test/Transforms/InstCombine/fsub.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 ; PR4374
   5
   6 define float @test1(float %x, float %y) {
   7 ; CHECK-LABEL: @test1(
   8 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fsub float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
   9 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fsub float -0.000000e+00, [[T1]]
  10 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T2]]
  11 ;
  12   %t1 = fsub float %x, %y
  13   %t2 = fsub float -0.0, %t1
  14   ret float %t2
  15 }
  16
  17 define float @test1_unary(float %x, float %y) {
  18 ; CHECK-LABEL: @test1_unary(
  19 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fsub float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
  20 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fneg float [[T1]]
  21 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T2]]
  22 ;
  23   %t1 = fsub float %x, %y
  24   %t2 = fneg float %t1
  25   ret float %t2
  26 }
  27
  28 ; Can't do anything with the test above because -0.0 - 0.0 = -0.0, but if we have nsz:
  29 ; -(X - Y) --> Y - X
  30
  31 define float @neg_sub_nsz(float %x, float %y) {
  32 ; CHECK-LABEL: @neg_sub_nsz(
  33 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fsub nsz float [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
  34 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
  35 ;
  36   %t1 = fsub float %x, %y
  37   %t2 = fsub nsz float -0.0, %t1
  38   ret float %t2
  39 }
  40
  41 define float @unary_neg_sub_nsz(float %x, float %y) {
  42 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_sub_nsz(
  43 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fsub nsz float [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
  44 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T2]]
  45 ;
  46   %t1 = fsub float %x, %y
  47   %t2 = fneg nsz float %t1
  48   ret float %t2
  49 }
  50
  51 ; If the subtract has another use, we don't do the transform (even though it
  52 ; doesn't increase the IR instruction count) because we assume that fneg is
  53 ; easier to analyze and generally cheaper than generic fsub.
  54
  55 declare void @use(float)
  56 declare void @use2(float, double)
  57
  58 define float @neg_sub_nsz_extra_use(float %x, float %y) {
  59 ; CHECK-LABEL: @neg_sub_nsz_extra_use(
  60 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fsub float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
  61 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fsub nsz float -0.000000e+00, [[T1]]
  62 ; CHECK-NEXT:    call void @use(float [[T1]])
  63 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T2]]
  64 ;
  65   %t1 = fsub float %x, %y
  66   %t2 = fsub nsz float -0.0, %t1
  67   call void @use(float %t1)
  68   ret float %t2
  69 }
  70
  71 define float @unary_neg_sub_nsz_extra_use(float %x, float %y) {
  72 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_sub_nsz_extra_use(
  73 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fsub float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
  74 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fneg nsz float [[T1]]
  75 ; CHECK-NEXT:    call void @use(float [[T1]])
  76 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T2]]
  77 ;
  78   %t1 = fsub float %x, %y
  79   %t2 = fneg nsz float %t1
  80   call void @use(float %t1)
  81   ret float %t2
  82 }
  83
  84 ; With nsz: Z - (X - Y) --> Z + (Y - X)
  85
  86 define float @sub_sub_nsz(float %x, float %y, float %z) {
  87 ; CHECK-LABEL: @sub_sub_nsz(
  88 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fsub nsz float [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
  89 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fadd nsz float [[TMP1]], [[Z:%.*]]
  90 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T2]]
  91 ;
  92   %t1 = fsub float %x, %y
  93   %t2 = fsub nsz float %z, %t1
  94   ret float %t2
  95 }
  96
  97 ; With nsz and reassoc: Y - ((X * 5) + Y) --> X * -5
  98
  99 define float @sub_add_neg_x(float %x, float %y) {
 100 ; CHECK-LABEL: @sub_add_neg_x(
 101 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fmul reassoc nsz float [[X:%.*]], -5.000000e+00
 102 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
 103 ;
 104   %mul = fmul float %x, 5.000000e+00
 105   %add = fadd float %mul, %y
 106   %r = fsub nsz reassoc float %y, %add
 107   ret float %r
 108 }
 109
 110 ; Same as above: if 'Z' is not -0.0, swap fsub operands and convert to fadd.
 111
 112 define float @sub_sub_known_not_negzero(float %x, float %y) {
 113 ; CHECK-LABEL: @sub_sub_known_not_negzero(
 114 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fsub float [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 115 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fadd float [[TMP1]], 4.200000e+01
 116 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T2]]
 117 ;
 118   %t1 = fsub float %x, %y
 119   %t2 = fsub float 42.0, %t1
 120   ret float %t2
 121 }
 122
 123 ; <rdar://problem/7530098>
 124
 125 define double @test2(double %x, double %y) {
 126 ; CHECK-LABEL: @test2(
 127 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fadd double [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 128 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fsub double [[X]], [[T1]]
 129 ; CHECK-NEXT:    ret double [[T2]]
 130 ;
 131   %t1 = fadd double %x, %y
 132   %t2 = fsub double %x, %t1
 133   ret double %t2
 134 }
 135
 136 ; X - C --> X + (-C)
 137
 138 define float @constant_op1(float %x, float %y) {
 139 ; CHECK-LABEL: @constant_op1(
 140 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd float [[X:%.*]], -4.200000e+01
 141 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
 142 ;
 143   %r = fsub float %x, 42.0
 144   ret float %r
 145 }
 146
 147 define <2 x float> @constant_op1_vec(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
 148 ; CHECK-LABEL: @constant_op1_vec(
 149 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd <2 x float> [[X:%.*]], <float -4.200000e+01, float 4.200000e+01>
 150 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[R]]
 151 ;
 152   %r = fsub <2 x float> %x, <float 42.0, float -42.0>
 153   ret <2 x float> %r
 154 }
 155
 156 define <2 x float> @constant_op1_vec_undef(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
 157 ; CHECK-LABEL: @constant_op1_vec_undef(
 158 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd <2 x float> [[X:%.*]], <float undef, float 4.200000e+01>
 159 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[R]]
 160 ;
 161   %r = fsub <2 x float> %x, <float undef, float -42.0>
 162   ret <2 x float> %r
 163 }
 164
 165 ; X - (-Y) --> X + Y
 166
 167 define float @neg_op1(float %x, float %y) {
 168 ; CHECK-LABEL: @neg_op1(
 169 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 170 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
 171 ;
 172   %negy = fsub float -0.0, %y
 173   %r = fsub float %x, %negy
 174   ret float %r
 175 }
 176
 177 define float @unary_neg_op1(float %x, float %y) {
 178 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_op1(
 179 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 180 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
 181 ;
 182   %negy = fneg float %y
 183   %r = fsub float %x, %negy
 184   ret float %r
 185 }
 186
 187 define <2 x float> @neg_op1_vec(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
 188 ; CHECK-LABEL: @neg_op1_vec(
 189 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd <2 x float> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 190 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[R]]
 191 ;
 192   %negy = fsub <2 x float> <float -0.0, float -0.0>, %y
 193   %r = fsub <2 x float> %x, %negy
 194   ret <2 x float> %r
 195 }
 196
 197 define <2 x float> @unary_neg_op1_vec(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
 198 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_op1_vec(
 199 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd <2 x float> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 200 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[R]]
 201 ;
 202   %negy = fneg <2 x float> %y
 203   %r = fsub <2 x float> %x, %negy
 204   ret <2 x float> %r
 205 }
 206
 207 define <2 x float> @neg_op1_vec_undef(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
 208 ; CHECK-LABEL: @neg_op1_vec_undef(
 209 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd <2 x float> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 210 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[R]]
 211 ;
 212   %negy = fsub <2 x float> <float -0.0, float undef>, %y
 213   %r = fsub <2 x float> %x, %negy
 214   ret <2 x float> %r
 215 }
 216
 217 ; Similar to above - but look through fpext/fptrunc casts to find the fneg.
 218
 219 define double @neg_ext_op1(float %a, double %b) {
 220 ; CHECK-LABEL: @neg_ext_op1(
 221 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fpext float [[A:%.*]] to double
 222 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd double [[TMP1]], [[B:%.*]]
 223 ; CHECK-NEXT:    ret double [[T3]]
 224 ;
 225   %t1 = fsub float -0.0, %a
 226   %t2 = fpext float %t1 to double
 227   %t3 = fsub double %b, %t2
 228   ret double %t3
 229 }
 230
 231 define double @unary_neg_ext_op1(float %a, double %b) {
 232 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_ext_op1(
 233 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fpext float [[A:%.*]] to double
 234 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd double [[TMP1]], [[B:%.*]]
 235 ; CHECK-NEXT:    ret double [[T3]]
 236 ;
 237   %t1 = fneg float %a
 238   %t2 = fpext float %t1 to double
 239   %t3 = fsub double %b, %t2
 240   ret double %t3
 241 }
 242
 243 ; Verify that vectors work too.
 244
 245 define <2 x float> @neg_trunc_op1(<2 x double> %a, <2 x float> %b) {
 246 ; CHECK-LABEL: @neg_trunc_op1(
 247 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fptrunc <2 x double> [[A:%.*]] to <2 x float>
 248 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd <2 x float> [[TMP1]], [[B:%.*]]
 249 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[T3]]
 250 ;
 251   %t1 = fsub <2 x double> <double -0.0, double -0.0>, %a
 252   %t2 = fptrunc <2 x double> %t1 to <2 x float>
 253   %t3 = fsub <2 x float> %b, %t2
 254   ret <2 x float> %t3
 255 }
 256
 257 define <2 x float> @unary_neg_trunc_op1(<2 x double> %a, <2 x float> %b) {
 258 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_trunc_op1(
 259 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fptrunc <2 x double> [[A:%.*]] to <2 x float>
 260 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd <2 x float> [[TMP1]], [[B:%.*]]
 261 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[T3]]
 262 ;
 263   %t1 = fneg <2 x double> %a
 264   %t2 = fptrunc <2 x double> %t1 to <2 x float>
 265   %t3 = fsub <2 x float> %b, %t2
 266   ret <2 x float> %t3
 267 }
 268
 269 ; No FMF needed, but they should propagate to the fadd.
 270
 271 define double @neg_ext_op1_fast(float %a, double %b) {
 272 ; CHECK-LABEL: @neg_ext_op1_fast(
 273 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fpext float [[A:%.*]] to double
 274 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd fast double [[TMP1]], [[B:%.*]]
 275 ; CHECK-NEXT:    ret double [[T3]]
 276 ;
 277   %t1 = fsub float -0.0, %a
 278   %t2 = fpext float %t1 to double
 279   %t3 = fsub fast double %b, %t2
 280   ret double %t3
 281 }
 282
 283 define double @unary_neg_ext_op1_fast(float %a, double %b) {
 284 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_ext_op1_fast(
 285 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fpext float [[A:%.*]] to double
 286 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd fast double [[TMP1]], [[B:%.*]]
 287 ; CHECK-NEXT:    ret double [[T3]]
 288 ;
 289   %t1 = fneg float %a
 290   %t2 = fpext float %t1 to double
 291   %t3 = fsub fast double %b, %t2
 292   ret double %t3
 293 }
 294
 295 ; Extra use should prevent the transform.
 296
 297 define float @neg_ext_op1_extra_use(half %a, float %b) {
 298 ; CHECK-LABEL: @neg_ext_op1_extra_use(
 299 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fsub half 0xH8000, [[A:%.*]]
 300 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fpext half [[T1]] to float
 301 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fsub float [[B:%.*]], [[T2]]
 302 ; CHECK-NEXT:    call void @use(float [[T2]])
 303 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
 304 ;
 305   %t1 = fsub half -0.0, %a
 306   %t2 = fpext half %t1 to float
 307   %t3 = fsub float %b, %t2
 308   call void @use(float %t2)
 309   ret float %t3
 310 }
 311
 312 define float @unary_neg_ext_op1_extra_use(half %a, float %b) {
 313 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_ext_op1_extra_use(
 314 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fneg half [[A:%.*]]
 315 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fpext half [[T1]] to float
 316 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fsub float [[B:%.*]], [[T2]]
 317 ; CHECK-NEXT:    call void @use(float [[T2]])
 318 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
 319 ;
 320   %t1 = fneg half %a
 321   %t2 = fpext half %t1 to float
 322   %t3 = fsub float %b, %t2
 323   call void @use(float %t2)
 324   ret float %t3
 325 }
 326
 327 ; One-use fptrunc is always hoisted above fneg, so the corresponding
 328 ; multi-use bug for fptrunc isn't visible with a fold starting from
 329 ; the last fsub.
 330
 331 define float @neg_trunc_op1_extra_use(double %a, float %b) {
 332 ; CHECK-LABEL: @neg_trunc_op1_extra_use(
 333 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fptrunc double [[A:%.*]] to float
 334 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fsub float -0.000000e+00, [[TMP1]]
 335 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd float [[TMP1]], [[B:%.*]]
 336 ; CHECK-NEXT:    call void @use(float [[T2]])
 337 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
 338 ;
 339   %t1 = fsub double -0.0, %a
 340   %t2 = fptrunc double %t1 to float
 341   %t3 = fsub float %b, %t2
 342   call void @use(float %t2)
 343   ret float %t3
 344 }
 345
 346 define float @unary_neg_trunc_op1_extra_use(double %a, float %b) {
 347 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_trunc_op1_extra_use(
 348 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fptrunc double [[A:%.*]] to float
 349 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fneg float [[TMP1]]
 350 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd float [[TMP1]], [[B:%.*]]
 351 ; CHECK-NEXT:    call void @use(float [[T2]])
 352 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
 353 ;
 354   %t1 = fneg double %a
 355   %t2 = fptrunc double %t1 to float
 356   %t3 = fsub float %b, %t2
 357   call void @use(float %t2)
 358   ret float %t3
 359 }
 360
 361 ; Extra uses should prevent the transform.
 362
 363 define float @neg_trunc_op1_extra_uses(double %a, float %b) {
 364 ; CHECK-LABEL: @neg_trunc_op1_extra_uses(
 365 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fsub double -0.000000e+00, [[A:%.*]]
 366 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fptrunc double [[T1]] to float
 367 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fsub float [[B:%.*]], [[T2]]
 368 ; CHECK-NEXT:    call void @use2(float [[T2]], double [[T1]])
 369 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
 370 ;
 371   %t1 = fsub double -0.0, %a
 372   %t2 = fptrunc double %t1 to float
 373   %t3 = fsub float %b, %t2
 374   call void @use2(float %t2, double %t1)
 375   ret float %t3
 376 }
 377
 378 define float @unary_neg_trunc_op1_extra_uses(double %a, float %b) {
 379 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_trunc_op1_extra_uses(
 380 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fneg double [[A:%.*]]
 381 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fptrunc double [[T1]] to float
 382 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fsub float [[B:%.*]], [[T2]]
 383 ; CHECK-NEXT:    call void @use2(float [[T2]], double [[T1]])
 384 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
 385 ;
 386   %t1 = fneg double %a
 387   %t2 = fptrunc double %t1 to float
 388   %t3 = fsub float %b, %t2
 389   call void @use2(float %t2, double %t1)
 390   ret float %t3
 391 }
 392
 393 ; Don't negate a constant expression to form fadd and induce infinite looping:
 394 ; https://bugs.llvm.org/show_bug.cgi?id=37605
 395
 396 @b = external global i16, align 1
 397
 398 define float @PR37605(float %conv) {
 399 ; CHECK-LABEL: @PR37605(
 400 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = fsub float [[CONV:%.*]], bitcast (i32 ptrtoint (i16* @b to i32) to float)
 401 ; CHECK-NEXT:    ret float [[SUB]]
 402 ;
 403   %sub = fsub float %conv, bitcast (i32 ptrtoint (i16* @b to i32) to float)
 404   ret float %sub
 405 }
 406