test/CodeGen/AArch64/mul_pow2.ll

   1 ; RUN: llc < %s -mtriple=aarch64-eabi | FileCheck %s
   2
   3 ; Convert mul x, pow2 to shift.
   4 ; Convert mul x, pow2 +/- 1 to shift + add/sub.
   5 ; Convert mul x, (pow2 + 1) * pow2 to shift + add + shift.
   6 ; Lowering other positive constants are not supported yet.
   7
   8 define i32 @test2(i32 %x) {
   9 ; CHECK-LABEL: test2
  10 ; CHECK: lsl w0, w0, #1
  11
  12   %mul = shl nsw i32 %x, 1
  13   ret i32 %mul
  14 }
  15
  16 define i32 @test3(i32 %x) {
  17 ; CHECK-LABEL: test3
  18 ; CHECK: add w0, w0, w0, lsl #1
  19
  20   %mul = mul nsw i32 %x, 3
  21   ret i32 %mul
  22 }
  23
  24 define i32 @test4(i32 %x) {
  25 ; CHECK-LABEL: test4
  26 ; CHECK: lsl w0, w0, #2
  27
  28   %mul = shl nsw i32 %x, 2
  29   ret i32 %mul
  30 }
  31
  32 define i32 @test5(i32 %x) {
  33 ; CHECK-LABEL: test5
  34 ; CHECK: add w0, w0, w0, lsl #2
  35
  36
  37   %mul = mul nsw i32 %x, 5
  38   ret i32 %mul
  39 }
  40
  41 define i32 @test6_32b(i32 %x) {
  42 ; CHECK-LABEL: test6
  43 ; CHECK: add {{w[0-9]+}}, w0, w0, lsl #1
  44 ; CHECK: lsl w0, {{w[0-9]+}}, #1
  45
  46   %mul = mul nsw i32 %x, 6
  47   ret i32 %mul
  48 }
  49
  50 define i64 @test6_64b(i64 %x) {
  51 ; CHECK-LABEL: test6_64b
  52 ; CHECK: add {{x[0-9]+}}, x0, x0, lsl #1
  53 ; CHECK: lsl x0, {{x[0-9]+}}, #1
  54
  55   %mul = mul nsw i64 %x, 6
  56   ret i64 %mul
  57 }
  58
  59 ; mul that appears together with add, sub, s(z)ext is not supported to be
  60 ; converted to the combination of lsl, add/sub yet.
  61 define i64 @test6_umull(i32 %x) {
  62 ; CHECK-LABEL: test6_umull
  63 ; CHECK: umull x0, w0, {{w[0-9]+}}
  64
  65   %ext = zext i32 %x to i64
  66   %mul = mul nsw i64 %ext, 6
  67   ret i64 %mul
  68 }
  69
  70 define i64 @test6_smull(i32 %x) {
  71 ; CHECK-LABEL: test6_smull
  72 ; CHECK: smull x0, w0, {{w[0-9]+}}
  73
  74   %ext = sext i32 %x to i64
  75   %mul = mul nsw i64 %ext, 6
  76   ret i64 %mul
  77 }
  78
  79 define i32 @test6_madd(i32 %x, i32 %y) {
  80 ; CHECK-LABEL: test6_madd
  81 ; CHECK: madd w0, w0, {{w[0-9]+}}, w1
  82
  83   %mul = mul nsw i32 %x, 6
  84   %add = add i32 %mul, %y
  85   ret i32 %add
  86 }
  87
  88 define i32 @test6_msub(i32 %x, i32 %y) {
  89 ; CHECK-LABEL: test6_msub
  90 ; CHECK: msub w0, w0, {{w[0-9]+}}, w1
  91
  92   %mul = mul nsw i32 %x, 6
  93   %sub = sub i32 %y, %mul
  94   ret i32 %sub
  95 }
  96
  97 define i64 @test6_umaddl(i32 %x, i64 %y) {
  98 ; CHECK-LABEL: test6_umaddl
  99 ; CHECK: umaddl x0, w0, {{w[0-9]+}}, x1
 100
 101   %ext = zext i32 %x to i64
 102   %mul = mul nsw i64 %ext, 6
 103   %add = add i64 %mul, %y
 104   ret i64 %add
 105 }
 106
 107 define i64 @test6_smaddl(i32 %x, i64 %y) {
 108 ; CHECK-LABEL: test6_smaddl
 109 ; CHECK: smaddl x0, w0, {{w[0-9]+}}, x1
 110
 111   %ext = sext i32 %x to i64
 112   %mul = mul nsw i64 %ext, 6
 113   %add = add i64 %mul, %y
 114   ret i64 %add
 115 }
 116
 117 define i64 @test6_umsubl(i32 %x, i64 %y) {
 118 ; CHECK-LABEL: test6_umsubl
 119 ; CHECK: umsubl x0, w0, {{w[0-9]+}}, x1
 120
 121   %ext = zext i32 %x to i64
 122   %mul = mul nsw i64 %ext, 6
 123   %sub = sub i64 %y, %mul
 124   ret i64 %sub
 125 }
 126
 127 define i64 @test6_smsubl(i32 %x, i64 %y) {
 128 ; CHECK-LABEL: test6_smsubl
 129 ; CHECK: smsubl x0, w0, {{w[0-9]+}}, x1
 130
 131   %ext = sext i32 %x to i64
 132   %mul = mul nsw i64 %ext, 6
 133   %sub = sub i64 %y, %mul
 134   ret i64 %sub
 135 }
 136
 137 define i64 @test6_umnegl(i32 %x) {
 138 ; CHECK-LABEL: test6_umnegl
 139 ; CHECK: umnegl x0, w0, {{w[0-9]+}}
 140
 141   %ext = zext i32 %x to i64
 142   %mul = mul nsw i64 %ext, 6
 143   %sub = sub i64 0, %mul
 144   ret i64 %sub
 145 }
 146
 147 define i64 @test6_smnegl(i32 %x) {
 148 ; CHECK-LABEL: test6_smnegl
 149 ; CHECK: smnegl x0, w0, {{w[0-9]+}}
 150
 151   %ext = sext i32 %x to i64
 152   %mul = mul nsw i64 %ext, 6
 153   %sub = sub i64 0, %mul
 154   ret i64 %sub
 155 }
 156
 157 define i32 @test7(i32 %x) {
 158 ; CHECK-LABEL: test7
 159 ; CHECK: lsl {{w[0-9]+}}, w0, #3
 160 ; CHECK: sub w0, {{w[0-9]+}}, w0
 161
 162   %mul = mul nsw i32 %x, 7
 163   ret i32 %mul
 164 }
 165
 166 define i32 @test8(i32 %x) {
 167 ; CHECK-LABEL: test8
 168 ; CHECK: lsl w0, w0, #3
 169
 170   %mul = shl nsw i32 %x, 3
 171   ret i32 %mul
 172 }
 173
 174 define i32 @test9(i32 %x) {
 175 ; CHECK-LABEL: test9
 176 ; CHECK: add w0, w0, w0, lsl #3
 177
 178   %mul = mul nsw i32 %x, 9
 179   ret i32 %mul
 180 }
 181
 182 define i32 @test10(i32 %x) {
 183 ; CHECK-LABEL: test10
 184 ; CHECK: add {{w[0-9]+}}, w0, w0, lsl #2
 185 ; CHECK: lsl w0, {{w[0-9]+}}, #1
 186
 187   %mul = mul nsw i32 %x, 10
 188   ret i32 %mul
 189 }
 190
 191 define i32 @test11(i32 %x) {
 192 ; CHECK-LABEL: test11
 193 ; CHECK: mul w0, w0, {{w[0-9]+}}
 194
 195   %mul = mul nsw i32 %x, 11
 196   ret i32 %mul
 197 }
 198
 199 define i32 @test12(i32 %x) {
 200 ; CHECK-LABEL: test12
 201 ; CHECK: add {{w[0-9]+}}, w0, w0, lsl #1
 202 ; CHECK: lsl w0, {{w[0-9]+}}, #2
 203
 204   %mul = mul nsw i32 %x, 12
 205   ret i32 %mul
 206 }
 207
 208 define i32 @test13(i32 %x) {
 209 ; CHECK-LABEL: test13
 210 ; CHECK: mul w0, w0, {{w[0-9]+}}
 211
 212   %mul = mul nsw i32 %x, 13
 213   ret i32 %mul
 214 }
 215
 216 define i32 @test14(i32 %x) {
 217 ; CHECK-LABEL: test14
 218 ; CHECK: mul w0, w0, {{w[0-9]+}}
 219
 220   %mul = mul nsw i32 %x, 14
 221   ret i32 %mul
 222 }
 223
 224 define i32 @test15(i32 %x) {
 225 ; CHECK-LABEL: test15
 226 ; CHECK: lsl {{w[0-9]+}}, w0, #4
 227 ; CHECK: sub w0, {{w[0-9]+}}, w0
 228
 229   %mul = mul nsw i32 %x, 15
 230   ret i32 %mul
 231 }
 232
 233 define i32 @test16(i32 %x) {
 234 ; CHECK-LABEL: test16
 235 ; CHECK: lsl w0, w0, #4
 236
 237   %mul = mul nsw i32 %x, 16
 238   ret i32 %mul
 239 }
 240
 241 ; Convert mul x, -pow2 to shift.
 242 ; Convert mul x, -(pow2 +/- 1) to shift + add/sub.
 243 ; Lowering other negative constants are not supported yet.
 244
 245 define i32 @ntest2(i32 %x) {
 246 ; CHECK-LABEL: ntest2
 247 ; CHECK: neg w0, w0, lsl #1
 248
 249   %mul = mul nsw i32 %x, -2
 250   ret i32 %mul
 251 }
 252
 253 define i32 @ntest3(i32 %x) {
 254 ; CHECK-LABEL: ntest3
 255 ; CHECK: sub w0, w0, w0, lsl #2
 256
 257   %mul = mul nsw i32 %x, -3
 258   ret i32 %mul
 259 }
 260
 261 define i32 @ntest4(i32 %x) {
 262 ; CHECK-LABEL: ntest4
 263 ; CHECK:neg w0, w0, lsl #2
 264
 265   %mul = mul nsw i32 %x, -4
 266   ret i32 %mul
 267 }
 268
 269 define i32 @ntest5(i32 %x) {
 270 ; CHECK-LABEL: ntest5
 271 ; CHECK: add {{w[0-9]+}}, w0, w0, lsl #2
 272 ; CHECK: neg w0, {{w[0-9]+}}
 273   %mul = mul nsw i32 %x, -5
 274   ret i32 %mul
 275 }
 276
 277 define i32 @ntest6(i32 %x) {
 278 ; CHECK-LABEL: ntest6
 279 ; CHECK: mul w0, w0, {{w[0-9]+}}
 280
 281   %mul = mul nsw i32 %x, -6
 282   ret i32 %mul
 283 }
 284
 285 define i32 @ntest7(i32 %x) {
 286 ; CHECK-LABEL: ntest7
 287 ; CHECK: sub w0, w0, w0, lsl #3
 288
 289   %mul = mul nsw i32 %x, -7
 290   ret i32 %mul
 291 }
 292
 293 define i32 @ntest8(i32 %x) {
 294 ; CHECK-LABEL: ntest8
 295 ; CHECK: neg w0, w0, lsl #3
 296
 297   %mul = mul nsw i32 %x, -8
 298   ret i32 %mul
 299 }
 300
 301 define i32 @ntest9(i32 %x) {
 302 ; CHECK-LABEL: ntest9
 303 ; CHECK: add {{w[0-9]+}}, w0, w0, lsl #3
 304 ; CHECK: neg w0, {{w[0-9]+}}
 305
 306   %mul = mul nsw i32 %x, -9
 307   ret i32 %mul
 308 }
 309
 310 define i32 @ntest10(i32 %x) {
 311 ; CHECK-LABEL: ntest10
 312 ; CHECK: mul w0, w0, {{w[0-9]+}}
 313
 314   %mul = mul nsw i32 %x, -10
 315   ret i32 %mul
 316 }
 317
 318 define i32 @ntest11(i32 %x) {
 319 ; CHECK-LABEL: ntest11
 320 ; CHECK: mul w0, w0, {{w[0-9]+}}
 321
 322   %mul = mul nsw i32 %x, -11
 323   ret i32 %mul
 324 }
 325
 326 define i32 @ntest12(i32 %x) {
 327 ; CHECK-LABEL: ntest12
 328 ; CHECK: mul w0, w0, {{w[0-9]+}}
 329
 330   %mul = mul nsw i32 %x, -12
 331   ret i32 %mul
 332 }
 333
 334 define i32 @ntest13(i32 %x) {
 335 ; CHECK-LABEL: ntest13
 336 ; CHECK: mul w0, w0, {{w[0-9]+}}
 337   %mul = mul nsw i32 %x, -13
 338   ret i32 %mul
 339 }
 340
 341 define i32 @ntest14(i32 %x) {
 342 ; CHECK-LABEL: ntest14
 343 ; CHECK: mul w0, w0, {{w[0-9]+}}
 344
 345   %mul = mul nsw i32 %x, -14
 346   ret i32 %mul
 347 }
 348
 349 define i32 @ntest15(i32 %x) {
 350 ; CHECK-LABEL: ntest15
 351 ; CHECK: sub w0, w0, w0, lsl #4
 352
 353   %mul = mul nsw i32 %x, -15
 354   ret i32 %mul
 355 }
 356
 357 define i32 @ntest16(i32 %x) {
 358 ; CHECK-LABEL: ntest16
 359 ; CHECK: neg w0, w0, lsl #4
 360
 361   %mul = mul nsw i32 %x, -16
 362   ret i32 %mul
 363 }