为什么LLVM不通过优化浮点指令？

Question

往上看.我写了示例函数:

source.ll:

define i32 @bleh(i32 %x) {
entry:
  %addtmp = add i32 %x, %x
  %addtmp1 = add i32 %addtmp, %x
  %addtmp2 = add i32 %addtmp1, %x
  %addtmp3 = add i32 %addtmp2, %x
  %addtmp4 = add i32 %addtmp3, 1
  %addtmp5 = add i32 %addtmp4, 2
  %addtmp6 = add i32 %addtmp5, 3
  %multmp = mul i32 %x, 3
  %addtmp7 = add i32 %addtmp6, %multmp
  ret i32 %addtmp7
}

source-fp.ll:

define double @bleh(double %x) {
entry:
  %addtmp = fadd double %x, %x
  %addtmp1 = fadd double %addtmp, %x
  %addtmp2 = fadd double %addtmp1, %x
  %addtmp3 = fadd double %addtmp2, %x
  %addtmp4 = fadd double %addtmp3, 1.000000e+00
  %addtmp5 = fadd double %addtmp4, 2.000000e+00
  %addtmp6 = fadd double %addtmp5, 3.000000e+00
  %multmp = fmul double %x, 3.000000e+00
  %addtmp7 = fadd double %addtmp6, %multmp
  ret double %addtmp7
}

为什么我使用时优化两个函数

opt -O3 source[-fp].ll -o opt.source[-fp].ll -S

该i32一个被优化的,但double一个不？我希望将fadd它合并为一个单一的fmul.相反,它看起来完全一样.

这是因为标志设置不同吗？我知道某些可能的优化是不可行i32的double.但缺乏简单的恒定折叠超出了我的理解.

我正在使用LLVM 3.1.

Answer 1

说没有优化是不可能的.我将通过前几行来显示转换的位置和不允许的转换:

  %addtmp = fadd double %x, %x

第一行可以安全地转换为fmul double %x 2.0e+0,但这实际上并不是大多数体系结构的优化(fadd通常是快速或快速fmul,并且不需要生成常量2.0).请注意,除非溢出,否则此操作是精确的(就像所有按2的幂缩放一样).

  %addtmp1 = fadd double %addtmp, %x

这条线可以转换为fmul double %x 3.0e+0.为什么这是法律转型？因为所产生的计算%addtmp是精确的,所以只有一个舍入尚未发生,这是否被计算为x * 3或x + x + x.因为这些是IEEE-754基本操作,因此正确舍入,结果是相同的.溢出怎么样？除非对方也这样做,否则两者都不会溢出.

  %addtmp2 = fadd double %addtmp1, %x

这是第一行不能合法地转换为常数*x. 4 * x将完全计算,没有任何舍入,而x + x + x + x导致两个舍入:x + x + x舍入一次,然后添加x可能第二次.

  %addtmp3 = fadd double %addtmp2, %x

同上这里; 5 * x会产生一个四舍五入; x + x + x + x + x招致三个.

这可能是有益的转化唯一的线可能会被替换x + x + x用3 * x.但是,子表达式x + x已存在于其他位置,因此优化器很容易选择不使用此转换(因为如果不这样,它可以利用现有的部分结果).