]> granicus.if.org Git - llvm/commitdiff
[InstCombine] reverse bitcast + bitwise-logic canonicalization (PR33138)
authorSanjay Patel <spatel@rotateright.com>
Thu, 22 Jun 2017 15:46:54 +0000 (15:46 +0000)
committerSanjay Patel <spatel@rotateright.com>
Thu, 22 Jun 2017 15:46:54 +0000 (15:46 +0000)
There are 2 parts to this patch made simultaneously to avoid a regression.

We're reversing the canonicalization that moves bitwise vector ops before bitcasts.
We're moving bitwise vector ops *after* bitcasts instead. That's the 1st and 3rd hunks
of the patch. The motivation is that there's only one fold that currently depends on
the existing canonicalization (see next), but there are many folds that would
automatically benefit from the new canonicalization.
PR33138 ( https://bugs.llvm.org/show_bug.cgi?id=33138 ) shows why/how we have these
patterns in IR.

There's an or(and,andn) pattern that requires an adjustment in order to continue matching
to 'select' because the bitcast changes position. This match is unfortunately complicated
because it requires 4 logic ops with optional bitcast and sext ops.

Test diffs:

  1. The bitcast.ll and bitcast-bigendian.ll changes show the most basic difference -
     bitcast comes before logic.
  2. There are also tests with no diffs in bitcast.ll that verify that we're still doing
     folds that were enabled by the previous canonicalization.
  3. icmp-xor-signbit.ll shows the payoff. We don't need to adjust existing icmp patterns
     to look through bitcasts.
  4. logical-select.ll contains several tests for the or(and,andn) --> select fold to
     verify that we are still handling those cases. The lone diff shows the movement of
     the bitcast from the new canonicalization rule.

Differential Revision: https://reviews.llvm.org/D33517

git-svn-id: https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk@306011 91177308-0d34-0410-b5e6-96231b3b80d8

lib/Transforms/InstCombine/InstCombineAndOrXor.cpp
lib/Transforms/InstCombine/InstCombineCasts.cpp
test/Transforms/InstCombine/bitcast-bigendian.ll
test/Transforms/InstCombine/bitcast.ll
test/Transforms/InstCombine/icmp-xor-signbit.ll
test/Transforms/InstCombine/logical-select.ll

index 2de83a01062b9ee333898a7562005f9000c7d74b..98e3fde95b33666349fd413a6cff819630991345 100644 (file)
@@ -1097,20 +1097,11 @@ static Instruction *foldLogicCastConstant(BinaryOperator &Logic, CastInst *Cast,
   Type *DestTy = Logic.getType();
   Type *SrcTy = Cast->getSrcTy();
 
-  // If the first operand is bitcast, move the logic operation ahead of the
-  // bitcast (do the logic operation in the original type). This can eliminate
-  // bitcasts and allow combines that would otherwise be impeded by the bitcast.
+  // Move the logic operation ahead of a zext if the constant is unchanged in
+  // the smaller source type. Performing the logic in a smaller type may provide
+  // more information to later folds, and the smaller logic instruction may be
+  // cheaper (particularly in the case of vectors).
   Value *X;
-  if (match(Cast, m_BitCast(m_Value(X)))) {
-    Value *NewConstant = ConstantExpr::getBitCast(C, SrcTy);
-    Value *NewOp = Builder->CreateBinOp(LogicOpc, X, NewConstant);
-    return CastInst::CreateBitOrPointerCast(NewOp, DestTy);
-  }
-
-  // Similarly, move the logic operation ahead of a zext if the constant is
-  // unchanged in the smaller source type. Performing the logic in a smaller
-  // type may provide more information to later folds, and the smaller logic
-  // instruction may be cheaper (particularly in the case of vectors).
   if (match(Cast, m_OneUse(m_ZExt(m_Value(X))))) {
     Constant *TruncC = ConstantExpr::getTrunc(C, SrcTy);
     Constant *ZextTruncC = ConstantExpr::getZExt(TruncC, DestTy);
@@ -1579,11 +1570,14 @@ static Value *getSelectCondition(Value *A, Value *B,
 
   // If A and B are sign-extended, look through the sexts to find the booleans.
   Value *Cond;
+  Value *NotB;
   if (match(A, m_SExt(m_Value(Cond))) &&
       Cond->getType()->getScalarType()->isIntegerTy(1) &&
-      match(B, m_CombineOr(m_Not(m_SExt(m_Specific(Cond))),
-                           m_SExt(m_Not(m_Specific(Cond))))))
-    return Cond;
+      match(B, m_OneUse(m_Not(m_Value(NotB))))) {
+    NotB = peekThroughBitcast(NotB, true);
+    if (match(NotB, m_SExt(m_Specific(Cond))))
+      return Cond;
+  }
 
   // All scalar (and most vector) possibilities should be handled now.
   // Try more matches that only apply to non-splat constant vectors.
index 38e95fb11639644e4b6efc2cf8c4468ee898d5f0..d3049389dfb9f7ab87a3acf4672761d88712f309 100644 (file)
@@ -1896,6 +1896,18 @@ static Instruction *foldBitCastBitwiseLogic(BitCastInst &BitCast,
     return BinaryOperator::Create(BO->getOpcode(), CastedOp0, X);
   }
 
+  // Canonicalize vector bitcasts to come before vector bitwise logic with a
+  // constant. This eases recognition of special constants for later ops.
+  // Example:
+  // icmp u/s (a ^ signmask), (b ^ signmask) --> icmp s/u a, b
+  Constant *C;
+  if (match(BO->getOperand(1), m_Constant(C))) {
+    // bitcast (logic X, C) --> logic (bitcast X, C')
+    Value *CastedOp0 = Builder.CreateBitCast(BO->getOperand(0), DestTy);
+    Value *CastedC = ConstantExpr::getBitCast(C, DestTy);
+    return BinaryOperator::Create(BO->getOpcode(), CastedOp0, CastedC);
+  }
+
   return nullptr;
 }
 
index e940f0fcec75e528af3e5cb44b095a7418cf603d..0001fab8c16ae20a1207ef34d3928e55d5c3c79d 100644 (file)
@@ -92,12 +92,12 @@ define <2 x float> @test6(float %A){
   ret <2 x float> %tmp35
 }
 
-; Verify that 'xor' of vector and constant is done as a vector bitwise op before the bitcast.
+; No change. Bitcasts are canonicalized above bitwise logic.
 
 define <2 x i32> @xor_bitcast_vec_to_vec(<1 x i64> %a) {
 ; CHECK-LABEL: @xor_bitcast_vec_to_vec(
-; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = xor <1 x i64> [[A:%.*]], <i64 4294967298>
-; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = bitcast <1 x i64> [[TMP1]] to <2 x i32>
+; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = bitcast <1 x i64> [[A:%.*]] to <2 x i32>
+; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = xor <2 x i32> [[T1]], <i32 1, i32 2>
 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[T2]]
 ;
   %t1 = bitcast <1 x i64> %a to <2 x i32>
@@ -105,12 +105,12 @@ define <2 x i32> @xor_bitcast_vec_to_vec(<1 x i64> %a) {
   ret <2 x i32> %t2
 }
 
-; Verify that 'and' of integer and constant is done as a vector bitwise op before the bitcast.
+; No change. Bitcasts are canonicalized above bitwise logic.
 
 define i64 @and_bitcast_vec_to_int(<2 x i32> %a) {
 ; CHECK-LABEL: @and_bitcast_vec_to_int(
-; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and <2 x i32> [[A:%.*]], <i32 0, i32 3>
-; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = bitcast <2 x i32> [[TMP1]] to i64
+; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = bitcast <2 x i32> [[A:%.*]] to i64
+; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and i64 [[T1]], 3
 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[T2]]
 ;
   %t1 = bitcast <2 x i32> %a to i64
@@ -118,12 +118,12 @@ define i64 @and_bitcast_vec_to_int(<2 x i32> %a) {
   ret i64 %t2
 }
 
-; Verify that 'or' of vector and constant is done as an integer bitwise op before the bitcast.
+; No change. Bitcasts are canonicalized above bitwise logic.
 
 define <2 x i32> @or_bitcast_int_to_vec(i64 %a) {
 ; CHECK-LABEL: @or_bitcast_int_to_vec(
-; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = or i64 [[A:%.*]], 4294967298
-; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = bitcast i64 [[TMP1]] to <2 x i32>
+; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = bitcast i64 [[A:%.*]] to <2 x i32>
+; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = or <2 x i32> [[T1]], <i32 1, i32 2>
 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[T2]]
 ;
   %t1 = bitcast i64 %a to <2 x i32>
index 4cf3f27ab0143cd62942f73aa6dfd302d3f6df60..0f0cbdb364af54f691baf5726c854d5e391b72fb 100644 (file)
@@ -31,12 +31,12 @@ define <2 x i32> @xor_two_vector_bitcasts(<1 x i64> %a, <1 x i64> %b) {
   ret <2 x i32> %t3
 }
 
-; Verify that 'xor' of vector and constant is done as a vector bitwise op before the bitcast.
+; No change. Bitcasts are canonicalized above bitwise logic.
 
 define <2 x i32> @xor_bitcast_vec_to_vec(<1 x i64> %a) {
 ; CHECK-LABEL: @xor_bitcast_vec_to_vec(
-; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = xor <1 x i64> [[A:%.*]], <i64 8589934593>
-; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = bitcast <1 x i64> [[TMP1]] to <2 x i32>
+; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = bitcast <1 x i64> [[A:%.*]] to <2 x i32>
+; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = xor <2 x i32> [[T1]], <i32 1, i32 2>
 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[T2]]
 ;
   %t1 = bitcast <1 x i64> %a to <2 x i32>
@@ -44,12 +44,12 @@ define <2 x i32> @xor_bitcast_vec_to_vec(<1 x i64> %a) {
   ret <2 x i32> %t2
 }
 
-; Verify that 'and' of integer and constant is done as a vector bitwise op before the bitcast.
+; No change. Bitcasts are canonicalized above bitwise logic.
 
 define i64 @and_bitcast_vec_to_int(<2 x i32> %a) {
 ; CHECK-LABEL: @and_bitcast_vec_to_int(
-; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and <2 x i32> [[A:%.*]], <i32 3, i32 0>
-; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = bitcast <2 x i32> [[TMP1]] to i64
+; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = bitcast <2 x i32> [[A:%.*]] to i64
+; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and i64 [[T1]], 3
 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[T2]]
 ;
   %t1 = bitcast <2 x i32> %a to i64
@@ -57,12 +57,12 @@ define i64 @and_bitcast_vec_to_int(<2 x i32> %a) {
   ret i64 %t2
 }
 
-; Verify that 'or' of vector and constant is done as an integer bitwise op before the bitcast.
+; No change. Bitcasts are canonicalized above bitwise logic.
 
 define <2 x i32> @or_bitcast_int_to_vec(i64 %a) {
 ; CHECK-LABEL: @or_bitcast_int_to_vec(
-; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = or i64 [[A:%.*]], 8589934593
-; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = bitcast i64 [[TMP1]] to <2 x i32>
+; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = bitcast i64 [[A:%.*]] to <2 x i32>
+; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = or <2 x i32> [[T1]], <i32 1, i32 2>
 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[T2]]
 ;
   %t1 = bitcast i64 %a to <2 x i32>
@@ -71,7 +71,7 @@ define <2 x i32> @or_bitcast_int_to_vec(i64 %a) {
 }
 
 ; PR26702 - https://bugs.llvm.org//show_bug.cgi?id=26702
-; Bitcast is canonicalized below logic, so we can see the not-not pattern.
+; Bitcast is canonicalized above logic, so we can see the not-not pattern.
 
 define <2 x i64> @is_negative(<4 x i32> %x) {
 ; CHECK-LABEL: @is_negative(
@@ -102,12 +102,12 @@ define <4 x i32> @is_negative_bonus_bitcast(<4 x i32> %x) {
   ret <4 x i32> %bc2
 }
 
-; Negative test: bitcasts are canonicalized below bitwise logic. No changes here.
+; Bitcasts are canonicalized above bitwise logic.
 
 define <2 x i8> @canonicalize_bitcast_logic_with_constant(<4 x i4> %x) {
 ; CHECK-LABEL: @canonicalize_bitcast_logic_with_constant(
-; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = and <4 x i4> %x, <i4 0, i4 -8, i4 0, i4 -8>
-; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = bitcast <4 x i4> [[A]] to <2 x i8>
+; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast <4 x i4> [[X:%.*]] to <2 x i8>
+; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = and <2 x i8> [[TMP1]], <i8 -128, i8 -128>
 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[B]]
 ;
   %a = and <4 x i4> %x, <i4 0, i4 8, i4 0, i4 8>
index 30a9668f37df8d3aa3d0c2837d24e7702526ee53..dab9b5e9fefe6ccdc0b424162c5227b78cec5909 100644 (file)
@@ -188,16 +188,13 @@ define <2 x i1> @uge_to_slt_splat(<2 x i8> %x) {
 }
 
 ; PR33138, part 2: https://bugs.llvm.org/show_bug.cgi?id=33138
-; TODO: We could look through vector bitcasts for icmp folds,
-; or we could canonicalize bitcast ahead of logic ops with constants.
+; Bitcast canonicalization ensures that we recognize the signbit constant.
 
 define <8 x i1> @sgt_to_ugt_bitcasted_splat(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 ; CHECK-LABEL: @sgt_to_ugt_bitcasted_splat(
-; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = xor <2 x i32> %x, <i32 -2139062144, i32 -2139062144>
-; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = xor <2 x i32> %y, <i32 -2139062144, i32 -2139062144>
-; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = bitcast <2 x i32> [[A]] to <8 x i8>
-; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = bitcast <2 x i32> [[B]] to <8 x i8>
-; CHECK-NEXT:    [[E:%.*]] = icmp sgt <8 x i8> [[C]], [[D]]
+; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast <2 x i32> %x to <8 x i8>
+; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = bitcast <2 x i32> %y to <8 x i8>
+; CHECK-NEXT:    [[E:%.*]] = icmp ugt <8 x i8> [[TMP1]], [[TMP2]]
 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i1> [[E]]
 ;
   %a = xor <2 x i32> %x, <i32 2155905152, i32 2155905152> ; 0x80808080
@@ -208,17 +205,11 @@ define <8 x i1> @sgt_to_ugt_bitcasted_splat(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
   ret <8 x i1> %e
 }
 
-; TODO: This is false (little-endian). How should that be recognized?
-; Ie, should InstSimplify know this directly, should InstCombine canonicalize
-; this so InstSimplify can know this, or is that not something that we want
-; either pass to recognize?
+; Bitcast canonicalization ensures that we recognize the signbit constant.
 
 define <2 x i1> @negative_simplify_splat(<4 x i8> %x) {
 ; CHECK-LABEL: @negative_simplify_splat(
-; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = or <4 x i8> %x, <i8 0, i8 -128, i8 0, i8 -128>
-; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = bitcast <4 x i8> [[A]] to <2 x i16>
-; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = icmp sgt <2 x i16> [[B]], zeroinitializer
-; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[C]]
+; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> zeroinitializer
 ;
   %a = or <4 x i8> %x, <i8 0, i8 128, i8 0, i8 128>
   %b = bitcast <4 x i8> %a to <2 x i16>
index 7f0bd23eb8a5ed0f1e94238c4c4ceeffba61b241..6c00dec60ed6a398b73490d6a54248ecb36fdd73 100644 (file)
@@ -342,8 +342,8 @@ define <2 x i64> @bitcast_select_multi_uses(<4 x i1> %cmp, <2 x i64> %a, <2 x i6
 ; CHECK-NEXT:    [[SEXT:%.*]] = sext <4 x i1> %cmp to <4 x i32>
 ; CHECK-NEXT:    [[BC1:%.*]] = bitcast <4 x i32> [[SEXT]] to <2 x i64>
 ; CHECK-NEXT:    [[AND1:%.*]] = and <2 x i64> [[BC1]], %a
-; CHECK-NEXT:    [[NEG:%.*]] = xor <4 x i32> [[SEXT]], <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
-; CHECK-NEXT:    [[BC2:%.*]] = bitcast <4 x i32> [[NEG]] to <2 x i64>
+; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast <4 x i32> [[SEXT]] to <2 x i64>
+; CHECK-NEXT:    [[BC2:%.*]] = xor <2 x i64> [[TMP1]], <i64 -1, i64 -1>
 ; CHECK-NEXT:    [[AND2:%.*]] = and <2 x i64> [[BC2]], %b
 ; CHECK-NEXT:    [[OR:%.*]] = or <2 x i64> [[AND2]], [[AND1]]
 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add <2 x i64> [[AND2]], [[BC2]]