向量遮罩執行路線圖¶

動機 ¶

本提案定義了 LLVM 中原生向量遮罩執行的路線圖，特別是針對具有遮罩和/或顯式向量長度的向量指令。LLVM 目前沒有與目標無關的方法來為現代 SIMD ISA（例如 AVX512、ARM SVE、RISC-V V 擴展和 NEC SX-Aurora）建模遮罩執行向量指令。只有一部分遮罩執行向量操作（例如遮罩載入和儲存）可透過內建函數使用 [MaskedIR]。

向量遮罩執行 (VP) 擴展是一個具體的 RFC 和原型實作，用於在 LLVM 中實現原生向量遮罩執行。VP 原型和所有相關討論都可以在 Phabricator 上的 VP 修補程式中找到 [VPRFC]。

路線圖 ¶

1. IR 級別的 VP 內建函數 ¶

對於 VP 的語義/指令集已達成共識。
VP 內建函數和屬性在 IR 級別可用。
TTI 具有 VP 的功能標誌（supportsVP()?，haveActiveVectorLength()?）。

結果：VP 可用於 IR 級別的向量化器（LV、VPlan、RegionVectorizer），並可能與 Clang 中的內建函數整合。

2. CodeGen 支援 ¶

VP 內建函數轉換為第一級 SDNode（例如 llvm.vp.fdiv.* -> vp_fdiv）。
VP 合法化（將顯式向量長度合法化為遮罩 (AVX512)，將 VP SDNode 合法化為預先存在的 SDNode (SSE、NEON)）。

結果：基於 VP SDNode 的後端開發。

3. 將 InstSimplify/InstCombine/DAGCombiner 提升至 VP ¶

引入 PredicatedInstruction、PredicatedBinaryOperator... 等輔助類別，以匹配標準向量 IR 和 VP 內建函數。
將匹配器上下文添加到 PatternMatch 和上下文感知 IR Builder API。
逐步提升 DAGCombiner，使其不僅適用於 VP SDNode，也適用於常規向量指令。
逐步提升 InstCombine/InstSimplify，使其不僅適用於 VP，也適用於常規 IR 指令。

結果：VP 內建函數的優化與標準向量指令不相上下。