[SelectionDAG] https://reviews.llvm.org/D48278
authorDiogo N. Sampaio <diogo.sampaio@arm.com>
Fri, 6 Jul 2018 09:42:25 +0000 (09:42 +0000)
committerDiogo N. Sampaio <diogo.sampaio@arm.com>
Fri, 6 Jul 2018 09:42:25 +0000 (09:42 +0000)
D48278

Allow to reduce redundant shift masks.
For example:
x1 = x & 0xAB00
x2 = (x >> 8) & 0xAB

can be reduced to:
x1 = x & 0xAB00
x2 = x1 >> 8
It only allows folding when the masks and shift values are constants.

llvm-svn: 336426

llvm/lib/CodeGen/SelectionDAG/DAGCombiner.cpp
llvm/test/CodeGen/AArch64/FoldRedundantShiftedMasking.ll [new file with mode: 0644]
llvm/test/CodeGen/ARM/FoldRedundantShiftedMasking.ll [new file with mode: 0644]
llvm/test/CodeGen/X86/pr32329.ll

index e6b4f13..93eaf1e 100644 (file)
@@ -447,6 +447,7 @@ namespace {
     SDNode *MatchRotate(SDValue LHS, SDValue RHS, const SDLoc &DL);
     SDValue MatchLoadCombine(SDNode *N);
     SDValue ReduceLoadWidth(SDNode *N);
+    SDValue foldRedundantShiftedMasks(SDNode *N);
     SDValue ReduceLoadOpStoreWidth(SDNode *N);
     SDValue splitMergedValStore(StoreSDNode *ST);
     SDValue TransformFPLoadStorePair(SDNode *N);
@@ -4378,6 +4379,9 @@ SDValue DAGCombiner::visitAND(SDNode *N) {
     }
   }
 
+  if (SDValue R = foldRedundantShiftedMasks(N))
+    return R;
+
   if (Level >= AfterLegalizeTypes) {
     // Attempt to propagate the AND back up to the leaves which, if they're
     // loads, can be combined to narrow loads and the AND node can be removed.
@@ -5944,6 +5948,108 @@ SDValue DAGCombiner::visitRotate(SDNode *N) {
   return SDValue();
 }
 
+// fold expressions x1 and x2 alike:
+// x1 = ( and, x, 0x00FF )
+// x2 = (( shl x, 8 ) and 0xFF00 )
+// into
+// x2 = shl x1, 8 ; reuse the computation of x1
+SDValue DAGCombiner::foldRedundantShiftedMasks(SDNode *AND) {
+  if (!AND)
+    return SDValue();
+
+  const SDValue &SHIFT = AND->getOperand(0);
+  if ((SHIFT.getNumOperands() != 2) || (!SHIFT.hasOneUse()))
+    return SDValue();
+
+  const ConstantSDNode *ShiftAmount =
+      dyn_cast<ConstantSDNode>(SHIFT.getOperand(1));
+  if (!ShiftAmount)
+    return SDValue();
+
+  const ConstantSDNode *Mask = dyn_cast<ConstantSDNode>(AND->getOperand(1));
+  if (!Mask)
+    return SDValue();
+
+  SDValue MASKED = SHIFT.getOperand(0);
+  const auto &MaskedValue = dyn_cast<SDNode>(MASKED);
+  unsigned N0Opcode = SHIFT.getOpcode();
+  for (SDNode *OtherUser : MaskedValue->uses()) {
+    if ((&(*OtherUser) == ShiftAmount) || (OtherUser->getOpcode() != ISD::AND))
+      continue;
+
+    ConstantSDNode *OtherMask =
+        dyn_cast<ConstantSDNode>(OtherUser->getOperand(1));
+
+    if (!OtherMask)
+      continue;
+
+    bool CanReduce = false;
+
+    const APInt &MaskValue = Mask->getAPIntValue();
+    const APInt &ShiftValue = ShiftAmount->getAPIntValue();
+    const APInt &OtherMaskValue = OtherMask->getAPIntValue();
+
+    KnownBits MaskedValueBits;
+    DAG.computeKnownBits(MASKED, MaskedValueBits);
+    KnownBits ShiftedValueBits;
+    DAG.computeKnownBits(SHIFT, ShiftedValueBits);
+
+    const APInt EffectiveOtherMask = OtherMaskValue & ~MaskedValueBits.Zero;
+    const APInt EffectiveMask = MaskValue & ~ShiftedValueBits.Zero;
+
+    LLVM_DEBUG(
+        dbgs() << "\tValue being masked and shift-masked: "; MASKED.dump();
+        dbgs() << "\t\tValue zero bits: 0x"
+               << MaskedValueBits.Zero.toString(16, false)
+               << "\n\n\t\tApplied mask: 0x"
+               << OtherMaskValue.toString(16, false) << " : ";
+        OtherUser->dump();
+        dbgs() << "\t\tEffective mask: 0x"
+               << EffectiveOtherMask.toString(16, false)
+               << "\n\n\tShifted by: " << ShiftValue.getZExtValue() << " : ";
+        SHIFT.dump(); dbgs() << "\t\tAnd masked by: 0x"
+                             << MaskValue.toString(16, false) << " : ";
+        AND->dump(); dbgs() << "\t\tEffective mask to shifted value: 0x"
+                            << EffectiveMask.toString(16, false) << '\n';);
+
+    switch (N0Opcode) {
+    case ISD::SHL:
+      CanReduce = (EffectiveOtherMask.shl(EffectiveMask) == EffectiveMask) ||
+                  (EffectiveMask.lshr(ShiftValue) == EffectiveOtherMask);
+      break;
+    case ISD::SRA:
+      if (!MaskedValueBits.Zero.isSignBitSet()) {
+        CanReduce = (EffectiveOtherMask.ashr(ShiftValue) == EffectiveMask);
+        break;
+      } else // Same as SRL
+        N0Opcode = ISD::SRL;
+      LLVM_FALLTHROUGH
+      /* fall-through */
+    case ISD::SRL:
+      CanReduce = (EffectiveOtherMask.lshr(ShiftValue) == EffectiveMask) ||
+                  (EffectiveMask.shl(ShiftValue) == EffectiveOtherMask);
+      break;
+    case ISD::ROTR:
+      CanReduce = (EffectiveOtherMask.rotr(ShiftValue) == EffectiveMask);
+      break;
+    default:
+      return SDValue();
+    }
+    if (CanReduce) {
+      LLVM_DEBUG(dbgs() << "\tCan just shift the masked value\n");
+
+      SDValue ShiftTheAND(OtherUser, 0);
+      const SDLoc DL(SHIFT);
+      EVT VT = AND->getValueType(0);
+      SDValue NewShift =
+          DAG.getNode(N0Opcode, DL, VT, ShiftTheAND, SHIFT.getOperand(1));
+      AddToWorklist(OtherUser);
+      return NewShift;
+    }
+  }
+  return SDValue();
+}
+
 SDValue DAGCombiner::visitSHL(SDNode *N) {
   SDValue N0 = N->getOperand(0);
   SDValue N1 = N->getOperand(1);
diff --git a/llvm/test/CodeGen/AArch64/FoldRedundantShiftedMasking.ll b/llvm/test/CodeGen/AArch64/FoldRedundantShiftedMasking.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..02b308f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,95 @@
+; RUN: llc -march=aarch64 < %s | FileCheck %s -check-prefix=A64
+
+define i32 @ror(i32 %a) {
+entry:
+  %m2 = and i32 %a, 3855
+  %shl = shl i32 %a, 24
+  %shr = lshr i32 %a, 8
+  %or = or i32 %shl, %shr
+  %m1 = and i32 %or, 251658255
+  %or2 = or i32 %m1, %m2
+  ret i32 %or2
+}
+; A64-LABEL: ror
+; A64: mov     [[R1:w[0-9]]], #3855
+; A64-NEXT:    and     [[R2:w[0-9]]], w0, [[R1]]
+; A64-NEXT:    orr     [[R3:w[0-9]]], [[R1]], [[R1]], ror #8
+
+define i32 @shl(i16 %a) {
+entry:
+       %0 = sext i16 %a to i32
+  %1 = and i32 %0, 172
+  %2 = shl i32 %0, 8
+       %3 = and i32 %2, 44032
+       %4 = or i32 %1, %3
+       ret i32 %4
+}
+; A64-LABEL:shl:
+; A64:                         mov     w8, #172
+; A64-NEXT:    and     w8, w0, w8
+; A64-NEXT:    orr     w0, w8, w8, lsl #8
+
+define i32 @lshr(i16 %a) {
+entry:
+       %0 = sext i16 %a to i32
+       %1 = and i32 %0, 44032
+  %2 = lshr i32 %0, 8
+  %3 = and i32 %2, 172
+       %4 = or i32 %1, %3
+       ret i32 %4
+}
+; A64-LABEL:lshr:
+; A64:                         mov     w8, #44032
+; A64-NEXT:    and     w8, w0, w8
+; A64-NEXT:    orr     w0, w8, w8, lsr #8
+
+define i32 @ashr(i16 %a) {
+entry:
+       %0 = sext i16 %a to i32
+       %1 = and i32 %0, 44032
+  %2 = ashr i32 %0, 8
+  %3 = and i32 %2, 172
+       %4 = or i32 %1, %3
+       ret i32 %4
+}
+; A64-LABEL:ashr:
+; A64:                         mov     w8, #44032
+; A64-NEXT:    and     w8, w0, w8
+; A64-NEXT:    orr     w0, w8, w8, lsr #8
+
+
+define i32 @shl_nogood(i16 %a) {
+entry:
+       %0 = sext i16 %a to i32
+  %1 = and i32 %0, 172
+  %2 = shl i32 %0, %1
+       %3 = and i32 %2, 44032
+       %4 = or i32 %1, %3
+       ret i32 %4
+}
+
+define i32 @shl_nogood2(i16 %a) {
+entry:
+       %0 = sext i16 %a to i32
+  %1 = and i32 %0, 172
+  %2 = shl i32 %0, 8
+       %3 = and i32 %2, %0
+       %4 = or i32 %1, %3
+       ret i32 %4
+}
+; A64-LABEL:shl_nogood:                             // @shl_nogood
+; A64:                         sxth    w8, w0
+; A64-NEXT:    mov     w9, #172
+; A64-NEXT:    and     w9, w8, w9
+; A64-NEXT:    lsl     w8, w8, w9
+; A64-NEXT:    mov     w10, #44032
+; A64-NEXT:    and     w8, w8, w10
+; A64-NEXT:    orr     w0, w9, w8
+; A64-NEXT:            ret
+; A64-LABEL:shl_nogood2:                            // @shl_nogood2
+; A64:                         sxth    w8, w0
+; A64-NEXT:    mov     w9, #172
+; A64-NEXT:    and     w9, w8, w9
+; A64-NEXT:            and     w8, w8, w8, lsl #8
+; A64-NEXT:            orr     w0, w9, w8
+; A64-NEXT:    ret
diff --git a/llvm/test/CodeGen/ARM/FoldRedundantShiftedMasking.ll b/llvm/test/CodeGen/ARM/FoldRedundantShiftedMasking.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0b7294b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,98 @@
+target datalayout = "e-m:e-p:32:32-i64:64-v128:64:128-a:0:32-n32-S64"
+target triple = "armv4t-arm-none-eabi"
+
+; RUN: llc -march=arm < %s | FileCheck %s -check-prefix=ARM
+
+define i32 @ror(i32 %a) {
+entry:
+  %m2 = and i32 %a, 3855
+  %shl = shl i32 %a, 24
+  %shr = lshr i32 %a, 8
+  %or = or i32 %shl, %shr
+  %m1 = and i32 %or, 251658255
+  %or2 = or i32 %m1, %m2
+  ret i32 %or2
+}
+; ARM-LABEL: ror
+; ARM: mov     [[R1:r[0-9]]], #15
+; ARM-NEXT: orr        [[R2:r[0-9]]], [[R1]], #3840
+; ARM-NEXT:    and     [[R3:r[0-9]]], r0, [[R1]]
+; ARM-NEXT:    orr     [[R4:r[0-9]]], [[R3]], [[R3]], ror #8
+; ARM-NEXT:    mov     pc, lr
+
+define i32 @shl(i16 %a) {
+entry:
+       %0 = sext i16 %a to i32
+  %1 = and i32 %0, 172
+  %2 = shl i32 %0, 8
+       %3 = and i32 %2, 44032
+       %4 = or i32 %1, %3
+       ret i32 %4
+}
+; ARM-LABEL: shl:
+; ARM:                  and    r0, r0, #172
+; ARM-NEXT:  orr       r0, r0, r0, lsl #8
+
+define i32 @lshr(i16 %a) {
+entry:
+       %0 = sext i16 %a to i32
+       %1 = and i32 %0, 44032
+  %2 = lshr i32 %0, 8
+  %3 = and i32 %2, 172
+       %4 = or i32 %1, %3
+       ret i32 %4
+}
+; ARM-LABEL: lshr:
+; ARM:                  and    r0, r0, #44032
+; ARM-NEXT:  orr       r0, r0, r0, lsr #8
+
+define i32 @ashr(i16 %a) {
+entry:
+       %0 = sext i16 %a to i32
+       %1 = and i32 %0, 44032
+  %2 = ashr i32 %0, 8
+  %3 = and i32 %2, 172
+       %4 = or i32 %1, %3
+       ret i32 %4
+}
+; ARM-LABEL: ashr:
+; ARM:                  and    r0, r0, #44032
+; ARM-NEXT:  orr       r0, r0, r0, lsr #8
+
+define i32 @shl_nogood(i16 %a) {
+entry:
+       %0 = sext i16 %a to i32
+  %1 = and i32 %0, 172
+  %2 = shl i32 %0, %1
+       %3 = and i32 %2, 44032
+       %4 = or i32 %1, %3
+       ret i32 %4
+}
+
+define i32 @shl_nogood2(i16 %a) {
+entry:
+       %0 = sext i16 %a to i32
+  %1 = and i32 %0, 172
+  %2 = shl i32 %0, 8
+       %3 = and i32 %2, %0
+       %4 = or i32 %1, %3
+       ret i32 %4
+}
+; ARM-LABEL:shl_nogood:
+; ARM:                         lsl     r0, r0, #16
+; ARM-NEXT:    mov     r1, #172
+; ARM-NEXT:    and     r1, r1, r0, asr #16
+; ARM-NEXT:    asr     r0, r0, #16
+; ARM-NEXT:    mov     r2, #44032
+; ARM-NEXT:    and     r0, r2, r0, lsl r1
+; ARM-NEXT:    orr     r0, r1, r0
+; ARM-NEXT:    mov     pc, lr
+; ARM-LABEL:shl_nogood2:
+; ARM:                         lsl     r0, r0, #16
+; ARM-NEXT:    mov     r1, #172
+; ARM-NEXT:    asr     r2, r0, #16
+; ARM-NEXT:    and     r1, r1, r0, asr #16
+; ARM-NEXT:    lsl     r2, r2, #8
+; ARM-NEXT:    and     r0, r2, r0, asr #16
+; ARM-NEXT:    orr     r0, r1, r0
+; ARM-NEXT:    mov     pc, lr
index 7ccd559..946de1a 100644 (file)
@@ -29,18 +29,18 @@ define void @foo() local_unnamed_addr {
 ; X86-NEXT:    .cfi_offset %edi, -16
 ; X86-NEXT:    .cfi_offset %ebx, -12
 ; X86-NEXT:    .cfi_offset %ebp, -8
-; X86-NEXT:    movl obj, %edx
 ; X86-NEXT:    movsbl var_27, %eax
 ; X86-NEXT:    movzwl var_2, %esi
 ; X86-NEXT:    movl var_310, %ecx
 ; X86-NEXT:    imull %eax, %ecx
 ; X86-NEXT:    addl var_24, %ecx
-; X86-NEXT:    andl $4194303, %edx # imm = 0x3FFFFF
-; X86-NEXT:    leal (%edx,%edx), %ebx
-; X86-NEXT:    subl %eax, %ebx
-; X86-NEXT:    movl %ebx, %edi
-; X86-NEXT:    subl %esi, %edi
-; X86-NEXT:    imull %edi, %ecx
+; X86-NEXT:    movl    $4194303, %edi          # imm = 0x3FFFFF
+; X86-NEXT:    andl    obj, %edi
+; X86-NEXT:    leal    (%edi,%edi), %edx
+; X86-NEXT:    subl    %eax, %edx
+; X86-NEXT:    movl    %edx, %ebx
+; X86-NEXT:    subl    %esi, %ebx
+; X86-NEXT:    imull   %ebx, %ecx
 ; X86-NEXT:    addl $-1437483407, %ecx # imm = 0xAA51BE71
 ; X86-NEXT:    movl $9, %esi
 ; X86-NEXT:    xorl %ebp, %ebp
@@ -50,12 +50,12 @@ define void @foo() local_unnamed_addr {
 ; X86-NEXT:    cmovnel %esi, %ebp
 ; X86-NEXT:    movl $0, %ecx
 ; X86-NEXT:    cmovnel %ecx, %esi
-; X86-NEXT:    cmpl %edx, %edi
+; X86-NEXT:    cmpl    %edi, %ebx
 ; X86-NEXT:    movl %ebp, var_50+4
 ; X86-NEXT:    movl %esi, var_50
 ; X86-NEXT:    setge var_205
-; X86-NEXT:    imull %eax, %ebx
-; X86-NEXT:    movb %bl, var_218
+; X86-NEXT:    imull   %eax, %edx
+; X86-NEXT:    movb    %dl, var_218
 ; X86-NEXT:    popl %esi
 ; X86-NEXT:    .cfi_def_cfa_offset 16
 ; X86-NEXT:    popl %edi
@@ -68,24 +68,24 @@ define void @foo() local_unnamed_addr {
 ;
 ; X64-LABEL: foo:
 ; X64:       # %bb.0: # %entry
-; X64-NEXT:    movl {{.*}}(%rip), %eax
 ; X64-NEXT:    movsbl {{.*}}(%rip), %r9d
 ; X64-NEXT:    movzwl {{.*}}(%rip), %r8d
 ; X64-NEXT:    movl {{.*}}(%rip), %ecx
 ; X64-NEXT:    imull %r9d, %ecx
 ; X64-NEXT:    addl {{.*}}(%rip), %ecx
-; X64-NEXT:    andl $4194303, %eax # imm = 0x3FFFFF
-; X64-NEXT:    leal (%rax,%rax), %edi
+; X64-NEXT:    movl    $4194303, %esi
+; X64-NEXT:    andl obj(%rip), %esi
+; X64-NEXT:    leal (%rsi,%rsi), %edi
 ; X64-NEXT:    subl %r9d, %edi
-; X64-NEXT:    movl %edi, %esi
-; X64-NEXT:    subl %r8d, %esi
-; X64-NEXT:    imull %esi, %ecx
+; X64-NEXT:    movl %edi, %edx
+; X64-NEXT:    subl %r8d, %edx
+; X64-NEXT:    imull %edx, %ecx
 ; X64-NEXT:    addl $-1437483407, %ecx # imm = 0xAA51BE71
-; X64-NEXT:    movl $9, %edx
+; X64-NEXT:    movl $9, %eax
 ; X64-NEXT:    # kill: def $cl killed $cl killed $ecx
-; X64-NEXT:    shlq %cl, %rdx
-; X64-NEXT:    movq %rdx, {{.*}}(%rip)
-; X64-NEXT:    cmpl %eax, %esi
+; X64-NEXT:    shlq %cl, %rax
+; X64-NEXT:    movq %rax, {{.*}}(%rip)
+; X64-NEXT:    cmpl %esi, %edx
 ; X64-NEXT:    setge {{.*}}(%rip)
 ; X64-NEXT:    imull %r9d, %edi
 ; X64-NEXT:    movb %dil, {{.*}}(%rip)