Support logic shift left/right for avx512 mask type.
authorliuhongt <hongtao.liu@intel.com>
Tue, 20 Jul 2021 10:32:35 +0000 (18:32 +0800)
committerliuhongt <hongtao.liu@intel.com>
Thu, 22 Jul 2021 02:40:16 +0000 (10:40 +0800)
gcc/ChangeLog:

* config/i386/constraints.md (Wb): New constraint.
(Ww): Ditto.
* config/i386/i386.md (*ashlhi3_1): Extend to avx512 mask
shift.
(*ashlqi3_1): Ditto.
(*<insn><mode>3_1): Split to ..
(*ashr<mode>3_1): this, ...
(*lshr<mode>3_1): and this, also extend this pattern to avx512
mask registers.
(*<insn><mode>3_1): Split to ..
(*ashr<mode>3_1): this, ...
(*lshrqi3_1): and this, also extend this pattern to avx512
mask registers.
(*lshrhi3_1): And this, also extend this pattern to avx512
mask registers.
* config/i386/sse.md (k<code><mode>): New define_split after
it to convert generic shift pattern to mask shift ones.

gcc/testsuite/ChangeLog:

* gcc.target/i386/mask-shift.c: New test.

gcc/config/i386/constraints.md
gcc/config/i386/i386.md
gcc/config/i386/sse.md
gcc/testsuite/gcc.target/i386/mask-shift.c [new file with mode: 0644]

index 485e3f5..4aa28a5 100644 (file)
            (match_operand 0 "vector_all_ones_operand"))))
 
 ;; Integer constant constraints.
+(define_constraint "Wb"
+  "Integer constant in the range 0 @dots{} 7, for 8-bit shifts."
+  (and (match_code "const_int")
+       (match_test "IN_RANGE (ival, 0, 7)")))
+
+(define_constraint "Ww"
+  "Integer constant in the range 0 @dots{} 15, for 16-bit shifts."
+  (and (match_code "const_int")
+       (match_test "IN_RANGE (ival, 0, 15)")))
+
 (define_constraint "I"
   "Integer constant in the range 0 @dots{} 31, for 32-bit shifts."
   (and (match_code "const_int")
index 8b809c4..44ae18e 100644 (file)
 
 ;; Immediate operand constraint for shifts.
 (define_mode_attr S [(QI "I") (HI "I") (SI "I") (DI "J") (TI "O")])
+(define_mode_attr KS [(QI "Wb") (HI "Ww") (SI "I") (DI "J")])
 
 ;; Print register name in the specified mode.
 (define_mode_attr k [(QI "b") (HI "w") (SI "k") (DI "q")])
    (set_attr "mode" "<MODE>")])
 
 (define_insn "*ashl<mode>3_1"
-  [(set (match_operand:SWI48 0 "nonimmediate_operand" "=rm,r,r")
-       (ashift:SWI48 (match_operand:SWI48 1 "nonimmediate_operand" "0,l,rm")
-                     (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand" "c<S>,M,r")))
+  [(set (match_operand:SWI48 0 "nonimmediate_operand" "=rm,r,r,?k")
+       (ashift:SWI48 (match_operand:SWI48 1 "nonimmediate_operand" "0,l,rm,k")
+                     (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand" "c<S>,M,r,<KS>")))
    (clobber (reg:CC FLAGS_REG))]
   "ix86_binary_operator_ok (ASHIFT, <MODE>mode, operands)"
 {
     {
     case TYPE_LEA:
     case TYPE_ISHIFTX:
+    case TYPE_MSKLOG:
       return "#";
 
     case TYPE_ALU:
        return "sal{<imodesuffix>}\t{%2, %0|%0, %2}";
     }
 }
-  [(set_attr "isa" "*,*,bmi2")
+  [(set_attr "isa" "*,*,bmi2,avx512bw")
    (set (attr "type")
      (cond [(eq_attr "alternative" "1")
              (const_string "lea")
                      (match_operand 0 "register_operand"))
                 (match_operand 2 "const1_operand"))
              (const_string "alu")
+           (eq_attr "alternative" "3")
+             (const_string "msklog")
           ]
           (const_string "ishift")))
    (set (attr "length_immediate")
   "operands[2] = gen_lowpart (SImode, operands[2]);")
 
 (define_insn "*ashlhi3_1"
-  [(set (match_operand:HI 0 "nonimmediate_operand" "=rm,Yp")
-       (ashift:HI (match_operand:HI 1 "nonimmediate_operand" "0,l")
-                  (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand" "cI,M")))
+  [(set (match_operand:HI 0 "nonimmediate_operand" "=rm,Yp,?k")
+       (ashift:HI (match_operand:HI 1 "nonimmediate_operand" "0,l,k")
+                  (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand" "cI,M,Ww")))
    (clobber (reg:CC FLAGS_REG))]
   "ix86_binary_operator_ok (ASHIFT, HImode, operands)"
 {
   switch (get_attr_type (insn))
     {
     case TYPE_LEA:
+    case TYPE_MSKLOG:
       return "#";
 
     case TYPE_ALU:
        return "sal{w}\t{%2, %0|%0, %2}";
     }
 }
-  [(set (attr "type")
+  [(set_attr "isa" "*,*,avx512f")
+   (set (attr "type")
      (cond [(eq_attr "alternative" "1")
              (const_string "lea")
+           (eq_attr "alternative" "2")
+             (const_string "msklog")
             (and (and (match_test "TARGET_DOUBLE_WITH_ADD")
                      (match_operand 0 "register_operand"))
                 (match_operand 2 "const1_operand"))
                           (match_test "optimize_function_for_size_p (cfun)")))))
        (const_string "0")
        (const_string "*")))
-   (set_attr "mode" "HI,SI")])
+   (set_attr "mode" "HI,SI,HI")])
 
 (define_insn "*ashlqi3_1"
-  [(set (match_operand:QI 0 "nonimmediate_operand" "=qm,r,Yp")
-       (ashift:QI (match_operand:QI 1 "nonimmediate_operand" "0,0,l")
-                  (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand" "cI,cI,M")))
+  [(set (match_operand:QI 0 "nonimmediate_operand" "=qm,r,Yp,?k")
+       (ashift:QI (match_operand:QI 1 "nonimmediate_operand" "0,0,l,k")
+                  (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand" "cI,cI,M,Wb")))
    (clobber (reg:CC FLAGS_REG))]
   "ix86_binary_operator_ok (ASHIFT, QImode, operands)"
 {
   switch (get_attr_type (insn))
     {
     case TYPE_LEA:
+    case TYPE_MSKLOG:
       return "#";
 
     case TYPE_ALU:
        }
     }
 }
-  [(set (attr "type")
+  [(set_attr "isa" "*,*,*,avx512dq")
+   (set (attr "type")
      (cond [(eq_attr "alternative" "2")
              (const_string "lea")
+           (eq_attr "alternative" "3")
+             (const_string "msklog")
             (and (and (match_test "TARGET_DOUBLE_WITH_ADD")
                      (match_operand 0 "register_operand"))
                 (match_operand 2 "const1_operand"))
                           (match_test "optimize_function_for_size_p (cfun)")))))
        (const_string "0")
        (const_string "*")))
-   (set_attr "mode" "QI,SI,SI")
+   (set_attr "mode" "QI,SI,SI,QI")
    ;; Potential partial reg stall on alternative 1.
    (set (attr "preferred_for_speed")
      (cond [(eq_attr "alternative" "1")
   [(set_attr "type" "ishiftx")
    (set_attr "mode" "<MODE>")])
 
-(define_insn "*<insn><mode>3_1"
+(define_insn "*ashr<mode>3_1"
   [(set (match_operand:SWI48 0 "nonimmediate_operand" "=rm,r")
-       (any_shiftrt:SWI48
+       (ashiftrt:SWI48
          (match_operand:SWI48 1 "nonimmediate_operand" "0,rm")
          (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand" "c<S>,r")))
    (clobber (reg:CC FLAGS_REG))]
-  "ix86_binary_operator_ok (<CODE>, <MODE>mode, operands)"
+  "ix86_binary_operator_ok (ASHIFTRT, <MODE>mode, operands)"
 {
   switch (get_attr_type (insn))
     {
     default:
       if (operands[2] == const1_rtx
          && (TARGET_SHIFT1 || optimize_function_for_size_p (cfun)))
-       return "<shift>{<imodesuffix>}\t%0";
+       return "sar{<imodesuffix>}\t%0";
       else
-       return "<shift>{<imodesuffix>}\t{%2, %0|%0, %2}";
+       return "sar{<imodesuffix>}\t{%2, %0|%0, %2}";
     }
 }
   [(set_attr "isa" "*,bmi2")
        (const_string "*")))
    (set_attr "mode" "<MODE>")])
 
+(define_insn "*lshr<mode>3_1"
+  [(set (match_operand:SWI48 0 "nonimmediate_operand" "=rm,r,?k")
+       (lshiftrt:SWI48
+         (match_operand:SWI48 1 "nonimmediate_operand" "0,rm,k")
+         (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand" "c<S>,r,<KS>")))
+   (clobber (reg:CC FLAGS_REG))]
+  "ix86_binary_operator_ok (LSHIFTRT, <MODE>mode, operands)"
+{
+  switch (get_attr_type (insn))
+    {
+    case TYPE_ISHIFTX:
+    case TYPE_MSKLOG:
+      return "#";
+
+    default:
+      if (operands[2] == const1_rtx
+         && (TARGET_SHIFT1 || optimize_function_for_size_p (cfun)))
+       return "shr{<imodesuffix>}\t%0";
+      else
+       return "shr{<imodesuffix>}\t{%2, %0|%0, %2}";
+    }
+}
+  [(set_attr "isa" "*,bmi2,avx512bw")
+   (set_attr "type" "ishift,ishiftx,msklog")
+   (set (attr "length_immediate")
+     (if_then_else
+       (and (and (match_operand 2 "const1_operand")
+                (eq_attr "alternative" "0"))
+           (ior (match_test "TARGET_SHIFT1")
+                (match_test "optimize_function_for_size_p (cfun)")))
+       (const_string "0")
+       (const_string "*")))
+   (set_attr "mode" "<MODE>")])
+
 ;; Convert shift to the shiftx pattern to avoid flags dependency.
 (define_split
   [(set (match_operand:SWI48 0 "register_operand")
        (zero_extend:DI (any_shiftrt:SI (match_dup 1) (match_dup 2))))]
   "operands[2] = gen_lowpart (SImode, operands[2]);")
 
-(define_insn "*<insn><mode>3_1"
+(define_insn "*ashr<mode>3_1"
   [(set (match_operand:SWI12 0 "nonimmediate_operand" "=<r>m")
-       (any_shiftrt:SWI12
+       (ashiftrt:SWI12
          (match_operand:SWI12 1 "nonimmediate_operand" "0")
          (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand" "c<S>")))
    (clobber (reg:CC FLAGS_REG))]
-  "ix86_binary_operator_ok (<CODE>, <MODE>mode, operands)"
+  "ix86_binary_operator_ok (ASHIFTRT, <MODE>mode, operands)"
 {
   if (operands[2] == const1_rtx
       && (TARGET_SHIFT1 || optimize_function_for_size_p (cfun)))
-    return "<shift>{<imodesuffix>}\t%0";
+    return "sar{<imodesuffix>}\t%0";
   else
-    return "<shift>{<imodesuffix>}\t{%2, %0|%0, %2}";
+    return "sar{<imodesuffix>}\t{%2, %0|%0, %2}";
 }
   [(set_attr "type" "ishift")
    (set (attr "length_immediate")
        (const_string "*")))
    (set_attr "mode" "<MODE>")])
 
+(define_insn "*lshrqi3_1"
+  [(set (match_operand:QI 0 "nonimmediate_operand"  "=qm,?k")
+       (lshiftrt:QI
+         (match_operand:QI 1 "nonimmediate_operand" "0, k")
+         (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand"    "cI,Wb")))
+   (clobber (reg:CC FLAGS_REG))]
+  "ix86_binary_operator_ok (LSHIFTRT, QImode, operands)"
+{
+  switch (get_attr_type (insn))
+    {
+    case TYPE_ISHIFT:
+      if (operands[2] == const1_rtx
+         && (TARGET_SHIFT1 || optimize_function_for_size_p (cfun)))
+       return "shr{b}\t%0";
+      else
+       return "shr{b}\t{%2, %0|%0, %2}";
+    case TYPE_MSKLOG:
+      return "#";
+    default:
+      gcc_unreachable ();
+    }
+}
+  [(set_attr "isa" "*,avx512dq")
+   (set_attr "type" "ishift,msklog")
+   (set (attr "length_immediate")
+     (if_then_else
+       (and (and (match_operand 2 "const1_operand")
+                (eq_attr "alternative" "0"))
+           (ior (match_test "TARGET_SHIFT1")
+                (match_test "optimize_function_for_size_p (cfun)")))
+       (const_string "0")
+       (const_string "*")))
+   (set_attr "mode" "QI")])
+
+(define_insn "*lshrhi3_1"
+  [(set (match_operand:HI 0 "nonimmediate_operand" "=rm, ?k")
+       (lshiftrt:HI
+         (match_operand:HI 1 "nonimmediate_operand" "0, k")
+         (match_operand:QI 2 "nonmemory_operand" "cI, Ww")))
+   (clobber (reg:CC FLAGS_REG))]
+  "ix86_binary_operator_ok (LSHIFTRT, HImode, operands)"
+{
+  switch (get_attr_type (insn))
+    {
+    case TYPE_ISHIFT:
+      if (operands[2] == const1_rtx
+         && (TARGET_SHIFT1 || optimize_function_for_size_p (cfun)))
+       return "shr{w}\t%0";
+      else
+       return "shr{w}\t{%2, %0|%0, %2}";
+    case TYPE_MSKLOG:
+      return "#";
+    default:
+      gcc_unreachable ();
+    }
+}
+  [(set_attr "isa" "*, avx512f")
+   (set_attr "type" "ishift,msklog")
+   (set (attr "length_immediate")
+     (if_then_else
+       (and (and (match_operand 2 "const1_operand")
+                (eq_attr "alternative" "0"))
+           (ior (match_test "TARGET_SHIFT1")
+                (match_test "optimize_function_for_size_p (cfun)")))
+       (const_string "0")
+       (const_string "*")))
+   (set_attr "mode" "HI")])
+
 (define_insn "*<insn><mode>3_1_slp"
   [(set (strict_low_part (match_operand:SWI12 0 "register_operand" "+<r>"))
        (any_shiftrt:SWI12 (match_operand:SWI12 1 "register_operand" "0")
index ab29999..f8759e4 100644 (file)
    (set_attr "prefix" "vex")
    (set_attr "mode" "<MODE>")])
 
+(define_split
+  [(set (match_operand:SWI1248_AVX512BW 0 "mask_reg_operand")
+       (any_lshift:SWI1248_AVX512BW
+         (match_operand:SWI1248_AVX512BW 1 "mask_reg_operand")
+         (match_operand 2 "const_int_operand")))
+   (clobber (reg:CC FLAGS_REG))]
+  "TARGET_AVX512F && reload_completed"
+  [(parallel
+     [(set (match_dup 0)
+          (any_lshift:SWI1248_AVX512BW
+            (match_dup 1)
+            (match_dup 2)))
+      (unspec [(const_int 0)] UNSPEC_MASKOP)])])
+
 (define_insn "ktest<mode>"
   [(set (reg:CC FLAGS_REG)
        (unspec:CC
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.target/i386/mask-shift.c b/gcc/testsuite/gcc.target/i386/mask-shift.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4cb6ef3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,83 @@
+/* { dg-do compile } */
+/* { dg-options "-mavx512bw -mavx512dq -O2" } */
+
+#include<immintrin.h>
+void
+fooq (__m512i a, __m512i b, void* p)
+{
+  __mmask8 m1 = _mm512_cmpeq_epi64_mask (a, b);
+  m1 >>= 4;
+  _mm512_mask_storeu_epi64 (p, m1, a);
+}
+
+/* { dg-final { scan-assembler-times {(?n)kshiftrb} "1" } }  */
+
+void
+food (__m512i a, __m512i b, void* p)
+{
+  __mmask16 m1 = _mm512_cmpeq_epi32_mask (a, b);
+  m1 >>= 8;
+  _mm512_mask_storeu_epi32 (p, m1, a);
+}
+
+/* { dg-final { scan-assembler-times {(?n)kshiftrw} "1" } }  */
+
+void
+foow (__m512i a, __m512i b, void* p)
+{
+  __mmask32 m1 = _mm512_cmpeq_epi16_mask (a, b);
+  m1 >>= 16;
+  _mm512_mask_storeu_epi16 (p, m1, a);
+}
+
+/* { dg-final { scan-assembler-times {(?n)kshiftrd} "1" } }  */
+
+void
+foob (__m512i a, __m512i b, void* p)
+{
+  __mmask64 m1 = _mm512_cmpeq_epi8_mask (a, b);
+  m1 >>= 32;
+  _mm512_mask_storeu_epi8 (p, m1, a);
+}
+
+/* { dg-final { scan-assembler-times {(?n)kshiftrq} "1" { target { ! ia32 } } } }  */
+
+void
+fooq1 (__m512i a, __m512i b, void* p)
+{
+  __mmask8 m1 = _mm512_cmpeq_epi64_mask (a, b);
+  m1 <<= 4;
+  _mm512_mask_storeu_epi64 (p, m1, a);
+}
+
+/* { dg-final { scan-assembler-times {(?n)kshiftlb} "1" } }  */
+
+void
+food1 (__m512i a, __m512i b, void* p)
+{
+  __mmask16 m1 = _mm512_cmpeq_epi32_mask (a, b);
+  m1 <<= 8;
+  _mm512_mask_storeu_epi32 (p, m1, a);
+}
+
+/* { dg-final { scan-assembler-times {(?n)kshiftlw} "1" } }  */
+
+void
+foow1 (__m512i a, __m512i b, void* p)
+{
+  __mmask32 m1 = _mm512_cmpeq_epi16_mask (a, b);
+  m1 <<= 16;
+  _mm512_mask_storeu_epi16 (p, m1, a);
+}
+
+/* { dg-final { scan-assembler-times {(?n)kshiftld} "1" } }  */
+
+void
+foob1 (__m512i a, __m512i b, void* p)
+{
+  __mmask64 m1 = _mm512_cmpeq_epi8_mask (a, b);
+  m1 <<= 32;
+  _mm512_mask_storeu_epi8 (p, m1, a);
+}
+
+/* { dg-final { scan-assembler-times {(?n)kshiftlq} "1" { target { ! ia32 } } } }  */