test/CodeGen/AArch64/combine-comparisons-by-cse.ll

   1 ; RUN: llc < %s -mtriple=aarch64-linux-gnu | FileCheck %s
   2
   3 ; marked as external to prevent possible optimizations
   4 @a = external global i32
   5 @b = external global i32
   6 @c = external global i32
   7 @d = external global i32
   8
   9 ; (a > 10 && b == c) || (a >= 10 && b == d)
  10 define i32 @combine_gt_ge_10() #0 {
  11 ; CHECK-LABEL: combine_gt_ge_10
  12 ; CHECK: cmp
  13 ; CHECK: b.le
  14 ; CHECK: ret
  15 ; CHECK-NOT: cmp
  16 ; CHECK: b.lt
  17 entry:
  18   %0 = load i32, i32* @a, align 4
  19   %cmp = icmp sgt i32 %0, 10
  20   br i1 %cmp, label %land.lhs.true, label %lor.lhs.false
  21
  22 land.lhs.true:                                    ; preds = %entry
  23   %1 = load i32, i32* @b, align 4
  24   %2 = load i32, i32* @c, align 4
  25   %cmp1 = icmp eq i32 %1, %2
  26   br i1 %cmp1, label %return, label %land.lhs.true3
  27
  28 lor.lhs.false:                                    ; preds = %entry
  29   %cmp2 = icmp sgt i32 %0, 9
  30   br i1 %cmp2, label %land.lhs.true3, label %if.end
  31
  32 land.lhs.true3:                                   ; preds = %lor.lhs.false, %land.lhs.true
  33   %3 = load i32, i32* @b, align 4
  34   %4 = load i32, i32* @d, align 4
  35   %cmp4 = icmp eq i32 %3, %4
  36   br i1 %cmp4, label %return, label %if.end
  37
  38 if.end:                                           ; preds = %land.lhs.true3, %lor.lhs.false
  39   br label %return
  40
  41 return:                                           ; preds = %if.end, %land.lhs.true3, %land.lhs.true
  42   %retval.0 = phi i32 [ 0, %if.end ], [ 1, %land.lhs.true3 ], [ 1, %land.lhs.true ]
  43   ret i32 %retval.0
  44 }
  45
  46 ; (a > 5 && b == c) || (a < 5 && b == d)
  47 define i32 @combine_gt_lt_5() #0 {
  48 ; CHECK-LABEL: combine_gt_lt_5
  49 ; CHECK: cmp
  50 ; CHECK: b.le
  51 ; CHECK: ret
  52 ; CHECK-NOT: cmp
  53 ; CHECK: b.ge
  54 entry:
  55   %0 = load i32, i32* @a, align 4
  56   %cmp = icmp sgt i32 %0, 5
  57   br i1 %cmp, label %land.lhs.true, label %lor.lhs.false
  58
  59 land.lhs.true:                                    ; preds = %entry
  60   %1 = load i32, i32* @b, align 4
  61   %2 = load i32, i32* @c, align 4
  62   %cmp1 = icmp eq i32 %1, %2
  63   br i1 %cmp1, label %return, label %if.end
  64
  65 lor.lhs.false:                                    ; preds = %entry
  66   %cmp2 = icmp slt i32 %0, 5
  67   br i1 %cmp2, label %land.lhs.true3, label %if.end
  68
  69 land.lhs.true3:                                   ; preds = %lor.lhs.false
  70   %3 = load i32, i32* @b, align 4
  71   %4 = load i32, i32* @d, align 4
  72   %cmp4 = icmp eq i32 %3, %4
  73   br i1 %cmp4, label %return, label %if.end
  74
  75 if.end:                                           ; preds = %land.lhs.true3, %lor.lhs.false, %land.lhs.true
  76   br label %return
  77
  78 return:                                           ; preds = %if.end, %land.lhs.true3, %land.lhs.true
  79   %retval.0 = phi i32 [ 0, %if.end ], [ 1, %land.lhs.true3 ], [ 1, %land.lhs.true ]
  80   ret i32 %retval.0
  81 }
  82
  83 ; (a < 5 && b == c) || (a <= 5 && b == d)
  84 define i32 @combine_lt_ge_5() #0 {
  85 ; CHECK-LABEL: combine_lt_ge_5
  86 ; CHECK: cmp
  87 ; CHECK: b.ge
  88 ; CHECK: ret
  89 ; CHECK-NOT: cmp
  90 ; CHECK: b.gt
  91 entry:
  92   %0 = load i32, i32* @a, align 4
  93   %cmp = icmp slt i32 %0, 5
  94   br i1 %cmp, label %land.lhs.true, label %lor.lhs.false
  95
  96 land.lhs.true:                                    ; preds = %entry
  97   %1 = load i32, i32* @b, align 4
  98   %2 = load i32, i32* @c, align 4
  99   %cmp1 = icmp eq i32 %1, %2
 100   br i1 %cmp1, label %return, label %land.lhs.true3
 101
 102 lor.lhs.false:                                    ; preds = %entry
 103   %cmp2 = icmp slt i32 %0, 6
 104   br i1 %cmp2, label %land.lhs.true3, label %if.end
 105
 106 land.lhs.true3:                                   ; preds = %lor.lhs.false, %land.lhs.true
 107   %3 = load i32, i32* @b, align 4
 108   %4 = load i32, i32* @d, align 4
 109   %cmp4 = icmp eq i32 %3, %4
 110   br i1 %cmp4, label %return, label %if.end
 111
 112 if.end:                                           ; preds = %land.lhs.true3, %lor.lhs.false
 113   br label %return
 114
 115 return:                                           ; preds = %if.end, %land.lhs.true3, %land.lhs.true
 116   %retval.0 = phi i32 [ 0, %if.end ], [ 1, %land.lhs.true3 ], [ 1, %land.lhs.true ]
 117   ret i32 %retval.0
 118 }
 119
 120 ; (a < 5 && b == c) || (a > 5 && b == d)
 121 define i32 @combine_lt_gt_5() #0 {
 122 ; CHECK-LABEL: combine_lt_gt_5
 123 ; CHECK: cmp
 124 ; CHECK: b.ge
 125 ; CHECK: ret
 126 ; CHECK-NOT: cmp
 127 ; CHECK: b.le
 128 entry:
 129   %0 = load i32, i32* @a, align 4
 130   %cmp = icmp slt i32 %0, 5
 131   br i1 %cmp, label %land.lhs.true, label %lor.lhs.false
 132
 133 land.lhs.true:                                    ; preds = %entry
 134   %1 = load i32, i32* @b, align 4
 135   %2 = load i32, i32* @c, align 4
 136   %cmp1 = icmp eq i32 %1, %2
 137   br i1 %cmp1, label %return, label %if.end
 138
 139 lor.lhs.false:                                    ; preds = %entry
 140   %cmp2 = icmp sgt i32 %0, 5
 141   br i1 %cmp2, label %land.lhs.true3, label %if.end
 142
 143 land.lhs.true3:                                   ; preds = %lor.lhs.false
 144   %3 = load i32, i32* @b, align 4
 145   %4 = load i32, i32* @d, align 4
 146   %cmp4 = icmp eq i32 %3, %4
 147   br i1 %cmp4, label %return, label %if.end
 148
 149 if.end:                                           ; preds = %land.lhs.true3, %lor.lhs.false, %land.lhs.true
 150   br label %return
 151
 152 return:                                           ; preds = %if.end, %land.lhs.true3, %land.lhs.true
 153   %retval.0 = phi i32 [ 0, %if.end ], [ 1, %land.lhs.true3 ], [ 1, %land.lhs.true ]
 154   ret i32 %retval.0
 155 }
 156
 157 ; (a > -5 && b == c) || (a < -5 && b == d)
 158 define i32 @combine_gt_lt_n5() #0 {
 159 ; CHECK-LABEL: combine_gt_lt_n5
 160 ; CHECK: cmn
 161 ; CHECK: b.le
 162 ; CHECK: ret
 163 ; CHECK-NOT: cmn
 164 ; CHECK: b.ge
 165 entry:
 166   %0 = load i32, i32* @a, align 4
 167   %cmp = icmp sgt i32 %0, -5
 168   br i1 %cmp, label %land.lhs.true, label %lor.lhs.false
 169
 170 land.lhs.true:                                    ; preds = %entry
 171   %1 = load i32, i32* @b, align 4
 172   %2 = load i32, i32* @c, align 4
 173   %cmp1 = icmp eq i32 %1, %2
 174   br i1 %cmp1, label %return, label %if.end
 175
 176 lor.lhs.false:                                    ; preds = %entry
 177   %cmp2 = icmp slt i32 %0, -5
 178   br i1 %cmp2, label %land.lhs.true3, label %if.end
 179
 180 land.lhs.true3:                                   ; preds = %lor.lhs.false
 181   %3 = load i32, i32* @b, align 4
 182   %4 = load i32, i32* @d, align 4
 183   %cmp4 = icmp eq i32 %3, %4
 184   br i1 %cmp4, label %return, label %if.end
 185
 186 if.end:                                           ; preds = %land.lhs.true3, %lor.lhs.false, %land.lhs.true
 187   br label %return
 188
 189 return:                                           ; preds = %if.end, %land.lhs.true3, %land.lhs.true
 190   %retval.0 = phi i32 [ 0, %if.end ], [ 1, %land.lhs.true3 ], [ 1, %land.lhs.true ]
 191   ret i32 %retval.0
 192 }
 193
 194 ; (a < -5 && b == c) || (a > -5 && b == d)
 195 define i32 @combine_lt_gt_n5() #0 {
 196 ; CHECK-LABEL: combine_lt_gt_n5
 197 ; CHECK: cmn
 198 ; CHECK: b.ge
 199 ; CHECK: ret
 200 ; CHECK-NOT: cmn
 201 ; CHECK: b.le
 202 entry:
 203   %0 = load i32, i32* @a, align 4
 204   %cmp = icmp slt i32 %0, -5
 205   br i1 %cmp, label %land.lhs.true, label %lor.lhs.false
 206
 207 land.lhs.true:                                    ; preds = %entry
 208   %1 = load i32, i32* @b, align 4
 209   %2 = load i32, i32* @c, align 4
 210   %cmp1 = icmp eq i32 %1, %2
 211   br i1 %cmp1, label %return, label %if.end
 212
 213 lor.lhs.false:                                    ; preds = %entry
 214   %cmp2 = icmp sgt i32 %0, -5
 215   br i1 %cmp2, label %land.lhs.true3, label %if.end
 216
 217 land.lhs.true3:                                   ; preds = %lor.lhs.false
 218   %3 = load i32, i32* @b, align 4
 219   %4 = load i32, i32* @d, align 4
 220   %cmp4 = icmp eq i32 %3, %4
 221   br i1 %cmp4, label %return, label %if.end
 222
 223 if.end:                                           ; preds = %land.lhs.true3, %lor.lhs.false, %land.lhs.true
 224   br label %return
 225
 226 return:                                           ; preds = %if.end, %land.lhs.true3, %land.lhs.true
 227   %retval.0 = phi i32 [ 0, %if.end ], [ 1, %land.lhs.true3 ], [ 1, %land.lhs.true ]
 228   ret i32 %retval.0
 229 }
 230
 231 %struct.Struct = type { i64, i64 }
 232
 233 @glob = internal unnamed_addr global %struct.Struct* null, align 8
 234
 235 declare %struct.Struct* @Update(%struct.Struct*) #1
 236
 237 ; no checks for this case, it just should be processed without errors
 238 define void @combine_non_adjacent_cmp_br(%struct.Struct* nocapture readonly %hdCall) #0 {
 239 entry:
 240   %size = getelementptr inbounds %struct.Struct, %struct.Struct* %hdCall, i64 0, i32 0
 241   %0 = load i64, i64* %size, align 8
 242   br label %land.rhs
 243
 244 land.rhs:
 245   %rp.06 = phi i64 [ %0, %entry ], [ %sub, %while.body ]
 246   %1 = load i64, i64* inttoptr (i64 24 to i64*), align 8
 247   %cmp2 = icmp sgt i64 %1, 0
 248   br i1 %cmp2, label %while.body, label %while.end
 249
 250 while.body:
 251   %2 = load %struct.Struct*, %struct.Struct** @glob, align 8
 252   %call = tail call %struct.Struct* @Update(%struct.Struct* %2) #2
 253   %sub = add nsw i64 %rp.06, -2
 254   %cmp = icmp slt i64 %0, %rp.06
 255   br i1 %cmp, label %land.rhs, label %while.end
 256
 257 while.end:
 258   ret void
 259 }
 260
 261 ; undefined external to prevent possible optimizations
 262 declare void @do_something() #1
 263
 264 define i32 @do_nothing_if_resultant_opcodes_would_differ() #0 {
 265 ; CHECK-LABEL: do_nothing_if_resultant_opcodes_would_differ
 266 ; CHECK: cmn
 267 ; CHECK: b.gt
 268 ; CHECK: cmp
 269 ; CHECK: b.gt
 270 entry:
 271   %0 = load i32, i32* @a, align 4
 272   %cmp4 = icmp slt i32 %0, -1
 273   br i1 %cmp4, label %while.body.preheader, label %while.end
 274
 275 while.body.preheader:                             ; preds = %entry
 276   br label %while.body
 277
 278 while.body:                                       ; preds = %while.body, %while.body.preheader
 279   %i.05 = phi i32 [ %inc, %while.body ], [ %0, %while.body.preheader ]
 280   tail call void @do_something() #2
 281   %inc = add nsw i32 %i.05, 1
 282   %cmp = icmp slt i32 %i.05, 0
 283   br i1 %cmp, label %while.body, label %while.cond.while.end_crit_edge
 284
 285 while.cond.while.end_crit_edge:                   ; preds = %while.body
 286   %.pre = load i32, i32* @a, align 4
 287   br label %while.end
 288
 289 while.end:                                        ; preds = %while.cond.while.end_crit_edge, %entry
 290   %1 = phi i32 [ %.pre, %while.cond.while.end_crit_edge ], [ %0, %entry ]
 291   %cmp1 = icmp slt i32 %1, 2
 292   br i1 %cmp1, label %land.lhs.true, label %if.end
 293
 294 land.lhs.true:                                    ; preds = %while.end
 295   %2 = load i32, i32* @b, align 4
 296   %3 = load i32, i32* @d, align 4
 297   %cmp2 = icmp eq i32 %2, %3
 298   br i1 %cmp2, label %return, label %if.end
 299
 300 if.end:                                           ; preds = %land.lhs.true, %while.end
 301   br label %return
 302
 303 return:                                           ; preds = %if.end, %land.lhs.true
 304   %retval.0 = phi i32 [ 0, %if.end ], [ 123, %land.lhs.true ]
 305   ret i32 %retval.0
 306 }
 307
 308 define i32 @do_nothing_if_compares_can_not_be_adjusted_to_each_other() #0 {
 309 ; CHECK-LABEL: do_nothing_if_compares_can_not_be_adjusted_to_each_other
 310 ; CHECK: cmp
 311 ; CHECK: b.gt
 312 ; CHECK: cmn
 313 ; CHECK: b.lt
 314 entry:
 315   %0 = load i32, i32* @a, align 4
 316   %cmp4 = icmp slt i32 %0, 1
 317   br i1 %cmp4, label %while.body.preheader, label %while.end
 318
 319 while.body.preheader:                             ; preds = %entry
 320   br label %while.body
 321
 322 while.body:                                       ; preds = %while.body, %while.body.preheader
 323   %i.05 = phi i32 [ %inc, %while.body ], [ %0, %while.body.preheader ]
 324   tail call void @do_something() #2
 325   %inc = add nsw i32 %i.05, 1
 326   %cmp = icmp slt i32 %i.05, 0
 327   br i1 %cmp, label %while.body, label %while.end.loopexit
 328
 329 while.end.loopexit:                               ; preds = %while.body
 330   br label %while.end
 331
 332 while.end:                                        ; preds = %while.end.loopexit, %entry
 333   %1 = load i32, i32* @c, align 4
 334   %cmp1 = icmp sgt i32 %1, -3
 335   br i1 %cmp1, label %land.lhs.true, label %if.end
 336
 337 land.lhs.true:                                    ; preds = %while.end
 338   %2 = load i32, i32* @b, align 4
 339   %3 = load i32, i32* @d, align 4
 340   %cmp2 = icmp eq i32 %2, %3
 341   br i1 %cmp2, label %return, label %if.end
 342
 343 if.end:                                           ; preds = %land.lhs.true, %while.end
 344   br label %return
 345
 346 return:                                           ; preds = %if.end, %land.lhs.true
 347   %retval.0 = phi i32 [ 0, %if.end ], [ 123, %land.lhs.true ]
 348   ret i32 %retval.0
 349 }
 350
 351 ; Test in the following case, we don't hit 'cmp' and trigger a false positive
 352 ; cmp  w19, #0
 353 ; cinc w0, w19, gt
 354 ; ...
 355 ; fcmp d8, #0.0
 356 ; b.gt .LBB0_5
 357
 358 define i32 @fcmpri(i32 %argc, i8** nocapture readonly %argv) {
 359
 360 ; CHECK-LABEL: fcmpri:
 361 ; CHECK: cmp w0, #2
 362 ; CHECK: b.lt .LBB9_3
 363 ; CHECK-NOT: cmp w0, #1
 364 ; CHECK-NOT: b.le .LBB9_3
 365
 366 ; CHECK-LABEL-DAG: .LBB9_3
 367 ; CHECK: cmp w19, #0
 368 ; CHECK: fcmp d8, #0.0
 369 ; CHECK-NOT: cmp w19, #1
 370 ; CHECK-NOT: b.ge .LBB9_5
 371
 372 entry:
 373   %cmp = icmp sgt i32 %argc, 1
 374   br i1 %cmp, label %land.lhs.true, label %if.end
 375
 376 land.lhs.true:                                    ; preds = %entry
 377   %arrayidx = getelementptr inbounds i8*, i8** %argv, i64 1
 378   %0 = load i8*, i8** %arrayidx, align 8
 379   %cmp1 = icmp eq i8* %0, null
 380   br i1 %cmp1, label %if.end, label %return
 381
 382 if.end:                                           ; preds = %land.lhs.true, %entry
 383   %call = call i32 @zoo(i32 1)
 384   %call2 = call double @yoo(i32 -1)
 385   %cmp4 = icmp sgt i32 %call, 0
 386   %add = zext i1 %cmp4 to i32
 387   %cond = add nsw i32 %add, %call
 388   %call7 = call i32 @xoo(i32 %cond, i32 2)
 389   %cmp9 = fcmp ogt double %call2, 0.000000e+00
 390   br i1 %cmp9, label %cond.end14, label %cond.false12
 391
 392 cond.false12:                                     ; preds = %if.end
 393   %sub = fadd fast double %call2, -1.000000e+00
 394   br label %cond.end14
 395
 396 cond.end14:                                       ; preds = %if.end, %cond.false12
 397   %cond15 = phi double [ %sub, %cond.false12 ], [ %call2, %if.end ]
 398   %call16 = call i32 @woo(double %cond15, double -2.000000e+00)
 399   br label %return
 400
 401 return:                                           ; preds = %land.lhs.true, %cond.end14
 402   %retval.0 = phi i32 [ 4, %cond.end14 ], [ 3, %land.lhs.true ]
 403   ret i32 %retval.0
 404 }
 405
 406 define void @cmp_shifted(i32 %in, i32 %lhs, i32 %rhs) {
 407 ; CHECK-LABEL: cmp_shifted:
 408 ; CHECK: cmp w0, #2, lsl #12
 409 ; [...]
 410 ; CHECK: cmp w0, #1
 411
 412   %tst_low = icmp sgt i32 %in, 8191
 413   br i1 %tst_low, label %true, label %false
 414
 415 true:
 416   call i32 @zoo(i32 128)
 417   ret void
 418
 419 false:
 420   %tst = icmp sgt i32 %in, 0
 421   br i1 %tst, label %truer, label %falser
 422
 423 truer:
 424   call i32 @zoo(i32 42)
 425   ret void
 426
 427 falser:
 428   call i32 @zoo(i32 1)
 429   ret void
 430 }
 431
 432 define i32 @combine_gt_ge_sel(i64 %v, i64* %p) #0 {
 433 ; CHECK-LABEL: combine_gt_ge_sel
 434 ; CHECK: ldr [[reg1:w[0-9]*]],
 435 ; CHECK: cmp [[reg1]], #0
 436 ; CHECK: csel {{.*}}, gt
 437 entry:
 438   %0 = load i32, i32* @a, align 4
 439   %cmp = icmp sgt i32 %0, 0
 440   %m = select i1 %cmp, i64 %v, i64 0
 441   store i64 %m, i64* %p
 442   br i1 %cmp, label %lor.lhs.false, label %land.lhs.true
 443
 444 land.lhs.true:                                    ; preds = %entry
 445   %1 = load i32, i32* @b, align 4
 446   %2 = load i32, i32* @c, align 4
 447   %cmp1 = icmp eq i32 %1, %2
 448   br i1 %cmp1, label %return, label %land.lhs.true3
 449
 450 lor.lhs.false:                                    ; preds = %entry
 451   %cmp2 = icmp sgt i32 %0, 1
 452   br i1 %cmp2, label %land.lhs.true3, label %if.end
 453
 454 land.lhs.true3:                                   ; preds = %lor.lhs.false, %land.lhs.true
 455   %3 = load i32, i32* @b, align 4
 456   %4 = load i32, i32* @d, align 4
 457   %cmp4 = icmp eq i32 %3, %4
 458   br i1 %cmp4, label %return, label %if.end
 459
 460 if.end:                                           ; preds = %land.lhs.true3, %lor.lhs.false
 461   br label %return
 462
 463 return:                                           ; preds = %if.end, %land.lhs.true3, %land.lhs.true
 464   %retval.0 = phi i32 [ 0, %if.end ], [ 1, %land.lhs.true3 ], [ 1, %land.lhs.true ]
 465   ret i32 %retval.0
 466 }
 467
 468 declare i32 @zoo(i32)
 469
 470 declare double @yoo(i32)
 471
 472 declare i32 @xoo(i32, i32)
 473
 474 declare i32 @woo(double, double)