[AArch64] Fold a floating-point multiply by power of two into fp conversion.
authorChad Rosier <mcrosier@codeaurora.org>
Wed, 7 Oct 2015 17:39:18 +0000 (17:39 +0000)
committerChad Rosier <mcrosier@codeaurora.org>
Wed, 7 Oct 2015 17:39:18 +0000 (17:39 +0000)
Part of http://reviews.llvm.org/D13442

git-svn-id: https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk@249576 91177308-0d34-0410-b5e6-96231b3b80d8

lib/Target/AArch64/AArch64ISelLowering.cpp
test/CodeGen/AArch64/fcvt_combine.ll [new file with mode: 0644]

index b4a7352a0469539687e1daee78a949907a9a104b..6af2d9d9d0689424739a9ccebe97dc1f25f0b2f0 100644 (file)
@@ -478,6 +478,9 @@ AArch64TargetLowering::AArch64TargetLowering(const TargetMachine &TM,
   setTargetDAGCombine(ISD::SINT_TO_FP);
   setTargetDAGCombine(ISD::UINT_TO_FP);
 
+  setTargetDAGCombine(ISD::FP_TO_SINT);
+  setTargetDAGCombine(ISD::FP_TO_UINT);
+
   setTargetDAGCombine(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN);
 
   setTargetDAGCombine(ISD::ANY_EXTEND);
@@ -7529,6 +7532,70 @@ static SDValue performIntToFpCombine(SDNode *N, SelectionDAG &DAG,
   return SDValue();
 }
 
+/// Fold a floating-point multiply by power of two into floating-point to
+/// fixed-point conversion.
+static SDValue performFpToIntCombine(SDNode *N, SelectionDAG &DAG,
+                                     const AArch64Subtarget *Subtarget) {
+  if (!Subtarget->hasNEON())
+    return SDValue();
+
+  SDValue Op = N->getOperand(0);
+  if (!Op.getValueType().isVector() || Op.getOpcode() != ISD::FMUL)
+    return SDValue();
+
+  SDValue ConstVec = Op->getOperand(1);
+  if (!isa<BuildVectorSDNode>(ConstVec))
+    return SDValue();
+
+  MVT FloatTy = Op.getSimpleValueType().getVectorElementType();
+  uint32_t FloatBits = FloatTy.getSizeInBits();
+  if (FloatBits != 32 && FloatBits != 64)
+    return SDValue();
+
+  MVT IntTy = N->getSimpleValueType(0).getVectorElementType();
+  uint32_t IntBits = IntTy.getSizeInBits();
+  if (IntBits != 16 && IntBits != 32 && IntBits != 64)
+    return SDValue();
+
+  // Avoid conversions where iN is larger than the float (e.g., float -> i64).
+  if (IntBits > FloatBits)
+    return SDValue();
+
+  BitVector UndefElements;
+  BuildVectorSDNode *BV = cast<BuildVectorSDNode>(ConstVec);
+  int32_t Bits = IntBits == 64 ? 64 : 32;
+  int32_t C = BV->getConstantFPSplatPow2ToLog2Int(&UndefElements, Bits + 1);
+  if (C == -1 || C == 0 || C > Bits)
+    return SDValue();
+
+  MVT ResTy;
+  unsigned NumLanes = Op.getValueType().getVectorNumElements();
+  switch (NumLanes) {
+  default:
+    return SDValue();
+  case 2:
+    ResTy = FloatBits == 32 ? MVT::v2i32 : MVT::v2i64;
+    break;
+  case 4:
+    ResTy = MVT::v4i32;
+    break;
+  }
+
+  SDLoc DL(N);
+  bool IsSigned = N->getOpcode() == ISD::FP_TO_SINT;
+  unsigned IntrinsicOpcode = IsSigned ? Intrinsic::aarch64_neon_vcvtfp2fxs
+                                      : Intrinsic::aarch64_neon_vcvtfp2fxu;
+  SDValue FixConv =
+      DAG.getNode(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, DL, ResTy,
+                  DAG.getConstant(IntrinsicOpcode, DL, MVT::i32),
+                  Op->getOperand(0), DAG.getConstant(C, DL, MVT::i32));
+  // We can handle smaller integers by generating an extra trunc.
+  if (IntBits < FloatBits)
+    FixConv = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, N->getValueType(0), FixConv);
+
+  return FixConv;
+}
+
 /// An EXTR instruction is made up of two shifts, ORed together. This helper
 /// searches for and classifies those shifts.
 static bool findEXTRHalf(SDValue N, SDValue &Src, uint32_t &ShiftAmount,
@@ -9400,6 +9467,9 @@ SDValue AArch64TargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
   case ISD::SINT_TO_FP:
   case ISD::UINT_TO_FP:
     return performIntToFpCombine(N, DAG, Subtarget);
+  case ISD::FP_TO_SINT:
+  case ISD::FP_TO_UINT:
+    return performFpToIntCombine(N, DAG, Subtarget);
   case ISD::OR:
     return performORCombine(N, DCI, Subtarget);
   case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN:
diff --git a/test/CodeGen/AArch64/fcvt_combine.ll b/test/CodeGen/AArch64/fcvt_combine.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..093ce4a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,154 @@
+; RUN: llc -mtriple=aarch64-linux-gnu -aarch64-neon-syntax=apple -verify-machineinstrs -o - %s | FileCheck %s
+
+; CHECK-LABEL: test1
+; CHECK-NOT: fmul.2s
+; CHECK: fcvtzs.2s v0, v0, #4
+; CHECK: ret
+define <2 x i32> @test1(<2 x float> %f) {
+  %mul.i = fmul <2 x float> %f, <float 16.000000e+00, float 16.000000e+00>
+  %vcvt.i = fptosi <2 x float> %mul.i to <2 x i32>
+  ret <2 x i32> %vcvt.i
+}
+
+; CHECK-LABEL: test2
+; CHECK-NOT: fmul.4s
+; CHECK: fcvtzs.4s v0, v0, #3
+; CHECK: ret
+define <4 x i32> @test2(<4 x float> %f) {
+  %mul.i = fmul <4 x float> %f, <float 8.000000e+00, float 8.000000e+00, float 8.000000e+00, float 8.000000e+00>
+  %vcvt.i = fptosi <4 x float> %mul.i to <4 x i32>
+  ret <4 x i32> %vcvt.i
+}
+
+; CHECK-LABEL: test3
+; CHECK-NOT: fmul.2d
+; CHECK: fcvtzs.2d v0, v0, #5
+; CHECK: ret
+define <2 x i64> @test3(<2 x double> %d) {
+  %mul.i = fmul <2 x double> %d, <double 32.000000e+00, double 32.000000e+00>
+  %vcvt.i = fptosi <2 x double> %mul.i to <2 x i64>
+  ret <2 x i64> %vcvt.i
+}
+
+; Truncate double to i32
+; CHECK-LABEL: test4
+; CHECK-NOT: fmul.2d v0, v0, #4
+; CHECK: fcvtzs.2d v0, v0
+; CHECK: xtn.2s
+; CHECK: ret
+define <2 x i32> @test4(<2 x double> %d) {
+  %mul.i = fmul <2 x double> %d, <double 16.000000e+00, double 16.000000e+00>
+  %vcvt.i = fptosi <2 x double> %mul.i to <2 x i32>
+  ret <2 x i32> %vcvt.i
+}
+
+; Truncate float to i16
+; CHECK-LABEL: test5
+; CHECK-NOT: fmul.2s
+; CHECK: fcvtzs.2s v0, v0, #4
+; CHECK: ret
+define <2 x i16> @test5(<2 x float> %f) {
+  %mul.i = fmul <2 x float> %f, <float 16.000000e+00, float 16.000000e+00>
+  %vcvt.i = fptosi <2 x float> %mul.i to <2 x i16>
+  ret <2 x i16> %vcvt.i
+}
+
+; Don't convert float to i64
+; CHECK-LABEL: test6
+; CHECK: fmov.2s v1, #16.00000000
+; CHECK: fmul.2s v0, v0, v1
+; CHECK: fcvtl v0.2d, v0.2s
+; CHECK: fcvtzs.2d v0, v0
+; CHECK: ret
+define <2 x i64> @test6(<2 x float> %f) {
+  %mul.i = fmul <2 x float> %f, <float 16.000000e+00, float 16.000000e+00>
+  %vcvt.i = fptosi <2 x float> %mul.i to <2 x i64>
+  ret <2 x i64> %vcvt.i
+}
+
+; Check unsigned conversion.
+; CHECK-LABEL: test7
+; CHECK-NOT: fmul.2s
+; CHECK: fcvtzu.2s v0, v0, #4
+; CHECK: ret
+define <2 x i32> @test7(<2 x float> %f) {
+  %mul.i = fmul <2 x float> %f, <float 16.000000e+00, float 16.000000e+00>
+  %vcvt.i = fptoui <2 x float> %mul.i to <2 x i32>
+  ret <2 x i32> %vcvt.i
+}
+
+; Test which should not fold due to non-power of 2.
+; CHECK-LABEL: test8
+; CHECK: fmov.2s v1, #17.00000000
+; CHECK: fmul.2s v0, v0, v1
+; CHECK: fcvtzu.2s v0, v0
+; CHECK: ret
+define <2 x i32> @test8(<2 x float> %f) {
+  %mul.i = fmul <2 x float> %f, <float 17.000000e+00, float 17.000000e+00>
+  %vcvt.i = fptoui <2 x float> %mul.i to <2 x i32>
+  ret <2 x i32> %vcvt.i
+}
+
+; Test which should not fold due to non-matching power of 2.
+; CHECK-LABEL: test9
+; CHECK: fmul.2s v0, v0, v1
+; CHECK: fcvtzu.2s v0, v0
+; CHECK: ret
+define <2 x i32> @test9(<2 x float> %f) {
+  %mul.i = fmul <2 x float> %f, <float 16.000000e+00, float 8.000000e+00>
+  %vcvt.i = fptoui <2 x float> %mul.i to <2 x i32>
+  ret <2 x i32> %vcvt.i
+}
+
+; Don't combine all undefs.
+; CHECK-LABEL: test10
+; CHECK: fmul.2s v{{[0-9]+}}, v{{[0-9]+}}, v{{[0-9]+}}
+; CHECK: fcvtzu.2s v{{[0-9]+}}, v{{[0-9]+}}
+; CHECK: ret
+define <2 x i32> @test10(<2 x float> %f) {
+  %mul.i = fmul <2 x float> %f, <float undef, float undef>
+  %vcvt.i = fptoui <2 x float> %mul.i to <2 x i32>
+  ret <2 x i32> %vcvt.i
+}
+
+; Combine if mix of undef and pow2.
+; CHECK-LABEL: test11
+; CHECK: fcvtzu.2s v0, v0, #3
+; CHECK: ret
+define <2 x i32> @test11(<2 x float> %f) {
+  %mul.i = fmul <2 x float> %f, <float undef, float 8.000000e+00>
+  %vcvt.i = fptoui <2 x float> %mul.i to <2 x i32>
+  ret <2 x i32> %vcvt.i
+}
+
+; Don't combine when multiplied by 0.0.
+; CHECK-LABEL: test12
+; CHECK: fmul.2s v0, v0, v1
+; CHECK: fcvtzs.2s v0, v0
+; CHECK: ret
+define <2 x i32> @test12(<2 x float> %f) {
+  %mul.i = fmul <2 x float> %f, <float 0.000000e+00, float 0.000000e+00>
+  %vcvt.i = fptosi <2 x float> %mul.i to <2 x i32>
+  ret <2 x i32> %vcvt.i
+}
+
+; Test which should not fold due to power of 2 out of range (i.e., 2^33).
+; CHECK-LABEL: test13
+; CHECK: fmul.2s v0, v0, v1
+; CHECK: fcvtzs.2s v0, v0
+; CHECK: ret
+define <2 x i32> @test13(<2 x float> %f) {
+  %mul.i = fmul <2 x float> %f, <float 0x4200000000000000, float 0x4200000000000000>
+  %vcvt.i = fptosi <2 x float> %mul.i to <2 x i32>
+  ret <2 x i32> %vcvt.i
+}
+
+; Test case where const is max power of 2 (i.e., 2^32).
+; CHECK-LABEL: test14
+; CHECK: fcvtzs.2s v0, v0, #32
+; CHECK: ret
+define <2 x i32> @test14(<2 x float> %f) {
+  %mul.i = fmul <2 x float> %f, <float 0x41F0000000000000, float 0x41F0000000000000>
+  %vcvt.i = fptosi <2 x float> %mul.i to <2 x i32>
+  ret <2 x i32> %vcvt.i
+}