test/CodeGen/SystemZ/and-08.ll

   1 ; Test memory-to-memory ANDs.
   2 ;
   3 ; RUN: llc < %s -mtriple=s390x-linux-gnu | FileCheck %s
   4
   5 @g1src = global i8 1
   6 @g1dst = global i8 1
   7 @g2src = global i16 2
   8 @g2dst = global i16 2
   9
  10 ; Test the simple i8 case.
  11 define void @f1(i8 *%ptr1) {
  12 ; CHECK-LABEL: f1:
  13 ; CHECK: nc 1(1,%r2), 0(%r2)
  14 ; CHECK: br %r14
  15   %ptr2 = getelementptr i8, i8 *%ptr1, i64 1
  16   %val = load i8, i8 *%ptr1
  17   %old = load i8, i8 *%ptr2
  18   %and = and i8 %val, %old
  19   store i8 %and, i8 *%ptr2
  20   ret void
  21 }
  22
  23 ; ...and again in reverse.
  24 define void @f2(i8 *%ptr1) {
  25 ; CHECK-LABEL: f2:
  26 ; CHECK: nc 1(1,%r2), 0(%r2)
  27 ; CHECK: br %r14
  28   %ptr2 = getelementptr i8, i8 *%ptr1, i64 1
  29   %val = load i8, i8 *%ptr1
  30   %old = load i8, i8 *%ptr2
  31   %and = and i8 %old, %val
  32   store i8 %and, i8 *%ptr2
  33   ret void
  34 }
  35
  36 ; Test i8 cases where one value is zero-extended to 32 bits and the other
  37 ; sign-extended.
  38 define void @f3(i8 *%ptr1) {
  39 ; CHECK-LABEL: f3:
  40 ; CHECK: nc 1(1,%r2), 0(%r2)
  41 ; CHECK: br %r14
  42   %ptr2 = getelementptr i8, i8 *%ptr1, i64 1
  43   %val = load i8, i8 *%ptr1
  44   %extval = zext i8 %val to i32
  45   %old = load i8, i8 *%ptr2
  46   %extold = sext i8 %old to i32
  47   %and = and i32 %extval, %extold
  48   %trunc = trunc i32 %and to i8
  49   store i8 %trunc, i8 *%ptr2
  50   ret void
  51 }
  52
  53 ; ...and again with the extension types reversed.
  54 define void @f4(i8 *%ptr1) {
  55 ; CHECK-LABEL: f4:
  56 ; CHECK: nc 1(1,%r2), 0(%r2)
  57 ; CHECK: br %r14
  58   %ptr2 = getelementptr i8, i8 *%ptr1, i64 1
  59   %val = load i8, i8 *%ptr1
  60   %extval = sext i8 %val to i32
  61   %old = load i8, i8 *%ptr2
  62   %extold = zext i8 %old to i32
  63   %and = and i32 %extval, %extold
  64   %trunc = trunc i32 %and to i8
  65   store i8 %trunc, i8 *%ptr2
  66   ret void
  67 }
  68
  69 ; ...and again with two sign extensions.
  70 define void @f5(i8 *%ptr1) {
  71 ; CHECK-LABEL: f5:
  72 ; CHECK: nc 1(1,%r2), 0(%r2)
  73 ; CHECK: br %r14
  74   %ptr2 = getelementptr i8, i8 *%ptr1, i64 1
  75   %val = load i8, i8 *%ptr1
  76   %extval = sext i8 %val to i32
  77   %old = load i8, i8 *%ptr2
  78   %extold = sext i8 %old to i32
  79   %and = and i32 %extval, %extold
  80   %trunc = trunc i32 %and to i8
  81   store i8 %trunc, i8 *%ptr2
  82   ret void
  83 }
  84
  85 ; ...and again with two zero extensions.
  86 define void @f6(i8 *%ptr1) {
  87 ; CHECK-LABEL: f6:
  88 ; CHECK: nc 1(1,%r2), 0(%r2)
  89 ; CHECK: br %r14
  90   %ptr2 = getelementptr i8, i8 *%ptr1, i64 1
  91   %val = load i8, i8 *%ptr1
  92   %extval = zext i8 %val to i32
  93   %old = load i8, i8 *%ptr2
  94   %extold = zext i8 %old to i32
  95   %and = and i32 %extval, %extold
  96   %trunc = trunc i32 %and to i8
  97   store i8 %trunc, i8 *%ptr2
  98   ret void
  99 }
 100
 101 ; Test i8 cases where the value is extended to 64 bits (just one case
 102 ; this time).
 103 define void @f7(i8 *%ptr1) {
 104 ; CHECK-LABEL: f7:
 105 ; CHECK: nc 1(1,%r2), 0(%r2)
 106 ; CHECK: br %r14
 107   %ptr2 = getelementptr i8, i8 *%ptr1, i64 1
 108   %val = load i8, i8 *%ptr1
 109   %extval = sext i8 %val to i64
 110   %old = load i8, i8 *%ptr2
 111   %extold = zext i8 %old to i64
 112   %and = and i64 %extval, %extold
 113   %trunc = trunc i64 %and to i8
 114   store i8 %trunc, i8 *%ptr2
 115   ret void
 116 }
 117
 118 ; Test the simple i16 case.
 119 define void @f8(i16 *%ptr1) {
 120 ; CHECK-LABEL: f8:
 121 ; CHECK: nc 2(2,%r2), 0(%r2)
 122 ; CHECK: br %r14
 123   %ptr2 = getelementptr i16, i16 *%ptr1, i64 1
 124   %val = load i16, i16 *%ptr1
 125   %old = load i16, i16 *%ptr2
 126   %and = and i16 %val, %old
 127   store i16 %and, i16 *%ptr2
 128   ret void
 129 }
 130
 131 ; Test i16 cases where the value is extended to 32 bits.
 132 define void @f9(i16 *%ptr1) {
 133 ; CHECK-LABEL: f9:
 134 ; CHECK: nc 2(2,%r2), 0(%r2)
 135 ; CHECK: br %r14
 136   %ptr2 = getelementptr i16, i16 *%ptr1, i64 1
 137   %val = load i16, i16 *%ptr1
 138   %extval = zext i16 %val to i32
 139   %old = load i16, i16 *%ptr2
 140   %extold = sext i16 %old to i32
 141   %and = and i32 %extval, %extold
 142   %trunc = trunc i32 %and to i16
 143   store i16 %trunc, i16 *%ptr2
 144   ret void
 145 }
 146
 147 ; Test i16 cases where the value is extended to 64 bits.
 148 define void @f10(i16 *%ptr1) {
 149 ; CHECK-LABEL: f10:
 150 ; CHECK: nc 2(2,%r2), 0(%r2)
 151 ; CHECK: br %r14
 152   %ptr2 = getelementptr i16, i16 *%ptr1, i64 1
 153   %val = load i16, i16 *%ptr1
 154   %extval = sext i16 %val to i64
 155   %old = load i16, i16 *%ptr2
 156   %extold = zext i16 %old to i64
 157   %and = and i64 %extval, %extold
 158   %trunc = trunc i64 %and to i16
 159   store i16 %trunc, i16 *%ptr2
 160   ret void
 161 }
 162
 163 ; Test the simple i32 case.
 164 define void @f11(i32 *%ptr1) {
 165 ; CHECK-LABEL: f11:
 166 ; CHECK: nc 4(4,%r2), 0(%r2)
 167 ; CHECK: br %r14
 168   %ptr2 = getelementptr i32, i32 *%ptr1, i64 1
 169   %val = load i32, i32 *%ptr1
 170   %old = load i32, i32 *%ptr2
 171   %and = and i32 %old, %val
 172   store i32 %and, i32 *%ptr2
 173   ret void
 174 }
 175
 176 ; Test i32 cases where the value is extended to 64 bits.
 177 define void @f12(i32 *%ptr1) {
 178 ; CHECK-LABEL: f12:
 179 ; CHECK: nc 4(4,%r2), 0(%r2)
 180 ; CHECK: br %r14
 181   %ptr2 = getelementptr i32, i32 *%ptr1, i64 1
 182   %val = load i32, i32 *%ptr1
 183   %extval = sext i32 %val to i64
 184   %old = load i32, i32 *%ptr2
 185   %extold = zext i32 %old to i64
 186   %and = and i64 %extval, %extold
 187   %trunc = trunc i64 %and to i32
 188   store i32 %trunc, i32 *%ptr2
 189   ret void
 190 }
 191
 192 ; Test the i64 case.
 193 define void @f13(i64 *%ptr1) {
 194 ; CHECK-LABEL: f13:
 195 ; CHECK: nc 8(8,%r2), 0(%r2)
 196 ; CHECK: br %r14
 197   %ptr2 = getelementptr i64, i64 *%ptr1, i64 1
 198   %val = load i64, i64 *%ptr1
 199   %old = load i64, i64 *%ptr2
 200   %and = and i64 %old, %val
 201   store i64 %and, i64 *%ptr2
 202   ret void
 203 }
 204
 205 ; Make sure that we don't use NC if the first load is volatile.
 206 define void @f14(i64 *%ptr1) {
 207 ; CHECK-LABEL: f14:
 208 ; CHECK-NOT: nc
 209 ; CHECK: br %r14
 210   %ptr2 = getelementptr i64, i64 *%ptr1, i64 1
 211   %val = load volatile i64, i64 *%ptr1
 212   %old = load i64, i64 *%ptr2
 213   %and = and i64 %old, %val
 214   store i64 %and, i64 *%ptr2
 215   ret void
 216 }
 217
 218 ; ...likewise the second.
 219 define void @f15(i64 *%ptr1) {
 220 ; CHECK-LABEL: f15:
 221 ; CHECK-NOT: nc
 222 ; CHECK: br %r14
 223   %ptr2 = getelementptr i64, i64 *%ptr1, i64 1
 224   %val = load i64, i64 *%ptr1
 225   %old = load volatile i64, i64 *%ptr2
 226   %and = and i64 %old, %val
 227   store i64 %and, i64 *%ptr2
 228   ret void
 229 }
 230
 231 ; ...likewise the store.
 232 define void @f16(i64 *%ptr1) {
 233 ; CHECK-LABEL: f16:
 234 ; CHECK-NOT: nc
 235 ; CHECK: br %r14
 236   %ptr2 = getelementptr i64, i64 *%ptr1, i64 1
 237   %val = load i64, i64 *%ptr1
 238   %old = load i64, i64 *%ptr2
 239   %and = and i64 %old, %val
 240   store volatile i64 %and, i64 *%ptr2
 241   ret void
 242 }
 243
 244 ; Test that NC is not used for aligned loads and stores if there is
 245 ; no way of telling whether they alias.  We don't want to use NC in
 246 ; cases where the addresses could be equal.
 247 define void @f17(i64 *%ptr1, i64 *%ptr2) {
 248 ; CHECK-LABEL: f17:
 249 ; CHECK-NOT: nc
 250 ; CHECK: br %r14
 251   %val = load i64, i64 *%ptr1
 252   %old = load i64, i64 *%ptr2
 253   %and = and i64 %old, %val
 254   store i64 %and, i64 *%ptr2
 255   ret void
 256 }
 257
 258 ; ...but if one of the loads isn't aligned, we can't be sure.
 259 define void @f18(i64 *%ptr1, i64 *%ptr2) {
 260 ; CHECK-LABEL: f18:
 261 ; CHECK-NOT: nc
 262 ; CHECK: br %r14
 263   %val = load i64, i64 *%ptr1, align 2
 264   %old = load i64, i64 *%ptr2
 265   %and = and i64 %old, %val
 266   store i64 %and, i64 *%ptr2
 267   ret void
 268 }
 269
 270 ; Repeat the previous test with the operands in the opposite order.
 271 define void @f19(i64 *%ptr1, i64 *%ptr2) {
 272 ; CHECK-LABEL: f19:
 273 ; CHECK-NOT: nc
 274 ; CHECK: br %r14
 275   %val = load i64, i64 *%ptr1, align 2
 276   %old = load i64, i64 *%ptr2
 277   %and = and i64 %val, %old
 278   store i64 %and, i64 *%ptr2
 279   ret void
 280 }
 281
 282 ; ...and again with the other operand being unaligned.
 283 define void @f20(i64 *%ptr1, i64 *%ptr2) {
 284 ; CHECK-LABEL: f20:
 285 ; CHECK-NOT: nc
 286 ; CHECK: br %r14
 287   %val = load i64, i64 *%ptr1
 288   %old = load i64, i64 *%ptr2, align 2
 289   %and = and i64 %val, %old
 290   store i64 %and, i64 *%ptr2, align 2
 291   ret void
 292 }
 293
 294 ; Test a case where there is definite overlap.
 295 define void @f21(i64 %base) {
 296 ; CHECK-LABEL: f21:
 297 ; CHECK-NOT: nc
 298 ; CHECK: br %r14
 299   %add = add i64 %base, 1
 300   %ptr1 = inttoptr i64 %base to i64 *
 301   %ptr2 = inttoptr i64 %add to i64 *
 302   %val = load i64, i64 *%ptr1
 303   %old = load i64, i64 *%ptr2, align 1
 304   %and = and i64 %old, %val
 305   store i64 %and, i64 *%ptr2, align 1
 306   ret void
 307 }
 308
 309 ; Test that we can use NC for global addresses for i8.
 310 define void @f22(i8 *%ptr) {
 311 ; CHECK-LABEL: f22:
 312 ; CHECK-DAG: larl [[SRC:%r[0-5]]], g1src
 313 ; CHECK-DAG: larl [[DST:%r[0-5]]], g1dst
 314 ; CHECK: nc 0(1,[[DST]]), 0([[SRC]])
 315 ; CHECK: br %r14
 316   %val = load i8, i8 *@g1src
 317   %old = load i8, i8 *@g1dst
 318   %and = and i8 %val, %old
 319   store i8 %and, i8 *@g1dst
 320   ret void
 321 }
 322
 323 ; Test that we use NC even where LHRL and STHRL are available.
 324 define void @f23(i16 *%ptr) {
 325 ; CHECK-LABEL: f23:
 326 ; CHECK-DAG: larl [[SRC:%r[0-5]]], g2src
 327 ; CHECK-DAG: larl [[DST:%r[0-5]]], g2dst
 328 ; CHECK: nc 0(2,[[DST]]), 0([[SRC]])
 329 ; CHECK: br %r14
 330   %val = load i16, i16 *@g2src
 331   %old = load i16, i16 *@g2dst
 332   %and = and i16 %val, %old
 333   store i16 %and, i16 *@g2dst
 334   ret void
 335 }
 336
 337 ; Test a case where offset disambiguation is enough.
 338 define void @f24(i64 *%ptr1) {
 339 ; CHECK-LABEL: f24:
 340 ; CHECK: nc 8(8,%r2), 0(%r2)
 341 ; CHECK: br %r14
 342   %ptr2 = getelementptr i64, i64 *%ptr1, i64 1
 343   %val = load i64, i64 *%ptr1, align 1
 344   %old = load i64, i64 *%ptr2, align 1
 345   %and = and i64 %old, %val
 346   store i64 %and, i64 *%ptr2, align 1
 347   ret void
 348 }
 349
 350 ; Test a case where TBAA tells us there is no alias.
 351 define void @f25(i64 *%ptr1, i64 *%ptr2) {
 352 ; CHECK-LABEL: f25:
 353 ; CHECK: nc 0(8,%r3), 0(%r2)
 354 ; CHECK: br %r14
 355   %val = load i64, i64 *%ptr1, align 2, !tbaa !3
 356   %old = load i64, i64 *%ptr2, align 2, !tbaa !4
 357   %and = and i64 %old, %val
 358   store i64 %and, i64 *%ptr2, align 2, !tbaa !4
 359   ret void
 360 }
 361
 362 ; Test a case where TBAA information is present but doesn't help.
 363 define void @f26(i64 *%ptr1, i64 *%ptr2) {
 364 ; CHECK-LABEL: f26:
 365 ; CHECK-NOT: nc
 366 ; CHECK: br %r14
 367   %val = load i64, i64 *%ptr1, align 2, !tbaa !3
 368   %old = load i64, i64 *%ptr2, align 2, !tbaa !3
 369   %and = and i64 %old, %val
 370   store i64 %and, i64 *%ptr2, align 2, !tbaa !3
 371   ret void
 372 }
 373
 374 !0 = !{ !"root" }
 375 !1 = !{ !"set1", !0 }
 376 !2 = !{ !"set2", !0 }
 377 !3 = !{ !1, !1, i64 0}
 378 !4 = !{ !2, !2, i64 0}