<mode>_3"
+  [(set (match_operand:V 0 "register_operand")
+       (any_logic:V
+         (any_logic1:V
+           (match_operand:V 1 "reg_or_notreg_operand")
+           (match_operand:V 2 "reg_or_notreg_operand"))
+         (match_operand:V 3 "reg_or_notreg_operand")))]
+  "(<MODE_SIZE> == 64 || TARGET_AVX512VL)
+   && ix86_pre_reload_split ()"
+  "#"
+  "&& 1"
+  [(set (match_dup 0)
+       (unspec:V
+         [(match_dup 3)
+          (match_dup 2)
+          (match_dup 1)
+          (match_dup 4)]
+         UNSPEC_VTERNLOG))]
+{
+  /* VPTERNLOGD reg3, reg2, reg1, imm8.  */
+  int reg3 = 0xF0;
+  int reg2 = 0xCC;
+  int reg1 = 0xAA;
+  int reg_mask, tmp1;
+
+  reg1 = UNARY_P (operands[1]) ? ~reg1 : reg1;
+  reg2 = UNARY_P (operands[2]) ? ~reg2 : reg2;
+  reg3 = UNARY_P (operands[3]) ? ~reg3 : reg3;
+
+  tmp1 = reg1 <any_logic1:logic_op> reg2;
+  reg_mask = tmp1 <any_logic:logic_op> reg3;
+  reg_mask &= 0xFF;
+
+  operands[1] = STRIP_UNARY (operands[1]);
+  operands[2] = STRIP_UNARY (operands[2]);
+  operands[3] = STRIP_UNARY (operands[3]);
+  operands[4] = GEN_INT (reg_mask);
+})
+
+
 (define_insn "<avx512>_vternlog<mode>_mask"
   [(set (match_operand:VI48_AVX512VL 0 "register_operand" "=v")
        (vec_merge:VI48_AVX512VL
index 78bf5d336896e474fe2b2dce2a6f5e7e81417d07..fbc3de08119e8beacb3344e9ac18cf47b2bedce7 100644 (file)
@@ -1,7 +1,8 @@
 /* PR target/95524 */
 /* { dg-do compile } */
 /* { dg-options "-O2 -mavx512bw" } */
-/* { dg-final { scan-assembler-times "vpand\[^\n\]*%zmm" 3 } }  */
+/* { dg-final { scan-assembler-times "vpand\[^\n\]*%zmm" 2 } }  */
+/* { dg-final { scan-assembler-times "vpternlogd\[^\n\]*%zmm" 1 } }  */
 typedef char v64qi  __attribute__ ((vector_size (64)));
 typedef unsigned char v64uqi  __attribute__ ((vector_size (64)));
 
@@ -11,7 +12,6 @@ foo_ashiftrt_512 (v64qi a)
   return a >> 2;
 }
 /* { dg-final { scan-assembler-times "vpsraw\[^\n\]*%zmm" 1 } } */
-/* { dg-final { scan-assembler-times "vpxor\[^\n\]*%zmm" 1 } } */
 /* { dg-final { scan-assembler-times "vpsubb\[^\n\]*%zmm" 1 } } */
 
 __attribute__((noipa)) v64qi
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.target/i386/pr101989-1.c b/gcc/testsuite/gcc.target/i386/pr101989-1.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..594093e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,51 @@
+/* { dg-do compile } */
+/* { dg-options "-O2" } */
+/* { dg-final { scan-assembler-times "vpternlog" 6 } } */
+/* { dg-final { scan-assembler-not "vpxor" } } */
+/* { dg-final { scan-assembler-not "vpor" } } */
+/* { dg-final { scan-assembler-not "vpand" } } */
+
+#include<immintrin.h>
+__m256d
+__attribute__((noipa, target("avx512vl")))
+copysign2_pd(__m256d from, __m256d to) {
+  __m256i a = _mm256_castpd_si256(from);
+  __m256d avx_signbit = _mm256_castsi256_pd(_mm256_slli_epi64(_mm256_cmpeq_epi64(a, a), 63));
+  /* (avx_signbit & from) | (~avx_signbit & to)  */
+  return _mm256_or_pd(_mm256_and_pd(avx_signbit, from), _mm256_andnot_pd(avx_signbit, to));
+}
+
+__m256i
+__attribute__((noipa, target("avx512vl")))
+foo (__m256i src1, __m256i src2, __m256i src3)
+{
+  return (src2 & ~src1) | (src3 & src1);
+}
+
+__m256i
+__attribute__ ((noipa, target("avx512vl")))
+foo1 (__m256i src1, __m256i src2, __m256i src3)
+{
+  return (src2 & src1) | (src3 & ~src1);
+}
+
+__m256i
+__attribute__ ((noipa, target("avx512vl")))
+foo2 (__m256i src1, __m256i src2, __m256i src3)
+{
+  return (src2 & src1) | (~src3 & src1);
+}
+
+__m256i
+__attribute__ ((noipa, target("avx512vl")))
+foo3 (__m256i src1, __m256i src2, __m256i src3)
+{
+  return (~src2 & src1) | (src3 & src1);
+}
+
+__m256i
+__attribute__ ((noipa, target("avx512vl")))
+foo4 (__m256i src1, __m256i src2, __m256i src3)
+{
+  return src3 & src2 ^ src1;
+}
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.target/i386/pr101989-2.c b/gcc/testsuite/gcc.target/i386/pr101989-2.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9d9759a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,102 @@
+/* { dg-do run } */
+/* { dg-options "-O2 -mavx2 -mno-avx512f" } */
+/* { dg-require-effective-target avx512vl } */
+
+#define AVX512VL
+
+#include "avx512f-helper.h"
+
+#include "pr101989-1.c"
+__m256d
+avx2_copysign2_pd (__m256d from, __m256d to) {
+  __m256i a = _mm256_castpd_si256(from);
+  __m256d avx_signbit = _mm256_castsi256_pd(_mm256_slli_epi64(_mm256_cmpeq_epi64(a, a), 63));
+  /* (avx_signbit & from) | (~avx_signbit & to)  */
+  return _mm256_or_pd(_mm256_and_pd(avx_signbit, from), _mm256_andnot_pd(avx_signbit, to));
+}
+
+__m256i
+avx2_foo (__m256i src1, __m256i src2, __m256i src3)
+{
+  return (src2 & ~src1) | (src3 & src1);
+}
+
+__m256i
+avx2_foo1 (__m256i src1, __m256i src2, __m256i src3)
+{
+  return (src2 & src1) | (src3 & ~src1);
+}
+
+__m256i
+avx2_foo2 (__m256i src1, __m256i src2, __m256i src3)
+{
+  return (src2 & src1) | (~src3 & src1);
+}
+
+__m256i
+avx2_foo3 (__m256i src1, __m256i src2, __m256i src3)
+{
+  return (~src2 & src1) | (src3 & src1);
+}
+
+__m256i
+avx2_foo4 (__m256i src1, __m256i src2, __m256i src3)
+{
+  return src3 & src2 ^ src1;
+}
+
+
+void
+test_256 (void)
+{
+  union256i_q q1, q2, q3, res2, exp2;
+  union256d d1, d2, res1, exp1;
+  int i, sign = 1;
+
+  for (i = 0; i < 4; i++)
+    {
+      d1.a[i] = 12.34 * (i + 2000) * sign;
+      d2.a[i] = 56.78 * (i - 30) * sign;
+      q1.a[i] = 12 * (i + 2000) * sign;
+      q2.a[i] = 56 * (i - 30) * sign;
+      q3.a[i] = 90 * (i + 40) * sign;
+      res1.a[i] = DEFAULT_VALUE;
+      exp1.a[i] = DEFAULT_VALUE;
+      res2.a[i] = exp2.a[i] = -1;
+      sign = -sign;
+    }
+
+  exp1.x = avx2_copysign2_pd (d1.x, d2.x);
+  res1.x = copysign2_pd (d1.x, d2.x);
+  if (UNION_CHECK (256, d) (res1, exp1.a))
+    abort ();
+
+  exp2.x = avx2_foo1 (q1.x, q2.x, q3.x);
+  res2.x = foo1 (q1.x, q2.x, q3.x);
+  if (UNION_CHECK (256, i_q) (res2, exp2.a))
+    abort ();
+
+  exp2.x = avx2_foo2 (q1.x, q2.x, q3.x);
+  res2.x = foo2 (q1.x, q2.x, q3.x);
+  if (UNION_CHECK (256, i_q) (res2, exp2.a))
+    abort ();
+
+  exp2.x = avx2_foo3 (q1.x, q2.x, q3.x);
+  res2.x = foo3 (q1.x, q2.x, q3.x);
+  if (UNION_CHECK (256, i_q) (res2, exp2.a))
+    abort ();
+
+  exp2.x = avx2_foo4 (q1.x, q2.x, q3.x);
+  res2.x = foo4 (q1.x, q2.x, q3.x);
+  if (UNION_CHECK (256, i_q) (res2, exp2.a))
+    abort ();
+
+  exp2.x = avx2_foo (q1.x, q2.x, q3.x);
+  res2.x = foo (q1.x, q2.x, q3.x);
+  if (UNION_CHECK (256, i_q) (res2, exp2.a))
+    abort ();
+}
+
+static void
+test_128 ()
+{}