<html>
    <head>
      <base href="https://llvm.org/bugs/" />
    </head>
    <body><table border="1" cellspacing="0" cellpadding="8">
        <tr>
          <th>Bug ID</th>
          <td><a class="bz_bug_link 
          bz_status_NEW "
   title="NEW --- - Failure to vectorize mixture of integer multiplies and shift lefts"
   href="https://llvm.org/bugs/show_bug.cgi?id=31572">31572</a>
          </td>
        </tr>

        <tr>
          <th>Summary</th>
          <td>Failure to vectorize mixture of integer multiplies and shift lefts
          </td>
        </tr>

        <tr>
          <th>Product</th>
          <td>libraries
          </td>
        </tr>

        <tr>
          <th>Version</th>
          <td>trunk
          </td>
        </tr>

        <tr>
          <th>Hardware</th>
          <td>PC
          </td>
        </tr>

        <tr>
          <th>OS</th>
          <td>All
          </td>
        </tr>

        <tr>
          <th>Status</th>
          <td>NEW
          </td>
        </tr>

        <tr>
          <th>Severity</th>
          <td>normal
          </td>
        </tr>

        <tr>
          <th>Priority</th>
          <td>P
          </td>
        </tr>

        <tr>
          <th>Component</th>
          <td>Scalar Optimizations
          </td>
        </tr>

        <tr>
          <th>Assignee</th>
          <td>unassignedbugs@nondot.org
          </td>
        </tr>

        <tr>
          <th>Reporter</th>
          <td>llvm-dev@redking.me.uk
          </td>
        </tr>

        <tr>
          <th>CC</th>
          <td>a.bataev@hotmail.com, andrew.v.tischenko@gmail.com, llvm-bugs@lists.llvm.org, mkuper@google.com, spatel+llvm@rotateright.com
          </td>
        </tr>

        <tr>
          <th>Classification</th>
          <td>Unclassified
          </td>
        </tr></table>
      <p>
        <div>
        <pre>We can vectorize pure integer multiplies quite easily:

void mul_4i32(int * __restrict dst, const int * __restrict src) {
  *dst++ = *src++ * 257;
  *dst++ = *src++ * -3;
  *dst++ = *src++ * -2;
  *dst++ = *src++ * -9;
}

mul_4i32:
        vmovdqu (%rsi), %xmm0
        vpmulld .LCPI0_0(%rip), %xmm0, %xmm0
        vmovdqu %xmm0, (%rdi)
        retq

But this fails if some of the scalar multiplies can be combined to left shifts
instead:

void mul_as_shift_4i32(int * __restrict dst, const int * __restrict src) {
  *dst++ = *src++ * 257;
  *dst++ = *src++ * -3;
  *dst++ = *src++ * 2;
  *dst++ = *src++ * -9;
}

mul_as_shift_4i32:
        movl    (%rsi), %eax
        movl    8(%rsi), %edx
        movl    %eax, %ecx
        addl    %edx, %edx
        shll    $8, %ecx
        addl    %eax, %ecx
        movl    %ecx, (%rdi)
        imull   $-3, 4(%rsi), %ecx
        movl    %ecx, 4(%rdi)
        imull   $-9, 12(%rsi), %ecx
        movl    %edx, 8(%rdi)
        movl    %ecx, 12(%rdi)
        retq

Similarly we should be able to vectorize a mixture of integer multiplies and
left shifts: 

void mul_and_shift_4i32(int * __restrict dst, const int * __restrict src) {
  *dst++ = *src++ * 257;
  *dst++ = *src++ * -3;
  *dst++ = *src++ << 4;
  *dst++ = *src++ * -9;
}

mul_and_shift_4i32:
        movl    (%rsi), %eax
        movl    8(%rsi), %edx
        movl    %eax, %ecx
        shll    $4, %edx
        shll    $8, %ecx
        addl    %eax, %ecx
        movl    %ecx, (%rdi)
        imull   $-3, 4(%rsi), %ecx
        movl    %ecx, 4(%rdi)
        imull   $-9, 12(%rsi), %ecx
        movl    %edx, 8(%rdi)
        movl    %ecx, 12(%rdi)
        retq</pre>
        </div>
      </p>
      <hr>
      <span>You are receiving this mail because:</span>
      
      <ul>
          <li>You are on the CC list for the bug.</li>
      </ul>
    </body>
</html>