nv50/ir: optimize imul/imad to xmads
authorRhys Perry <pendingchaos02@gmail.com>
Wed, 13 Jun 2018 15:25:23 +0000 (16:25 +0100)
committerRhys Perry <pendingchaos02@gmail.com>
Mon, 27 Aug 2018 12:56:44 +0000 (13:56 +0100)
This hits the shader-db numbers a good bit, though a few xmads is way
faster than an imul or imad and the cost is mitigated by the next commit,
which optimizes many multiplications by immediates into shorter and less
register heavy instructions than the xmads.

total instructions in shared programs : 5768871 -> 5820882 (0.90%)
total gprs used in shared programs    : 669919 -> 670595 (0.10%)
total shared used in shared programs  : 548832 -> 548832 (0.00%)
total local used in shared programs   : 21068 -> 21164 (0.46%)

                local     shared        gpr       inst      bytes
    helped           0           0          38           0           0
      hurt           1           0         365        3076        3076

Signed-off-by: Rhys Perry <pendingchaos02@gmail.com>
Reviewed-by: Karol Herbst <kherbst@redhat.com>
src/gallium/drivers/nouveau/codegen/nv50_ir_peephole.cpp
src/gallium/drivers/nouveau/codegen/nv50_ir_target_gm107.cpp

index 5b4a98d25cb7532968ba15a6153bee8c7e1c85e5..dc7bf24ba238e38b1eff3d63b032f163b4d63bb0 100644 (file)
@@ -2301,13 +2301,18 @@ AlgebraicOpt::visit(BasicBlock *bb)
 // =============================================================================
 
 // ADD(SHL(a, b), c) -> SHLADD(a, b, c)
+// MUL(a, b) -> a few XMADs
+// MAD/FMA(a, b, c) -> a few XMADs
 class LateAlgebraicOpt : public Pass
 {
 private:
    virtual bool visit(Instruction *);
 
    void handleADD(Instruction *);
+   void handleMULMAD(Instruction *);
    bool tryADDToSHLADD(Instruction *);
+
+   BuildUtil bld;
 };
 
 void
@@ -2368,6 +2373,52 @@ LateAlgebraicOpt::tryADDToSHLADD(Instruction *add)
    return true;
 }
 
+// MUL(a, b) -> a few XMADs
+// MAD/FMA(a, b, c) -> a few XMADs
+void
+LateAlgebraicOpt::handleMULMAD(Instruction *i)
+{
+   // TODO: handle NV50_IR_SUBOP_MUL_HIGH
+   if (!prog->getTarget()->isOpSupported(OP_XMAD, TYPE_U32))
+      return;
+   if (isFloatType(i->dType) || typeSizeof(i->dType) != 4)
+      return;
+   if (i->subOp || i->usesFlags() || i->flagsDef >= 0)
+      return;
+
+   assert(!i->src(0).mod);
+   assert(!i->src(1).mod);
+   assert(i->op == OP_MUL ? 1 : !i->src(2).mod);
+
+   bld.setPosition(i, false);
+
+   Value *a = i->getSrc(0);
+   Value *b = i->getSrc(1);
+   Value *c = i->op == OP_MUL ? bld.mkImm(0) : i->getSrc(2);
+
+   Value *tmp0 = bld.getSSA();
+   Value *tmp1 = bld.getSSA();
+
+   Instruction *insn = bld.mkOp3(OP_XMAD, TYPE_U32, tmp0, b, a, c);
+   insn->setPredicate(i->cc, i->getPredicate());
+
+   insn = bld.mkOp3(OP_XMAD, TYPE_U32, tmp1, b, a, bld.mkImm(0));
+   insn->setPredicate(i->cc, i->getPredicate());
+   insn->subOp = NV50_IR_SUBOP_XMAD_MRG | NV50_IR_SUBOP_XMAD_H1(1);
+
+   Value *pred = i->getPredicate();
+   i->setPredicate(i->cc, NULL);
+
+   i->op = OP_XMAD;
+   i->setSrc(0, b);
+   i->setSrc(1, tmp1);
+   i->setSrc(2, tmp0);
+   i->subOp = NV50_IR_SUBOP_XMAD_PSL | NV50_IR_SUBOP_XMAD_CBCC;
+   i->subOp |= NV50_IR_SUBOP_XMAD_H1(0) | NV50_IR_SUBOP_XMAD_H1(1);
+
+   i->setPredicate(i->cc, pred);
+}
+
 bool
 LateAlgebraicOpt::visit(Instruction *i)
 {
@@ -2375,6 +2426,11 @@ LateAlgebraicOpt::visit(Instruction *i)
    case OP_ADD:
       handleADD(i);
       break;
+   case OP_MUL:
+   case OP_MAD:
+   case OP_FMA:
+      handleMULMAD(i);
+      break;
    default:
       break;
    }
index de07ad1de89e704a7073766d255f8dbb97231cbe..2e2e40770e137986dd41c970adf6a5ccc56032a3 100644 (file)
@@ -170,7 +170,6 @@ TargetGM107::isBarrierRequired(const Instruction *insn) const
       }
       break;
    case OPCLASS_ARITH:
-      // TODO: IMUL/IMAD require barriers too, use of XMAD instead!
       if ((insn->op == OP_MUL || insn->op == OP_MAD) &&
           !isFloatType(insn->dType))
          return true;