[ARM] Better OR's for MVE compares
[llvm-core.git] / test / Transforms / InstCombine / redundant-left-shift-input-masking-variant-d.ll
blobe01ac41055f6404bc23dc39f1d340caada40f622
1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
2 ; RUN: opt %s -instcombine -S | FileCheck %s
4 ; If we have some pattern that leaves only some low bits set, and then performs
5 ; left-shift of those bits, if none of the bits that are left after the final
6 ; shift are modified by the mask, we can omit the mask.
8 ; There are many variants to this pattern:
9 ;   d)  (x & ((-1 << maskNbits) >> maskNbits)) << shiftNbits
10 ; simplify to:
11 ;   x << shiftNbits
12 ; iff (shiftNbits-maskNbits) s>= 0 (i.e. shiftNbits u>= maskNbits)
14 ; Simple tests. We don't care about extra uses.
16 declare void @use32(i32)
18 define i32 @t0_basic(i32 %x, i32 %nbits) {
19 ; CHECK-LABEL: @t0_basic(
20 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS:%.*]]
21 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr i32 [[T0]], [[NBITS]]
22 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and i32 [[T1]], [[X:%.*]]
23 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
24 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
25 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
26 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = shl i32 [[X]], [[NBITS]]
27 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T4]]
29   %t0 = shl i32 -1, %nbits
30   %t1 = lshr i32 %t0, %nbits
31   %t2 = and i32 %t1, %x
32   call void @use32(i32 %t0)
33   call void @use32(i32 %t1)
34   call void @use32(i32 %t2)
35   %t4 = shl i32 %t2, %nbits
36   ret i32 %t4
39 define i32 @t1_bigger_shift(i32 %x, i32 %nbits) {
40 ; CHECK-LABEL: @t1_bigger_shift(
41 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS:%.*]]
42 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr i32 [[T0]], [[NBITS]]
43 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and i32 [[T1]], [[X:%.*]]
44 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = add i32 [[NBITS]], 1
45 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
46 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
47 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
48 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T3]])
49 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = shl i32 [[X]], [[T3]]
50 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T4]]
52   %t0 = shl i32 -1, %nbits
53   %t1 = lshr i32 %t0, %nbits
54   %t2 = and i32 %t1, %x
55   %t3 = add i32 %nbits, 1
56   call void @use32(i32 %t0)
57   call void @use32(i32 %t1)
58   call void @use32(i32 %t2)
59   call void @use32(i32 %t3)
60   %t4 = shl i32 %t2, %t3
61   ret i32 %t4
64 ; Vectors
66 declare void @use3xi32(<3 x i32>)
68 define <3 x i32> @t2_vec_splat(<3 x i32> %x, <3 x i32> %nbits) {
69 ; CHECK-LABEL: @t2_vec_splat(
70 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl <3 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1>, [[NBITS:%.*]]
71 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr <3 x i32> [[T0]], [[NBITS]]
72 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and <3 x i32> [[T1]], [[X:%.*]]
73 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = add <3 x i32> [[NBITS]], <i32 1, i32 1, i32 1>
74 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T0]])
75 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T1]])
76 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T2]])
77 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T3]])
78 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = shl <3 x i32> [[X]], [[T3]]
79 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i32> [[T4]]
81   %t0 = shl <3 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1>, %nbits
82   %t1 = lshr <3 x i32> %t0, %nbits
83   %t2 = and <3 x i32> %t1, %x
84   %t3 = add <3 x i32> %nbits, <i32 1, i32 1, i32 1>
85   call void @use3xi32(<3 x i32> %t0)
86   call void @use3xi32(<3 x i32> %t1)
87   call void @use3xi32(<3 x i32> %t2)
88   call void @use3xi32(<3 x i32> %t3)
89   %t4 = shl <3 x i32> %t2, %t3
90   ret <3 x i32> %t4
93 define <3 x i32> @t3_vec_nonsplat(<3 x i32> %x, <3 x i32> %nbits) {
94 ; CHECK-LABEL: @t3_vec_nonsplat(
95 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl <3 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1>, [[NBITS:%.*]]
96 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr <3 x i32> [[T0]], [[NBITS]]
97 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and <3 x i32> [[T1]], [[X:%.*]]
98 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = add <3 x i32> [[NBITS]], <i32 1, i32 0, i32 2>
99 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T0]])
100 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T1]])
101 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T2]])
102 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T3]])
103 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = shl <3 x i32> [[X]], [[T3]]
104 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i32> [[T4]]
106   %t0 = shl <3 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1>, %nbits
107   %t1 = lshr <3 x i32> %t0, %nbits
108   %t2 = and <3 x i32> %t1, %x
109   %t3 = add <3 x i32> %nbits, <i32 1, i32 0, i32 2>
110   call void @use3xi32(<3 x i32> %t0)
111   call void @use3xi32(<3 x i32> %t1)
112   call void @use3xi32(<3 x i32> %t2)
113   call void @use3xi32(<3 x i32> %t3)
114   %t4 = shl <3 x i32> %t2, %t3
115   ret <3 x i32> %t4
118 define <3 x i32> @t4_vec_undef(<3 x i32> %x, <3 x i32> %nbits) {
119 ; CHECK-LABEL: @t4_vec_undef(
120 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl <3 x i32> <i32 -1, i32 undef, i32 -1>, [[NBITS:%.*]]
121 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr <3 x i32> [[T0]], [[NBITS]]
122 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and <3 x i32> [[T1]], [[X:%.*]]
123 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T0]])
124 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T1]])
125 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T2]])
126 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[NBITS]])
127 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = shl <3 x i32> [[X]], [[NBITS]]
128 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i32> [[T4]]
130   %t0 = shl <3 x i32> <i32 -1, i32 undef, i32 -1>, %nbits
131   %t1 = lshr <3 x i32> %t0, %nbits
132   %t2 = and <3 x i32> %t1, %x
133   %t3 = add <3 x i32> %nbits, <i32 0, i32 undef, i32 0>
134   call void @use3xi32(<3 x i32> %t0)
135   call void @use3xi32(<3 x i32> %t1)
136   call void @use3xi32(<3 x i32> %t2)
137   call void @use3xi32(<3 x i32> %t3)
138   %t4 = shl <3 x i32> %t2, %t3
139   ret <3 x i32> %t4
142 ; Commutativity
144 declare i32 @gen32()
146 define i32 @t5_commutativity0(i32 %nbits) {
147 ; CHECK-LABEL: @t5_commutativity0(
148 ; CHECK-NEXT:    [[X:%.*]] = call i32 @gen32()
149 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS:%.*]]
150 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr i32 [[T0]], [[NBITS]]
151 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and i32 [[X]], [[T1]]
152 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
153 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
154 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
155 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = shl i32 [[X]], [[NBITS]]
156 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T3]]
158   %x = call i32 @gen32()
159   %t0 = shl i32 -1, %nbits
160   %t1 = lshr i32 %t0, %nbits
161   %t2 = and i32 %x, %t1 ; swapped order
162   call void @use32(i32 %t0)
163   call void @use32(i32 %t1)
164   call void @use32(i32 %t2)
165   %t3 = shl i32 %t2, %nbits
166   ret i32 %t3
169 define i32 @t6_commutativity1(i32 %nbits0, i32 %nbits1) {
170 ; CHECK-LABEL: @t6_commutativity1(
171 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS0:%.*]]
172 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr i32 [[T0]], [[NBITS0]]
173 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS1:%.*]]
174 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = lshr i32 [[T0]], [[NBITS1]]
175 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = and i32 [[T3]], [[T1]]
176 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
177 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
178 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
179 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T3]])
180 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T4]])
181 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = shl i32 [[T3]], [[NBITS0]]
182 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T5]]
184   %t0 = shl i32 -1, %nbits0
185   %t1 = lshr i32 %t0, %nbits0
186   %t2 = shl i32 -1, %nbits1
187   %t3 = lshr i32 %t0, %nbits1
188   %t4 = and i32 %t3, %t1 ; both hands of 'and' could be mask..
189   call void @use32(i32 %t0)
190   call void @use32(i32 %t1)
191   call void @use32(i32 %t2)
192   call void @use32(i32 %t3)
193   call void @use32(i32 %t4)
194   %t5 = shl i32 %t4, %nbits0
195   ret i32 %t5
197 define i32 @t7_commutativity2(i32 %nbits0, i32 %nbits1) {
198 ; CHECK-LABEL: @t7_commutativity2(
199 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS0:%.*]]
200 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr i32 [[T0]], [[NBITS0]]
201 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS1:%.*]]
202 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = lshr i32 [[T0]], [[NBITS1]]
203 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = and i32 [[T3]], [[T1]]
204 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
205 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
206 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
207 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T3]])
208 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T4]])
209 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = shl i32 [[T4]], [[NBITS1]]
210 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T5]]
212   %t0 = shl i32 -1, %nbits0
213   %t1 = lshr i32 %t0, %nbits0
214   %t2 = shl i32 -1, %nbits1
215   %t3 = lshr i32 %t0, %nbits1
216   %t4 = and i32 %t3, %t1 ; both hands of 'and' could be mask..
217   call void @use32(i32 %t0)
218   call void @use32(i32 %t1)
219   call void @use32(i32 %t2)
220   call void @use32(i32 %t3)
221   call void @use32(i32 %t4)
222   %t5 = shl i32 %t4, %nbits1
223   ret i32 %t5
226 ; Fast-math flags. We must not preserve them!
228 define i32 @t8_nuw(i32 %x, i32 %nbits) {
229 ; CHECK-LABEL: @t8_nuw(
230 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS:%.*]]
231 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr i32 [[T0]], [[NBITS]]
232 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and i32 [[T1]], [[X:%.*]]
233 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
234 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
235 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
236 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = shl i32 [[X]], [[NBITS]]
237 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T3]]
239   %t0 = shl i32 -1, %nbits
240   %t1 = lshr i32 %t0, %nbits
241   %t2 = and i32 %t1, %x
242   call void @use32(i32 %t0)
243   call void @use32(i32 %t1)
244   call void @use32(i32 %t2)
245   %t3 = shl nuw i32 %t2, %nbits
246   ret i32 %t3
249 define i32 @t9_nsw(i32 %x, i32 %nbits) {
250 ; CHECK-LABEL: @t9_nsw(
251 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS:%.*]]
252 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr i32 [[T0]], [[NBITS]]
253 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and i32 [[T1]], [[X:%.*]]
254 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
255 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
256 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
257 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = shl i32 [[X]], [[NBITS]]
258 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T3]]
260   %t0 = shl i32 -1, %nbits
261   %t1 = lshr i32 %t0, %nbits
262   %t2 = and i32 %t1, %x
263   call void @use32(i32 %t0)
264   call void @use32(i32 %t1)
265   call void @use32(i32 %t2)
266   %t3 = shl nsw i32 %t2, %nbits
267   ret i32 %t3
270 define i32 @t10_nuw_nsw(i32 %x, i32 %nbits) {
271 ; CHECK-LABEL: @t10_nuw_nsw(
272 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS:%.*]]
273 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr i32 [[T0]], [[NBITS]]
274 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and i32 [[T1]], [[X:%.*]]
275 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
276 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
277 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
278 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = shl i32 [[X]], [[NBITS]]
279 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T3]]
281   %t0 = shl i32 -1, %nbits
282   %t1 = lshr i32 %t0, %nbits
283   %t2 = and i32 %t1, %x
284   call void @use32(i32 %t0)
285   call void @use32(i32 %t1)
286   call void @use32(i32 %t2)
287   %t3 = shl nuw nsw i32 %t2, %nbits
288   ret i32 %t3
291 ; Special test
293 declare void @llvm.assume(i1 %cond)
295 ; We can't simplify (%shiftnbits-%masknbits) but we have an assumption.
296 define i32 @t11_assume_uge(i32 %x, i32 %masknbits, i32 %shiftnbits) {
297 ; CHECK-LABEL: @t11_assume_uge(
298 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp uge i32 [[SHIFTNBITS:%.*]], [[MASKNBITS:%.*]]
299 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
300 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 -1, [[MASKNBITS]]
301 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr i32 [[T0]], [[MASKNBITS]]
302 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and i32 [[T1]], [[X:%.*]]
303 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
304 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
305 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
306 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = shl i32 [[T2]], [[SHIFTNBITS]]
307 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T4]]
309   %cmp = icmp uge i32 %shiftnbits, %masknbits
310   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
311   %t0 = shl i32 -1, %masknbits
312   %t1 = lshr i32 %t0, %masknbits
313   %t2 = and i32 %t1, %x
314   call void @use32(i32 %t0)
315   call void @use32(i32 %t1)
316   call void @use32(i32 %t2)
317   %t4 = shl i32 %t2, %shiftnbits
318   ret i32 %t4
321 ; Negative tests
323 define i32 @n12_different_shamts0(i32 %x, i32 %nbits0, i32 %nbits1) {
324 ; CHECK-LABEL: @n12_different_shamts0(
325 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], [[NBITS0:%.*]]
326 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr i32 [[T0]], [[NBITS1:%.*]]
327 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and i32 [[T1]], [[X]]
328 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
329 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
330 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
331 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = shl i32 [[T2]], [[NBITS0]]
332 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T3]]
334   %t0 = shl i32 %x, %nbits0 ; different shift amts
335   %t1 = lshr i32 %t0, %nbits1 ; different shift amts
336   %t2 = and i32 %t1, %x
337   call void @use32(i32 %t0)
338   call void @use32(i32 %t1)
339   call void @use32(i32 %t2)
340   %t3 = shl i32 %t2, %nbits0
341   ret i32 %t3
344 define i32 @n13_different_shamts1(i32 %x, i32 %nbits0, i32 %nbits1) {
345 ; CHECK-LABEL: @n13_different_shamts1(
346 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], [[NBITS0:%.*]]
347 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr i32 [[T0]], [[NBITS1:%.*]]
348 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and i32 [[T1]], [[X]]
349 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
350 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
351 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
352 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = shl i32 [[T2]], [[NBITS1]]
353 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T3]]
355   %t0 = shl i32 %x, %nbits0 ; different shift amts
356   %t1 = lshr i32 %t0, %nbits1 ; different shift amts
357   %t2 = and i32 %t1, %x
358   call void @use32(i32 %t0)
359   call void @use32(i32 %t1)
360   call void @use32(i32 %t2)
361   %t3 = shl i32 %t2, %nbits1
362   ret i32 %t3
365 define i32 @n14_shamt_is_smaller(i32 %x, i32 %nbits) {
366 ; CHECK-LABEL: @n14_shamt_is_smaller(
367 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS:%.*]]
368 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr i32 [[T0]], [[NBITS]]
369 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and i32 [[T1]], [[X:%.*]]
370 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = add i32 [[NBITS]], -1
371 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
372 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
373 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
374 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = shl i32 [[T2]], [[T3]]
375 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T4]]
377   %t0 = shl i32 -1, %nbits
378   %t1 = lshr i32 %t0, %nbits
379   %t2 = and i32 %t1, %x
380   %t3 = add i32 %nbits, -1 ; shift is smaller than mask
381   call void @use32(i32 %t0)
382   call void @use32(i32 %t1)
383   call void @use32(i32 %t2)
384   %t4 = shl i32 %t2, %t3
385   ret i32 %t4