middle-end: handle bitop with an invariant induction.[PR105735]
authorkonglin1 <lingling.kong@intel.com>
Tue, 20 Sep 2022 05:58:35 +0000 (13:58 +0800)
committerkonglin1 <lingling.kong@intel.com>
Tue, 20 Sep 2022 06:09:19 +0000 (14:09 +0800)
Enhance final_value_replacement_loop to handle bitop
with an invariant induction.

This patch will enable below optimization:

{
-  long unsigned int bit;
-
-  <bb 2> [local count: 32534376]:
-
-  <bb 3> [local count: 1041207449]:
-  # tmp_10 = PHI <tmp_7(5), tmp_4(D)(2)>
-  # bit_12 = PHI <bit_8(5), 0(2)>
-  tmp_7 = bit2_6(D) & tmp_10;
-  bit_8 = bit_12 + 1;
-  if (bit_8 != 32)
-    goto <bb 5>; [96.97%]
-  else
-    goto <bb 4>; [3.03%]
-
-  <bb 5> [local count: 1009658865]:
-  goto <bb 3>; [100.00%]
-
-  <bb 4> [local count: 32534376]:
-  # tmp_11 = PHI <tmp_7(3)>
-  return tmp_11;
+  tmp_11 = tmp_4 (D) & bit2_6 (D);
+  return tmp_11;

}

gcc/ChangeLog:

PR middle-end/105735
* tree-scalar-evolution.cc
(analyze_and_compute_bitop_with_inv_effect): New function.
(final_value_replacement_loop): Enhanced to handle bitop
with inv induction.

gcc/testsuite/ChangeLog:

* gcc.target/i386/pr105735-1.c: New test.
* gcc.target/i386/pr105735-2.c: New test.

gcc/testsuite/gcc.target/i386/pr105735-1.c [new file with mode: 0644]
gcc/testsuite/gcc.target/i386/pr105735-2.c [new file with mode: 0644]
gcc/tree-scalar-evolution.cc

diff --git a/gcc/testsuite/gcc.target/i386/pr105735-1.c b/gcc/testsuite/gcc.target/i386/pr105735-1.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..69de6b2
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,88 @@
+/* { dg-do compile } */
+/* { dg-options "-O1 -fdump-tree-sccp-details" } */
+/* { dg-final { scan-tree-dump-times {final value replacement} 8 "sccp" } } */
+
+unsigned int
+__attribute__((noipa))
+foo (unsigned int tmp, unsigned int bit2)
+{
+  for (int bit = 0; bit < 64; bit++)
+    tmp &= bit2;
+  return tmp;
+}
+
+unsigned int
+__attribute__((noipa))
+foo1 (unsigned int tmp, unsigned int bit2)
+{
+  for (int bit = 63; bit >= 0; bit -=3)
+    tmp &= bit2;
+  return tmp;
+}
+
+unsigned int
+__attribute__((noipa))
+foo2 (unsigned int tmp, unsigned int bit2)
+{
+  for (int bit = 0; bit < 64; bit++)
+    tmp |= bit2;
+  return tmp;
+}
+
+unsigned int
+__attribute__((noipa))
+foo3 (unsigned int tmp, unsigned int bit2)
+{
+  for (int bit = 63; bit >= 0; bit -=3)
+    tmp |= bit2;
+  return tmp;
+}
+
+unsigned int
+__attribute__((noipa))
+foo4 (unsigned int tmp, unsigned int bit2)
+{
+  for (int bit = 0; bit < 64; bit++)
+    tmp ^= bit2;
+  return tmp;
+}
+
+unsigned int
+__attribute__((noipa))
+foo5 (unsigned int tmp, unsigned int bit2)
+{
+  for (int bit = 0; bit < 63; bit++)
+    tmp ^= bit2;
+  return tmp;
+}
+
+unsigned int
+__attribute__((noipa))
+f (unsigned int tmp, int bit, unsigned int bit2)
+{
+  unsigned int res = tmp;
+  for (int i = 0; i < bit; i++)
+    res &= bit2;
+  return res;
+}
+
+unsigned int
+__attribute__((noipa))
+f1 (unsigned int tmp, int bit, unsigned int bit2)
+{
+  unsigned int res = tmp;
+  for (int i = 0; i < bit; i++)
+    res |= bit2;
+  return res;
+}
+
+unsigned int
+__attribute__((noipa))
+f2 (unsigned int tmp, int bit, unsigned int bit2)
+{
+  unsigned int res = tmp;
+  for (int i = 0; i < bit; i++)
+    res ^= bit2;
+  return res;
+}
+
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.target/i386/pr105735-2.c b/gcc/testsuite/gcc.target/i386/pr105735-2.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..66cc5fb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,28 @@
+/* { dg-do run } */
+/* { dg-options "-O1" } */
+
+#include "pr105735-1.c"
+
+int main()
+{
+  unsigned int tmp = 0x1101;
+  unsigned int bit2 = 0x111101;
+  if (foo (tmp, bit2) != 0x1101)
+    __builtin_abort (); 
+  if (foo1 (tmp, bit2) != 0x1101)
+    __builtin_abort ();
+  if (foo2 (tmp, bit2) != 0x111101)
+    __builtin_abort ();
+  if (foo3 (tmp, bit2) != 0x111101)
+    __builtin_abort ();
+  if (foo4 (tmp, bit2) != 0x1101)
+    __builtin_abort ();
+  if (foo5 (tmp, bit2) != 0x110000)
+    __builtin_abort ();
+  if (f (tmp, 64, bit2) != 0x1101)
+    __builtin_abort ();
+  if (f1 (tmp, 64, bit2) != 0x111101)
+    __builtin_abort ();
+  if (f2 (tmp, 64, bit2) != 0x1101)
+    __builtin_abort ();
+}
index fc59d03..9f30f78 100644 (file)
@@ -3635,6 +3635,64 @@ enum bit_op_kind
   return fold_build2 (code1, type, inv, wide_int_to_tree (type, bits));
 }
 
+/* Match.pd function to match bitop with invariant expression
+  .i.e.
+  tmp_7 = _0 & _1; */
+extern bool gimple_bitop_with_inv_p (tree, tree *, tree (*)(tree));
+
+/* Return the inductive expression of bitop with invariant if possible,
+   otherwise returns DEF.  */
+static tree
+analyze_and_compute_bitop_with_inv_effect (class loop* loop, tree phidef,
+                                          tree niter)
+{
+  tree match_op[2],inv;
+  tree type = TREE_TYPE (phidef);
+  gphi* header_phi = NULL;
+  enum tree_code code;
+  /* match thing like op0 (match[0]), op1 (match[1]), phidef (PHIDEF)
+
+    op1 =  PHI <phidef, inv>
+    phidef = op0 & op1
+    if op0 is an invariant, it could change to
+    phidef = op0 & inv.  */
+  gimple *def;
+  def = SSA_NAME_DEF_STMT (phidef);
+  if (!(is_gimple_assign (def)
+      && ((code = gimple_assign_rhs_code (def)), true)
+      && (code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR
+         || code == BIT_XOR_EXPR)))
+    return NULL_TREE;
+
+  match_op[0] = gimple_assign_rhs1 (def);
+  match_op[1] = gimple_assign_rhs2 (def);
+
+  if (TREE_CODE (match_op[1]) != SSA_NAME
+      || !expr_invariant_in_loop_p (loop, match_op[0])
+      || !(header_phi = dyn_cast <gphi *> (SSA_NAME_DEF_STMT (match_op[1])))
+      || gimple_phi_num_args (header_phi) != 2)
+    return NULL_TREE;
+
+  if (PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (header_phi, loop_latch_edge (loop)) != phidef)
+    return NULL_TREE;
+
+  enum tree_code code1
+    = gimple_assign_rhs_code (def);
+
+  if (code1 == BIT_XOR_EXPR)
+    {
+       if (!tree_fits_uhwi_p (niter))
+       return NULL_TREE;
+       unsigned HOST_WIDE_INT niter_num;
+       niter_num = tree_to_uhwi (niter);
+       if (niter_num % 2 != 0)
+       match_op[0] =  build_zero_cst (type);
+    }
+
+  inv = PHI_ARG_DEF_FROM_EDGE (header_phi, loop_preheader_edge (loop));
+  return fold_build2 (code1, type, inv, match_op[0]);
+}
+
 /* Do final value replacement for LOOP, return true if we did anything.  */
 
 bool
@@ -3685,7 +3743,24 @@ final_value_replacement_loop (class loop *loop)
       bool folded_casts;
       def = analyze_scalar_evolution_in_loop (ex_loop, loop, def,
                                              &folded_casts);
-      def = compute_overall_effect_of_inner_loop (ex_loop, def);
+
+      tree bitinv_def, bit_def;
+      unsigned HOST_WIDE_INT niter_num;
+
+      if (def != chrec_dont_know)
+       def = compute_overall_effect_of_inner_loop (ex_loop, def);
+
+      /* Handle bitop with invariant induction expression.
+
+       .i.e
+       for (int i =0 ;i < 32; i++)
+         tmp &= bit2;
+       if bit2 is an invariant in loop which could simple to
+       tmp &= bit2.  */
+      else if ((bitinv_def
+               = analyze_and_compute_bitop_with_inv_effect (loop,
+                                                            phidef, niter)))
+       def = bitinv_def;
 
       /* Handle bitwise induction expression.
 
@@ -3697,15 +3772,13 @@ final_value_replacement_loop (class loop *loop)
         expressible, but in fact final value of RES can be replaced by
         RES & CONSTANT where CONSTANT all ones with bit {0,3,6,9,... ,63}
         being cleared, similar for BIT_IOR_EXPR/BIT_XOR_EXPR.  */
-      unsigned HOST_WIDE_INT niter_num;
-      tree bit_def;
-      if (tree_fits_uhwi_p (niter)
-         && (niter_num = tree_to_uhwi (niter)) != 0
-         && niter_num < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (phidef))
-         && (bit_def
-             = analyze_and_compute_bitwise_induction_effect (loop,
-                                                             phidef,
-                                                             niter_num)))
+      else if (tree_fits_uhwi_p (niter)
+              && (niter_num = tree_to_uhwi (niter)) != 0
+              && niter_num < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (phidef))
+              && (bit_def
+                  = analyze_and_compute_bitwise_induction_effect (loop,
+                                                                  phidef,
+                                                                  niter_num)))
        def = bit_def;
 
       if (!tree_does_not_contain_chrecs (def)