test/CodeGen/ARM/ssat.ll

   1 ; RUN: llc -mtriple=armv4t-eabi %s -o - | FileCheck %s --check-prefix=CHECK --check-prefix=V4T
   2 ; RUN: llc -mtriple=armv6t2-eabi %s -o - | FileCheck %s --check-prefix=CHECK --check-prefix=V6T2
   3
   4 ; Check for several conditions that should result in SSAT.
   5 ; For example, the base test is equivalent to
   6 ; x < -k ? -k : (x > k ? k : x) in C. All patterns that bound x
   7 ; to the interval [-k, k] where k is a power of 2 can be
   8 ; transformed into SSAT. At the end there are some tests
   9 ; checking that conditionals are not transformed if they don't
  10 ; match the right pattern.
  11
  12 ;
  13 ; Base tests with different bit widths
  14 ;
  15
  16 ; x < -k ? -k : (x > k ? k : x)
  17 ; 32-bit base test
  18 define i32 @sat_base_32bit(i32 %x) #0 {
  19 ; CHECK-LABEL: sat_base_32bit:
  20 ; V6T2: ssat r0, #24, r0
  21 ; V4T-NOT: ssat
  22 entry:
  23   %cmpLow = icmp slt i32 %x, -8388608
  24   %cmpUp = icmp sgt i32 %x, 8388607
  25   %saturateUp = select i1 %cmpUp, i32 8388607, i32 %x
  26   %saturateLow = select i1 %cmpLow, i32 -8388608, i32 %saturateUp
  27   ret i32 %saturateLow
  28 }
  29
  30 ; x < -k ? -k : (x > k ? k : x)
  31 ; 16-bit base test
  32 define i16 @sat_base_16bit(i16 %x) #0 {
  33 ; CHECK-LABEL: sat_base_16bit:
  34 ; V6T2: ssat r0, #12, r0
  35 ; V4T-NOT: ssat
  36 entry:
  37   %cmpLow = icmp slt i16 %x, -2048
  38   %cmpUp = icmp sgt i16 %x, 2047
  39   %saturateUp = select i1 %cmpUp, i16 2047, i16 %x
  40   %saturateLow = select i1 %cmpLow, i16 -2048, i16 %saturateUp
  41   ret i16 %saturateLow
  42 }
  43
  44 ; x < -k ? -k : (x > k ? k : x)
  45 ; 8-bit base test
  46 define i8 @sat_base_8bit(i8 %x) #0 {
  47 ; CHECK-LABEL: sat_base_8bit:
  48 ; V6T2: ssat r0, #6, r0
  49 ; V4T-NOT: ssat
  50 entry:
  51   %cmpLow = icmp slt i8 %x, -32
  52   %cmpUp = icmp sgt i8 %x, 31
  53   %saturateUp = select i1 %cmpUp, i8 31, i8 %x
  54   %saturateLow = select i1 %cmpLow, i8 -32, i8 %saturateUp
  55   ret i8 %saturateLow
  56 }
  57
  58 ;
  59 ; Tests where the conditionals that check for upper and lower bounds,
  60 ; or the < and > operators, are arranged in different ways. Only some
  61 ; of the possible combinations that lead to SSAT are tested.
  62 ;
  63
  64 ; x < -k ? -k : (x < k ? x : k)
  65 define i32 @sat_lower_upper_1(i32 %x) #0 {
  66 ; CHECK-LABEL: sat_lower_upper_1:
  67 ; V6T2: ssat r0, #24, r0
  68 ; V4T-NOT: ssat
  69 entry:
  70   %cmpLow = icmp slt i32 %x, -8388608
  71   %cmpUp = icmp slt i32 %x, 8388607
  72   %saturateUp = select i1 %cmpUp, i32 %x, i32 8388607
  73   %saturateLow = select i1 %cmpLow, i32 -8388608, i32 %saturateUp
  74   ret i32 %saturateLow
  75 }
  76
  77 ; x > -k ? (x > k ? k : x) : -k
  78 define i32 @sat_lower_upper_2(i32 %x) #0 {
  79 ; CHECK-LABEL: sat_lower_upper_2:
  80 ; V6T2: ssat    r0, #24, r0
  81 ; V4T-NOT: ssat
  82 entry:
  83   %cmpLow = icmp sgt i32 %x, -8388608
  84   %cmpUp = icmp sgt i32 %x, 8388607
  85   %saturateUp = select i1 %cmpUp, i32 8388607, i32 %x
  86   %saturateLow = select i1 %cmpLow, i32 %saturateUp, i32 -8388608
  87   ret i32 %saturateLow
  88 }
  89
  90 ; x < k ? (x < -k ? -k : x) : k
  91 define i32 @sat_upper_lower_1(i32 %x) #0 {
  92 ; CHECK-LABEL: sat_upper_lower_1:
  93 ; V6T2: ssat    r0, #24, r0
  94 ; V4T-NOT: ssat
  95 entry:
  96   %cmpUp = icmp slt i32 %x, 8388607
  97   %cmpLow = icmp slt i32 %x, -8388608
  98   %saturateLow = select i1 %cmpLow, i32 -8388608, i32 %x
  99   %saturateUp = select i1 %cmpUp, i32 %saturateLow, i32 8388607
 100   ret i32 %saturateUp
 101 }
 102
 103 ; x > k ? k : (x < -k ? -k : x)
 104 define i32 @sat_upper_lower_2(i32 %x) #0 {
 105 ; CHECK-LABEL: sat_upper_lower_2:
 106 ; V6T2: ssat    r0, #24, r0
 107 ; V4T-NOT: ssat
 108 entry:
 109   %cmpUp = icmp sgt i32 %x, 8388607
 110   %cmpLow = icmp slt i32 %x, -8388608
 111   %saturateLow = select i1 %cmpLow, i32 -8388608, i32 %x
 112   %saturateUp = select i1 %cmpUp, i32 8388607, i32 %saturateLow
 113   ret i32 %saturateUp
 114 }
 115
 116 ; k < x ? k : (x > -k ? x : -k)
 117 define i32 @sat_upper_lower_3(i32 %x) #0 {
 118 ; CHECK-LABEL: sat_upper_lower_3:
 119 ; V6T2: ssat    r0, #24, r0
 120 ; V4T-NOT: ssat
 121 entry:
 122   %cmpUp = icmp slt i32 8388607, %x
 123   %cmpLow = icmp sgt i32 %x, -8388608
 124   %saturateLow = select i1 %cmpLow, i32 %x, i32 -8388608
 125   %saturateUp = select i1 %cmpUp, i32 8388607, i32 %saturateLow
 126   ret i32 %saturateUp
 127 }
 128
 129 ;
 130 ; Miscellanea
 131 ;
 132
 133 ; Check that >= and <= work the same as > and <
 134 ; k <= x ? k : (x >= -k ? x : -k)
 135 define i32 @sat_le_ge(i32 %x) #0 {
 136 ; CHECK-LABEL: sat_le_ge:
 137 ; V6T2: ssat    r0, #24, r0
 138 ; V4T-NOT: ssat
 139 entry:
 140   %cmpUp = icmp sle i32 8388607, %x
 141   %cmpLow = icmp sge i32 %x, -8388608
 142   %saturateLow = select i1 %cmpLow, i32 %x, i32 -8388608
 143   %saturateUp = select i1 %cmpUp, i32 8388607, i32 %saturateLow
 144   ret i32 %saturateUp
 145 }
 146
 147 ;
 148 ; The following tests check for patterns that should not transform
 149 ; into SSAT but are similar enough that could confuse the selector.
 150 ;
 151
 152 ; x > k ? k : (x > -k ? -k : x)
 153 ; First condition upper-saturates, second doesn't lower-saturate.
 154 define i32 @no_sat_missing_lower(i32 %x) #0 {
 155 ; CHECK-LABEL: no_sat_missing_lower
 156 ; CHECK-NOT: ssat
 157 entry:
 158   %cmpUp = icmp sgt i32 %x, 8388607
 159   %cmpLow = icmp sgt i32 %x, -8388608
 160   %saturateLow = select i1 %cmpLow, i32 -8388608, i32 %x
 161   %saturateUp = select i1 %cmpUp, i32 8388607, i32 %saturateLow
 162   ret i32 %saturateUp
 163 }
 164
 165 ; x < k ? k : (x < -k ? -k : x)
 166 ; Second condition lower-saturates, first doesn't upper-saturate.
 167 define i32 @no_sat_missing_upper(i32 %x) #0 {
 168 ; CHECK-LABEL: no_sat_missing_upper:
 169 ; CHECK-NOT: ssat
 170 entry:
 171   %cmpUp = icmp slt i32 %x, 8388607
 172   %cmpLow = icmp slt i32 %x, -8388608
 173   %saturateLow = select i1 %cmpLow, i32 -8388608, i32 %x
 174   %saturateUp = select i1 %cmpUp, i32 8388607, i32 %saturateLow
 175   ret i32 %saturateUp
 176 }
 177
 178 ; Lower constant is different in the select and in the compare
 179 define i32 @no_sat_incorrect_constant(i32 %x) #0 {
 180 ; CHECK-LABEL: no_sat_incorrect_constant:
 181 ; CHECK-NOT: ssat
 182 entry:
 183   %cmpUp = icmp sgt i32 %x, 8388607
 184   %cmpLow = icmp slt i32 %x, -8388608
 185   %saturateLow = select i1 %cmpLow, i32 -8388607, i32 %x
 186   %saturateUp = select i1 %cmpUp, i32 8388607, i32 %saturateLow
 187   ret i32 %saturateUp
 188 }
 189
 190 ; The interval is not [k, ~k]
 191 define i32 @no_sat_incorrect_interval(i32 %x) #0 {
 192 ; CHECK-LABEL: no_sat_incorrect_interval:
 193 ; CHECK-NOT: ssat
 194 entry:
 195   %cmpUp = icmp sgt i32 %x, 8388607
 196   %cmpLow = icmp slt i32 %x, -19088744
 197   %saturateLow = select i1 %cmpLow, i32 -19088744, i32 %x
 198   %saturateUp = select i1 %cmpUp, i32 8388607, i32 %saturateLow
 199   ret i32 %saturateUp
 200 }
 201
 202 ; The returned value (y) is not the same as the tested value (x).
 203 define i32 @no_sat_incorrect_return(i32 %x, i32 %y) #0 {
 204 ; CHECK-LABEL: no_sat_incorrect_return:
 205 ; CHECK-NOT: ssat
 206 entry:
 207   %cmpUp = icmp sgt i32 %x, 8388607
 208   %cmpLow = icmp slt i32 %x, -8388608
 209   %saturateLow = select i1 %cmpLow, i32 -8388608, i32 %y
 210   %saturateUp = select i1 %cmpUp, i32 8388607, i32 %saturateLow
 211   ret i32 %saturateUp
 212 }
 213
 214 ; One of the values in a compare (y) is not the same as the rest
 215 ; of the compare and select values (x).
 216 define i32 @no_sat_incorrect_compare(i32 %x, i32 %y) #0 {
 217 ; CHECK-LABEL: no_sat_incorrect_compare:
 218 ; CHECK-NOT: ssat
 219 entry:
 220   %cmpUp = icmp sgt i32 %x, 8388607
 221   %cmpLow = icmp slt i32 %y, -8388608
 222   %saturateLow = select i1 %cmpLow, i32 -8388608, i32 %x
 223   %saturateUp = select i1 %cmpUp, i32 8388607, i32 %saturateLow
 224   ret i32 %saturateUp
 225 }