]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/commitdiff
i386: Double-word sign-extension missed-optimization [PR110717]
authorUros Bizjak <ubizjak@gmail.com>
Thu, 20 Jul 2023 18:54:51 +0000 (20:54 +0200)
committerUros Bizjak <ubizjak@gmail.com>
Thu, 20 Jul 2023 18:56:19 +0000 (20:56 +0200)
When sign-extending the value in a double-word register pair using shift and
ashiftrt sequence with the same count immediate value less than word width,
there is no need to shift the lower word of the value. The sign-extension
could be limited to the upper word, but we uselessly shift the lower word
with it as well:
movq %rdi, %rax
movq %rsi, %rdx
shldq $59, %rdi, %rdx
salq $59, %rax
shrdq $59, %rdx, %rax
sarq $59, %rdx
ret
for -m64 and
movl 4(%esp), %eax
movl 8(%esp), %edx
shldl $27, %eax, %edx
sall $27, %eax
shrdl $27, %edx, %eax
sarl $27, %edx
ret
for -m32.

The patch introduces a new post-reload splitter to provide the combined
ASHIFTRT/SHIFT instruction pattern.  The instruction is split to a sequence
of SAL and SAR insns with the same count immediate operand:
movq    %rsi, %rdx
movq    %rdi, %rax
salq    $59, %rdx
sarq    $59, %rdx
ret

Some complication is required to properly handle STV transform, where we
emit a sequence with DImode PSLLQ and PSRAQ insns for 32-bit AVX512VL
targets when profitable.

The patch also fixes a small oversight and enables STV transform of SImode
ASHIFTRT to PSRAD also for SSE2 targets.

PR target/110717

gcc/ChangeLog:

* config/i386/i386-features.cc
(general_scalar_chain::compute_convert_gain): Calculate gain
for extend higpart case.
(general_scalar_chain::convert_op): Handle
ASHIFTRT/ASHIFT combined RTX.
(general_scalar_to_vector_candidate_p): Enable ASHIFTRT for
SImode for SSE2 targets.  Handle ASHIFTRT/ASHIFT combined RTX.
* config/i386/i386.md (*extend<dwi>2_doubleword_highpart):
New define_insn_and_split pattern.
(*extendv2di2_highpart_stv): Ditto.

gcc/testsuite/ChangeLog:

* gcc.target/i386/pr110717.c: New test.

gcc/config/i386/i386-features.cc
gcc/config/i386/i386.md
gcc/testsuite/gcc.target/i386/pr110717.c [new file with mode: 0644]

index 4d69251d4f5e15ab2ed219e4255ede9591d2bb83..f801a8fc94a7bcadc95a0bba727385017608d169 100644 (file)
@@ -572,6 +572,9 @@ general_scalar_chain::compute_convert_gain ()
              {
                if (INTVAL (XEXP (src, 1)) >= 32)
                  igain += ix86_cost->add;
+               /* Gain for extend highpart case.  */
+               else if (GET_CODE (XEXP (src, 0)) == ASHIFT)
+                 igain += ix86_cost->shift_const - ix86_cost->sse_op;
                else
                  igain += ix86_cost->shift_const;
              }
@@ -951,7 +954,8 @@ general_scalar_chain::convert_op (rtx *op, rtx_insn *insn)
 {
   *op = copy_rtx_if_shared (*op);
 
-  if (GET_CODE (*op) == NOT)
+  if (GET_CODE (*op) == NOT
+      || GET_CODE (*op) == ASHIFT)
     {
       convert_op (&XEXP (*op, 0), insn);
       PUT_MODE (*op, vmode);
@@ -2120,7 +2124,7 @@ general_scalar_to_vector_candidate_p (rtx_insn *insn, enum machine_mode mode)
   switch (GET_CODE (src))
     {
     case ASHIFTRT:
-      if (!TARGET_AVX512VL)
+      if (mode == DImode && !TARGET_AVX512VL)
        return false;
       /* FALLTHRU */
 
@@ -2131,6 +2135,14 @@ general_scalar_to_vector_candidate_p (rtx_insn *insn, enum machine_mode mode)
       if (!CONST_INT_P (XEXP (src, 1))
          || !IN_RANGE (INTVAL (XEXP (src, 1)), 0, GET_MODE_BITSIZE (mode)-1))
        return false;
+
+      /* Check for extend highpart case.  */
+      if (mode != DImode
+         || GET_CODE (src) != ASHIFTRT
+         || GET_CODE (XEXP (src, 0)) != ASHIFT)
+       break;
+
+      src = XEXP (src, 0);
       break;
 
     case SMAX:
index 8c54aa5e981c0a3415bf58ce278f21214e733758..4db210cc7959f89917f9a12e7dc583e5116e2695 100644 (file)
        (const_string "0")
        (const_string "*")))
    (set_attr "mode" "QI")])
+
+(define_insn_and_split "*extend<dwi>2_doubleword_highpart"
+  [(set (match_operand:<DWI> 0 "register_operand" "=r")
+       (ashiftrt:<DWI>
+         (ashift:<DWI> (match_operand:<DWI> 1 "nonimmediate_operand" "0")
+                       (match_operand:QI 2 "const_int_operand"))
+         (match_operand:QI 3 "const_int_operand")))
+   (clobber (reg:CC FLAGS_REG))]
+  "INTVAL (operands[2]) == INTVAL (operands[3])
+   && UINTVAL (operands[2]) < <MODE_SIZE> * BITS_PER_UNIT"
+  "#"
+  "&& reload_completed"
+  [(parallel [(set (match_dup 4)
+                  (ashift:DWIH (match_dup 4) (match_dup 2)))
+             (clobber (reg:CC FLAGS_REG))])
+   (parallel [(set (match_dup 4)
+                  (ashiftrt:DWIH (match_dup 4) (match_dup 2)))
+             (clobber (reg:CC FLAGS_REG))])]
+  "split_double_mode (<DWI>mode, &operands[0], 1, &operands[0], &operands[4]);")
+
+(define_insn_and_split "*extendv2di2_highpart_stv"
+  [(set (match_operand:V2DI 0 "register_operand" "=v")
+       (ashiftrt:V2DI
+         (ashift:V2DI (match_operand:V2DI 1 "nonimmediate_operand" "vm")
+                      (match_operand:QI 2 "const_int_operand"))
+         (match_operand:QI 3 "const_int_operand")))]
+  "!TARGET_64BIT && TARGET_STV && TARGET_AVX512VL
+   && INTVAL (operands[2]) == INTVAL (operands[3])
+   && UINTVAL (operands[2]) < 32"
+  "#"
+  "&& reload_completed"
+  [(set (match_dup 0)
+       (ashift:V2DI (match_dup 1) (match_dup 2)))
+   (set (match_dup 0)
+       (ashiftrt:V2DI (match_dup 0) (match_dup 2)))])
 \f
 ;; Rotate instructions
 
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.target/i386/pr110717.c b/gcc/testsuite/gcc.target/i386/pr110717.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..233f0ea
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,21 @@
+/* PR target/110717 */
+/* { dg-do compile } */
+/* { dg-options "-O2" } */
+
+#ifdef __SIZEOF_INT128__
+unsigned __int128
+foo (unsigned __int128 x)
+{
+  x <<= 59;
+  return ((__int128) x) >> 59;
+}
+#else
+unsigned long long
+foo (unsigned long long x)
+{
+  x <<= 27;
+  return ((long long) x) >> 27;
+}
+#endif
+
+/* { dg-final { scan-assembler-not "sh\[lr\]d" } } */