[SystemZ] Fix 128-bit strict FMA expansion pre-z14
authorUlrich Weigand <ulrich.weigand@de.ibm.com>
Wed, 11 Dec 2019 15:28:14 +0000 (16:28 +0100)
committerUlrich Weigand <ulrich.weigand@de.ibm.com>
Wed, 11 Dec 2019 15:32:08 +0000 (16:32 +0100)
Before z14, we did not have any FMA instruction for 128-bit
floating-point, so the @llvm.fma.f128 intrinsic needs to be
expanded to a libcall on those platforms.

This worked correctly for regular FMA, but was implemented
incorrectly for the strict version.  This was not noticed
because we did not have test coverage for this case.

This patch fixes that incorrect expansion and adds the
missing test cases.

llvm/lib/Target/SystemZ/SystemZISelLowering.cpp
llvm/test/CodeGen/SystemZ/fp-mul-13.ll [new file with mode: 0644]
llvm/test/CodeGen/SystemZ/fp-strict-mul-12.ll [new file with mode: 0644]
llvm/test/CodeGen/SystemZ/fp-strict-mul-13.ll [new file with mode: 0644]

index 36f4606..25690a2 100644 (file)
@@ -570,13 +570,11 @@ SystemZTargetLowering::SystemZTargetLowering(const TargetMachine &TM,
     }
   }
 
-  // We have fused multiply-addition for f32 and f64 but not f128.
-  setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f32,  Legal);
-  setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f64,  Legal);
-  if (Subtarget.hasVectorEnhancements1())
-    setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f128, Legal);
-  else
+  // We only have fused f128 multiply-addition on vector registers.
+  if (!Subtarget.hasVectorEnhancements1()) {
     setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f128, Expand);
+    setOperationAction(ISD::STRICT_FMA, MVT::f128, Expand);
+  }
 
   // We don't have a copysign instruction on vector registers.
   if (Subtarget.hasVectorEnhancements1())
diff --git a/llvm/test/CodeGen/SystemZ/fp-mul-13.ll b/llvm/test/CodeGen/SystemZ/fp-mul-13.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4475195
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,16 @@
+; RUN: llc < %s -mtriple=s390x-linux-gnu | FileCheck %s
+
+declare fp128 @llvm.fma.f128(fp128 %f1, fp128 %f2, fp128 %f3)
+
+define void @f1(fp128 *%ptr1, fp128 *%ptr2, fp128 *%ptr3, fp128 *%dst) {
+; CHECK-LABEL: f1:
+; CHECK: brasl %r14, fmal
+; CHECK: br %r14
+  %f1 = load fp128, fp128 *%ptr1
+  %f2 = load fp128, fp128 *%ptr2
+  %f3 = load fp128, fp128 *%ptr3
+  %res = call fp128 @llvm.fma.f128 (fp128 %f1, fp128 %f2, fp128 %f3)
+  store fp128 %res, fp128 *%dst
+  ret void
+}
+
diff --git a/llvm/test/CodeGen/SystemZ/fp-strict-mul-12.ll b/llvm/test/CodeGen/SystemZ/fp-strict-mul-12.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3af5efb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,86 @@
+; RUN: llc < %s -mtriple=s390x-linux-gnu -mcpu=z14 | FileCheck %s
+
+declare fp128 @llvm.experimental.constrained.fma.f128(fp128 %f1, fp128 %f2, fp128 %f3, metadata, metadata)
+
+define void @f1(fp128 *%ptr1, fp128 *%ptr2, fp128 *%ptr3, fp128 *%dst) #0 {
+; CHECK-LABEL: f1:
+; CHECK-DAG: vl [[REG1:%v[0-9]+]], 0(%r2)
+; CHECK-DAG: vl [[REG2:%v[0-9]+]], 0(%r3)
+; CHECK-DAG: vl [[REG3:%v[0-9]+]], 0(%r4)
+; CHECK: wfmaxb [[RES:%v[0-9]+]], [[REG1]], [[REG2]], [[REG3]]
+; CHECK: vst [[RES]], 0(%r5)
+; CHECK: br %r14
+  %f1 = load fp128, fp128 *%ptr1
+  %f2 = load fp128, fp128 *%ptr2
+  %f3 = load fp128, fp128 *%ptr3
+  %res = call fp128 @llvm.experimental.constrained.fma.f128 (
+                        fp128 %f1, fp128 %f2, fp128 %f3,
+                        metadata !"round.dynamic",
+                        metadata !"fpexcept.strict") #0
+  store fp128 %res, fp128 *%dst
+  ret void
+}
+
+define void @f2(fp128 *%ptr1, fp128 *%ptr2, fp128 *%ptr3, fp128 *%dst) #0 {
+; CHECK-LABEL: f2:
+; CHECK-DAG: vl [[REG1:%v[0-9]+]], 0(%r2)
+; CHECK-DAG: vl [[REG2:%v[0-9]+]], 0(%r3)
+; CHECK-DAG: vl [[REG3:%v[0-9]+]], 0(%r4)
+; CHECK: wfmsxb [[RES:%v[0-9]+]], [[REG1]], [[REG2]], [[REG3]]
+; CHECK: vst [[RES]], 0(%r5)
+; CHECK: br %r14
+  %f1 = load fp128, fp128 *%ptr1
+  %f2 = load fp128, fp128 *%ptr2
+  %f3 = load fp128, fp128 *%ptr3
+  %neg = fsub fp128 0xL00000000000000008000000000000000, %f3
+  %res = call fp128 @llvm.experimental.constrained.fma.f128 (
+                        fp128 %f1, fp128 %f2, fp128 %neg,
+                        metadata !"round.dynamic",
+                        metadata !"fpexcept.strict") #0
+  store fp128 %res, fp128 *%dst
+  ret void
+}
+
+define void @f3(fp128 *%ptr1, fp128 *%ptr2, fp128 *%ptr3, fp128 *%dst) #0 {
+; CHECK-LABEL: f3:
+; CHECK-DAG: vl [[REG1:%v[0-9]+]], 0(%r2)
+; CHECK-DAG: vl [[REG2:%v[0-9]+]], 0(%r3)
+; CHECK-DAG: vl [[REG3:%v[0-9]+]], 0(%r4)
+; CHECK: wfnmaxb [[RES:%v[0-9]+]], [[REG1]], [[REG2]], [[REG3]]
+; CHECK: vst [[RES]], 0(%r5)
+; CHECK: br %r14
+  %f1 = load fp128, fp128 *%ptr1
+  %f2 = load fp128, fp128 *%ptr2
+  %f3 = load fp128, fp128 *%ptr3
+  %res = call fp128 @llvm.experimental.constrained.fma.f128 (
+                        fp128 %f1, fp128 %f2, fp128 %f3,
+                        metadata !"round.dynamic",
+                        metadata !"fpexcept.strict") #0
+  %negres = fsub fp128 0xL00000000000000008000000000000000, %res
+  store fp128 %negres, fp128 *%dst
+  ret void
+}
+
+define void @f4(fp128 *%ptr1, fp128 *%ptr2, fp128 *%ptr3, fp128 *%dst) #0 {
+; CHECK-LABEL: f4:
+; CHECK-DAG: vl [[REG1:%v[0-9]+]], 0(%r2)
+; CHECK-DAG: vl [[REG2:%v[0-9]+]], 0(%r3)
+; CHECK-DAG: vl [[REG3:%v[0-9]+]], 0(%r4)
+; CHECK: wfnmsxb [[RES:%v[0-9]+]], [[REG1]], [[REG2]], [[REG3]]
+; CHECK: vst [[RES]], 0(%r5)
+; CHECK: br %r14
+  %f1 = load fp128, fp128 *%ptr1
+  %f2 = load fp128, fp128 *%ptr2
+  %f3 = load fp128, fp128 *%ptr3
+  %neg = fsub fp128 0xL00000000000000008000000000000000, %f3
+  %res = call fp128 @llvm.experimental.constrained.fma.f128 (
+                        fp128 %f1, fp128 %f2, fp128 %neg,
+                        metadata !"round.dynamic",
+                        metadata !"fpexcept.strict") #0
+  %negres = fsub fp128 0xL00000000000000008000000000000000, %res
+  store fp128 %negres, fp128 *%dst
+  ret void
+}
+
+attributes #0 = { strictfp }
+
diff --git a/llvm/test/CodeGen/SystemZ/fp-strict-mul-13.ll b/llvm/test/CodeGen/SystemZ/fp-strict-mul-13.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..32f609b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,21 @@
+; RUN: llc < %s -mtriple=s390x-linux-gnu | FileCheck %s
+
+declare fp128 @llvm.experimental.constrained.fma.f128(fp128 %f1, fp128 %f2, fp128 %f3, metadata, metadata)
+
+define void @f1(fp128 *%ptr1, fp128 *%ptr2, fp128 *%ptr3, fp128 *%dst) #0 {
+; CHECK-LABEL: f1:
+; CHECK: brasl %r14, fmal
+; CHECK: br %r14
+  %f1 = load fp128, fp128 *%ptr1
+  %f2 = load fp128, fp128 *%ptr2
+  %f3 = load fp128, fp128 *%ptr3
+  %res = call fp128 @llvm.experimental.constrained.fma.f128 (
+                        fp128 %f1, fp128 %f2, fp128 %f3,
+                        metadata !"round.dynamic",
+                        metadata !"fpexcept.strict") #0
+  store fp128 %res, fp128 *%dst
+  ret void
+}
+
+attributes #0 = { strictfp }
+