test/Transforms/InstCombine/redundant-right-shift-input-masking.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt %s -instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 ; If we have:
   5 ;   (data & (-1 << nbits)) outer>> nbits
   6 ; Or
   7 ;   ((data inner>> nbits) << nbits) outer>> nbits
   8 ; The mask is redundant, and can be dropped:
   9 ;   data outer>> nbits
  10 ; This is valid for both lshr and ashr in both positions and any combination.
  11 ; We must *not* preserve 'exact' on that final right-shift.
  12
  13 define i32 @t0_lshr(i32 %data, i32 %nbits) {
  14 ; CHECK-LABEL: @t0_lshr(
  15 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS:%.*]]
  16 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = and i32 [[T0]], [[DATA:%.*]]
  17 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr exact i32 [[T1]], [[NBITS]]
  18 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
  19 ;
  20   %t0 = shl i32 -1, %nbits
  21   %t1 = and i32 %t0, %data
  22   %t2 = lshr exact i32 %t1, %nbits ; while there, test that we *don't* propagate 'exact'
  23   ret i32 %t2
  24 }
  25 define i32 @t1_sshr(i32 %data, i32 %nbits) {
  26 ; CHECK-LABEL: @t1_sshr(
  27 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS:%.*]]
  28 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = and i32 [[T0]], [[DATA:%.*]]
  29 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = ashr exact i32 [[T1]], [[NBITS]]
  30 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
  31 ;
  32   %t0 = shl i32 -1, %nbits
  33   %t1 = and i32 %t0, %data
  34   %t2 = ashr exact i32 %t1, %nbits ; while there, test that we *don't* propagate 'exact'
  35   ret i32 %t2
  36 }
  37
  38 ; Vectors
  39
  40 define <4 x i32> @t2_vec(<4 x i32> %data, <4 x i32> %nbits) {
  41 ; CHECK-LABEL: @t2_vec(
  42 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, [[NBITS:%.*]]
  43 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = and <4 x i32> [[T0]], [[DATA:%.*]]
  44 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr <4 x i32> [[T1]], [[NBITS]]
  45 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[T2]]
  46 ;
  47   %t0 = shl <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>, %nbits
  48   %t1 = and <4 x i32> %t0, %data
  49   %t2 = lshr <4 x i32> %t1, %nbits
  50   ret <4 x i32> %t2
  51 }
  52
  53 define <4 x i32> @t3_vec_undef(<4 x i32> %data, <4 x i32> %nbits) {
  54 ; CHECK-LABEL: @t3_vec_undef(
  55 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 undef, i32 -1>, [[NBITS:%.*]]
  56 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = and <4 x i32> [[T0]], [[DATA:%.*]]
  57 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr <4 x i32> [[T1]], [[NBITS]]
  58 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[T2]]
  59 ;
  60   %t0 = shl <4 x i32> <i32 -1, i32 -1, i32 undef, i32 -1>, %nbits
  61   %t1 = and <4 x i32> %t0, %data
  62   %t2 = lshr <4 x i32> %t1, %nbits
  63   ret <4 x i32> %t2
  64 }
  65
  66 ; Extra uses
  67
  68 declare void @use32(i32)
  69
  70 define i32 @t4_extrause0(i32 %data, i32 %nbits) {
  71 ; CHECK-LABEL: @t4_extrause0(
  72 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS:%.*]]
  73 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
  74 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = and i32 [[T0]], [[DATA:%.*]]
  75 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr i32 [[T1]], [[NBITS]]
  76 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
  77 ;
  78   %t0 = shl i32 -1, %nbits
  79   call void @use32(i32 %t0)
  80   %t1 = and i32 %t0, %data
  81   %t2 = lshr i32 %t1, %nbits
  82   ret i32 %t2
  83 }
  84
  85 define i32 @t5_extrause1(i32 %data, i32 %nbits) {
  86 ; CHECK-LABEL: @t5_extrause1(
  87 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS:%.*]]
  88 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = and i32 [[T0]], [[DATA:%.*]]
  89 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
  90 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr i32 [[T1]], [[NBITS]]
  91 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
  92 ;
  93   %t0 = shl i32 -1, %nbits
  94   %t1 = and i32 %t0, %data
  95   call void @use32(i32 %t1)
  96   %t2 = lshr i32 %t1, %nbits
  97   ret i32 %t2
  98 }
  99
 100 define i32 @t6_extrause2(i32 %data, i32 %nbits) {
 101 ; CHECK-LABEL: @t6_extrause2(
 102 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS:%.*]]
 103 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
 104 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = and i32 [[T0]], [[DATA:%.*]]
 105 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
 106 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr i32 [[T1]], [[NBITS]]
 107 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
 108 ;
 109   %t0 = shl i32 -1, %nbits
 110   call void @use32(i32 %t0)
 111   %t1 = and i32 %t0, %data
 112   call void @use32(i32 %t1)
 113   %t2 = lshr i32 %t1, %nbits
 114   ret i32 %t2
 115 }
 116
 117 ; Non-canonical mask pattern. Let's just test a single case with all-extra uses.
 118
 119 define i32 @t7_noncanonical_lshr_lshr_extrauses(i32 %data, i32 %nbits) {
 120 ; CHECK-LABEL: @t7_noncanonical_lshr_lshr_extrauses(
 121 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = lshr i32 [[DATA:%.*]], [[NBITS:%.*]]
 122 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
 123 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl i32 [[T0]], [[NBITS]]
 124 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
 125 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr i32 [[T1]], [[NBITS]]
 126 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
 127 ;
 128   %t0 = lshr i32 %data, %nbits
 129   call void @use32(i32 %t0)
 130   %t1 = shl i32 %t0, %nbits
 131   call void @use32(i32 %t1)
 132   %t2 = lshr i32 %t1, %nbits
 133   ret i32 %t2
 134 }
 135
 136 define i32 @t8_noncanonical_lshr_ashr_extrauses(i32 %data, i32 %nbits) {
 137 ; CHECK-LABEL: @t8_noncanonical_lshr_ashr_extrauses(
 138 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = lshr i32 [[DATA:%.*]], [[NBITS:%.*]]
 139 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
 140 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl i32 [[T0]], [[NBITS]]
 141 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
 142 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = ashr i32 [[T1]], [[NBITS]]
 143 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
 144 ;
 145   %t0 = lshr i32 %data, %nbits
 146   call void @use32(i32 %t0)
 147   %t1 = shl i32 %t0, %nbits
 148   call void @use32(i32 %t1)
 149   %t2 = ashr i32 %t1, %nbits
 150   ret i32 %t2
 151 }
 152
 153 define i32 @t9_noncanonical_ashr_lshr_extrauses(i32 %data, i32 %nbits) {
 154 ; CHECK-LABEL: @t9_noncanonical_ashr_lshr_extrauses(
 155 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = ashr i32 [[DATA:%.*]], [[NBITS:%.*]]
 156 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
 157 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl i32 [[T0]], [[NBITS]]
 158 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
 159 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr i32 [[T1]], [[NBITS]]
 160 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
 161 ;
 162   %t0 = ashr i32 %data, %nbits
 163   call void @use32(i32 %t0)
 164   %t1 = shl i32 %t0, %nbits
 165   call void @use32(i32 %t1)
 166   %t2 = lshr i32 %t1, %nbits
 167   ret i32 %t2
 168 }
 169
 170 define i32 @t10_noncanonical_ashr_ashr_extrauses(i32 %data, i32 %nbits) {
 171 ; CHECK-LABEL: @t10_noncanonical_ashr_ashr_extrauses(
 172 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = ashr i32 [[DATA:%.*]], [[NBITS:%.*]]
 173 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
 174 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl i32 [[T0]], [[NBITS]]
 175 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
 176 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = ashr i32 [[T1]], [[NBITS]]
 177 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
 178 ;
 179   %t0 = ashr i32 %data, %nbits
 180   call void @use32(i32 %t0)
 181   %t1 = shl i32 %t0, %nbits
 182   call void @use32(i32 %t1)
 183   %t2 = ashr i32 %t1, %nbits
 184   ret i32 %t2
 185 }
 186
 187 ; Commutativity
 188
 189 declare i32 @gen32()
 190
 191 define i32 @t11_commutative(i32 %nbits) {
 192 ; CHECK-LABEL: @t11_commutative(
 193 ; CHECK-NEXT:    [[DATA:%.*]] = call i32 @gen32()
 194 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS:%.*]]
 195 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = and i32 [[DATA]], [[T0]]
 196 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr i32 [[T1]], [[NBITS]]
 197 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
 198 ;
 199   %data = call i32 @gen32()
 200   %t0 = shl i32 -1, %nbits
 201   %t1 = and i32 %data, %t0 ; swapped
 202   %t2 = lshr i32 %t1, %nbits
 203   ret i32 %t2
 204 }
 205
 206 ; Negative tests
 207
 208 define i32 @n12(i32 %data, i32 %nbits) {
 209 ; CHECK-LABEL: @n12(
 210 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 2147483647, [[NBITS:%.*]]
 211 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = and i32 [[T0]], [[DATA:%.*]]
 212 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr i32 [[T1]], [[NBITS]]
 213 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
 214 ;
 215   %t0 = shl i32 2147483647, %nbits ; must be shifting -1
 216   %t1 = and i32 %t0, %data
 217   %t2 = lshr i32 %t1, %nbits
 218   ret i32 %t2
 219 }
 220
 221 define i32 @n13(i32 %data, i32 %nbits0, i32 %nbits1) {
 222 ; CHECK-LABEL: @n13(
 223 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 -1, [[NBITS0:%.*]]
 224 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = and i32 [[T0]], [[DATA:%.*]]
 225 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr i32 [[T1]], [[NBITS1:%.*]]
 226 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
 227 ;
 228   %t0 = shl i32 -1, %nbits0
 229   %t1 = and i32 %t0, %data
 230   %t2 = lshr i32 %t1, %nbits1 ; different shift amounts
 231   ret i32 %t2
 232 }
 233
 234 define i32 @n14(i32 %data, i32 %nbits0, i32 %nbits1, i32 %nbits2) {
 235 ; CHECK-LABEL: @n14(
 236 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = lshr i32 [[DATA:%.*]], [[NBITS0:%.*]]
 237 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
 238 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl i32 [[T0]], [[NBITS1:%.*]]
 239 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
 240 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr i32 [[T1]], [[NBITS2:%.*]]
 241 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
 242 ;
 243   %t0 = lshr i32 %data, %nbits0
 244   call void @use32(i32 %t0)
 245   %t1 = shl i32 %t0, %nbits1 ; different shift amounts
 246   call void @use32(i32 %t1)
 247   %t2 = lshr i32 %t1, %nbits2 ; different shift amounts
 248   ret i32 %t2
 249 }