[InstCombine] Signed saturation patterns
[llvm-core.git] / test / CodeGen / X86 / combine-pmuldq.ll
blob82387c936233cf85d1e41a4c01e0c2ea3e7c1461
1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_llc_test_checks.py
2 ; RUN: llc < %s -mtriple=x86_64-unknown-unknown -mattr=+sse4.1 | FileCheck %s --check-prefix=SSE
3 ; RUN: llc < %s -mtriple=x86_64-unknown-unknown -mattr=+avx | FileCheck %s --check-prefix=AVX
4 ; RUN: llc < %s -mtriple=x86_64-unknown-unknown -mattr=+avx2 | FileCheck %s --check-prefix=AVX --check-prefix=AVX2
5 ; RUN: llc < %s -mtriple=x86_64-unknown-unknown -mattr=+avx512vl | FileCheck %s --check-prefix=AVX --check-prefix=AVX512VL
6 ; RUN: llc < %s -mtriple=x86_64-unknown-unknown -mattr=+avx512vl,+avx512dq | FileCheck %s --check-prefix=AVX --check-prefix=AVX512DQVL
8 define <2 x i64> @combine_shuffle_sext_pmuldq(<4 x i32> %a0, <4 x i32> %a1) {
9 ; SSE-LABEL: combine_shuffle_sext_pmuldq:
10 ; SSE:       # %bb.0:
11 ; SSE-NEXT:    pmuldq %xmm1, %xmm0
12 ; SSE-NEXT:    retq
14 ; AVX-LABEL: combine_shuffle_sext_pmuldq:
15 ; AVX:       # %bb.0:
16 ; AVX-NEXT:    vpmuldq %xmm1, %xmm0, %xmm0
17 ; AVX-NEXT:    retq
18   %1 = shufflevector <4 x i32> %a0, <4 x i32> undef, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
19   %2 = shufflevector <4 x i32> %a1, <4 x i32> undef, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
20   %3 = sext <2 x i32> %1 to <2 x i64>
21   %4 = sext <2 x i32> %2 to <2 x i64>
22   %5 = mul nuw <2 x i64> %3, %4
23   ret <2 x i64> %5
26 define <2 x i64> @combine_shuffle_zext_pmuludq(<4 x i32> %a0, <4 x i32> %a1) {
27 ; SSE-LABEL: combine_shuffle_zext_pmuludq:
28 ; SSE:       # %bb.0:
29 ; SSE-NEXT:    pmuludq %xmm1, %xmm0
30 ; SSE-NEXT:    retq
32 ; AVX-LABEL: combine_shuffle_zext_pmuludq:
33 ; AVX:       # %bb.0:
34 ; AVX-NEXT:    vpmuludq %xmm1, %xmm0, %xmm0
35 ; AVX-NEXT:    retq
36   %1 = shufflevector <4 x i32> %a0, <4 x i32> undef, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
37   %2 = shufflevector <4 x i32> %a1, <4 x i32> undef, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
38   %3 = zext <2 x i32> %1 to <2 x i64>
39   %4 = zext <2 x i32> %2 to <2 x i64>
40   %5 = mul nuw <2 x i64> %3, %4
41   ret <2 x i64> %5
44 define <2 x i64> @combine_shuffle_zero_pmuludq(<4 x i32> %a0, <4 x i32> %a1) {
45 ; SSE-LABEL: combine_shuffle_zero_pmuludq:
46 ; SSE:       # %bb.0:
47 ; SSE-NEXT:    pmuludq %xmm1, %xmm0
48 ; SSE-NEXT:    retq
50 ; AVX-LABEL: combine_shuffle_zero_pmuludq:
51 ; AVX:       # %bb.0:
52 ; AVX-NEXT:    vpmuludq %xmm1, %xmm0, %xmm0
53 ; AVX-NEXT:    retq
54   %1 = shufflevector <4 x i32> %a0, <4 x i32> zeroinitializer, <4 x i32> <i32 0, i32 5, i32 2, i32 7>
55   %2 = shufflevector <4 x i32> %a1, <4 x i32> zeroinitializer, <4 x i32> <i32 0, i32 5, i32 2, i32 7>
56   %3 = bitcast <4 x i32> %1 to <2 x i64>
57   %4 = bitcast <4 x i32> %2 to <2 x i64>
58   %5 = mul <2 x i64> %3, %4
59   ret <2 x i64> %5
62 define <4 x i64> @combine_shuffle_zero_pmuludq_256(<8 x i32> %a0, <8 x i32> %a1) {
63 ; SSE-LABEL: combine_shuffle_zero_pmuludq_256:
64 ; SSE:       # %bb.0:
65 ; SSE-NEXT:    pmuludq %xmm2, %xmm0
66 ; SSE-NEXT:    pmuludq %xmm3, %xmm1
67 ; SSE-NEXT:    retq
69 ; AVX2-LABEL: combine_shuffle_zero_pmuludq_256:
70 ; AVX2:       # %bb.0:
71 ; AVX2-NEXT:    vpmuludq %ymm1, %ymm0, %ymm0
72 ; AVX2-NEXT:    retq
74 ; AVX512VL-LABEL: combine_shuffle_zero_pmuludq_256:
75 ; AVX512VL:       # %bb.0:
76 ; AVX512VL-NEXT:    vpmuludq %ymm1, %ymm0, %ymm0
77 ; AVX512VL-NEXT:    retq
79 ; AVX512DQVL-LABEL: combine_shuffle_zero_pmuludq_256:
80 ; AVX512DQVL:       # %bb.0:
81 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpmuludq %ymm1, %ymm0, %ymm0
82 ; AVX512DQVL-NEXT:    retq
83   %1 = shufflevector <8 x i32> %a0, <8 x i32> zeroinitializer, <8 x i32> <i32 0, i32 9, i32 2, i32 11, i32 4, i32 13, i32 6, i32 15>
84   %2 = shufflevector <8 x i32> %a1, <8 x i32> zeroinitializer, <8 x i32> <i32 0, i32 9, i32 2, i32 11, i32 4, i32 13, i32 6, i32 15>
85   %3 = bitcast <8 x i32> %1 to <4 x i64>
86   %4 = bitcast <8 x i32> %2 to <4 x i64>
87   %5 = mul <4 x i64> %3, %4
88   ret <4 x i64> %5
91 define <8 x i64> @combine_zext_pmuludq_256(<8 x i32> %a) {
92 ; SSE-LABEL: combine_zext_pmuludq_256:
93 ; SSE:       # %bb.0:
94 ; SSE-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm3 = xmm1[2,2,3,3]
95 ; SSE-NEXT:    pmovzxdq {{.*#+}} xmm2 = xmm1[0],zero,xmm1[1],zero
96 ; SSE-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm1 = xmm0[2,2,3,3]
97 ; SSE-NEXT:    pmovzxdq {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0],zero,xmm0[1],zero
98 ; SSE-NEXT:    movdqa {{.*#+}} xmm4 = [715827883,715827883]
99 ; SSE-NEXT:    pmuludq %xmm4, %xmm0
100 ; SSE-NEXT:    pmuludq %xmm4, %xmm1
101 ; SSE-NEXT:    pmuludq %xmm4, %xmm2
102 ; SSE-NEXT:    pmuludq %xmm4, %xmm3
103 ; SSE-NEXT:    retq
105 ; AVX2-LABEL: combine_zext_pmuludq_256:
106 ; AVX2:       # %bb.0:
107 ; AVX2-NEXT:    vextracti128 $1, %ymm0, %xmm1
108 ; AVX2-NEXT:    vpmovzxdq {{.*#+}} ymm1 = xmm1[0],zero,xmm1[1],zero,xmm1[2],zero,xmm1[3],zero
109 ; AVX2-NEXT:    vpmovzxdq {{.*#+}} ymm0 = xmm0[0],zero,xmm0[1],zero,xmm0[2],zero,xmm0[3],zero
110 ; AVX2-NEXT:    vpbroadcastq {{.*#+}} ymm2 = [715827883,715827883,715827883,715827883]
111 ; AVX2-NEXT:    vpmuludq %ymm2, %ymm0, %ymm0
112 ; AVX2-NEXT:    vpmuludq %ymm2, %ymm1, %ymm1
113 ; AVX2-NEXT:    retq
115 ; AVX512VL-LABEL: combine_zext_pmuludq_256:
116 ; AVX512VL:       # %bb.0:
117 ; AVX512VL-NEXT:    vpmovzxdq {{.*#+}} zmm0 = ymm0[0],zero,ymm0[1],zero,ymm0[2],zero,ymm0[3],zero,ymm0[4],zero,ymm0[5],zero,ymm0[6],zero,ymm0[7],zero
118 ; AVX512VL-NEXT:    vpmuludq {{.*}}(%rip){1to8}, %zmm0, %zmm0
119 ; AVX512VL-NEXT:    retq
121 ; AVX512DQVL-LABEL: combine_zext_pmuludq_256:
122 ; AVX512DQVL:       # %bb.0:
123 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpmovzxdq {{.*#+}} zmm0 = ymm0[0],zero,ymm0[1],zero,ymm0[2],zero,ymm0[3],zero,ymm0[4],zero,ymm0[5],zero,ymm0[6],zero,ymm0[7],zero
124 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpmuludq {{.*}}(%rip){1to8}, %zmm0, %zmm0
125 ; AVX512DQVL-NEXT:    retq
126   %1 = zext <8 x i32> %a to <8 x i64>
127   %2 = mul nuw nsw <8 x i64> %1, <i64 715827883, i64 715827883, i64 715827883, i64 715827883, i64 715827883, i64 715827883, i64 715827883, i64 715827883>
128   ret <8 x i64> %2
131 define void @PR39398(i32 %a0) {
132 ; SSE-LABEL: PR39398:
133 ; SSE:       # %bb.0: # %bb
134 ; SSE-NEXT:    .p2align 4, 0x90
135 ; SSE-NEXT:  .LBB5_1: # %bb10
136 ; SSE-NEXT:    # =>This Inner Loop Header: Depth=1
137 ; SSE-NEXT:    cmpl $232, %edi
138 ; SSE-NEXT:    jne .LBB5_1
139 ; SSE-NEXT:  # %bb.2: # %bb34
140 ; SSE-NEXT:    retq
142 ; AVX-LABEL: PR39398:
143 ; AVX:       # %bb.0: # %bb
144 ; AVX-NEXT:    .p2align 4, 0x90
145 ; AVX-NEXT:  .LBB5_1: # %bb10
146 ; AVX-NEXT:    # =>This Inner Loop Header: Depth=1
147 ; AVX-NEXT:    cmpl $232, %edi
148 ; AVX-NEXT:    jne .LBB5_1
149 ; AVX-NEXT:  # %bb.2: # %bb34
150 ; AVX-NEXT:    retq
152   %tmp9 = shufflevector <4 x i64> undef, <4 x i64> undef, <4 x i32> zeroinitializer
153   br label %bb10
155 bb10:                                             ; preds = %bb10, %bb
156   %tmp12 = phi <4 x i32> [ <i32 9, i32 8, i32 7, i32 6>, %bb ], [ zeroinitializer, %bb10 ]
157   %tmp16 = add <4 x i32> %tmp12, <i32 -4, i32 -4, i32 -4, i32 -4>
158   %tmp18 = zext <4 x i32> %tmp12 to <4 x i64>
159   %tmp19 = zext <4 x i32> %tmp16 to <4 x i64>
160   %tmp20 = xor <4 x i64> %tmp18, <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1>
161   %tmp21 = xor <4 x i64> %tmp19, <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1>
162   %tmp24 = mul <4 x i64> %tmp9, %tmp20
163   %tmp25 = mul <4 x i64> %tmp9, %tmp21
164   %tmp26 = select <4 x i1> undef, <4 x i64> zeroinitializer, <4 x i64> %tmp24
165   %tmp27 = select <4 x i1> undef, <4 x i64> zeroinitializer, <4 x i64> %tmp25
166   %tmp28 = add <4 x i64> zeroinitializer, %tmp26
167   %tmp29 = add <4 x i64> zeroinitializer, %tmp27
168   %tmp33 = icmp eq i32 %a0, 232
169   br i1 %tmp33, label %bb34, label %bb10
171 bb34:                                             ; preds = %bb10
172   %tmp35 = add <4 x i64> %tmp29, %tmp28
173   ret void
176 define i32 @PR43159(<4 x i32>* %a0) {
177 ; SSE-LABEL: PR43159:
178 ; SSE:       # %bb.0: # %entry
179 ; SSE-NEXT:    movdqa (%rdi), %xmm0
180 ; SSE-NEXT:    movdqa {{.*#+}} xmm1 = [1645975491,344322273,2164392969,1916962805]
181 ; SSE-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm2 = xmm1[1,1,3,3]
182 ; SSE-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm3 = xmm0[1,1,3,3]
183 ; SSE-NEXT:    pmuludq %xmm2, %xmm3
184 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm0, %xmm2
185 ; SSE-NEXT:    psrld $1, %xmm2
186 ; SSE-NEXT:    pblendw {{.*#+}} xmm2 = xmm0[0,1,2,3],xmm2[4,5],xmm0[6,7]
187 ; SSE-NEXT:    pmuludq %xmm1, %xmm2
188 ; SSE-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm1 = xmm2[1,1,3,3]
189 ; SSE-NEXT:    pblendw {{.*#+}} xmm1 = xmm1[0,1],xmm3[2,3],xmm1[4,5],xmm3[6,7]
190 ; SSE-NEXT:    psubd %xmm1, %xmm0
191 ; SSE-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[1,1,3,3]
192 ; SSE-NEXT:    pmuludq {{.*}}(%rip), %xmm0
193 ; SSE-NEXT:    pxor %xmm2, %xmm2
194 ; SSE-NEXT:    pblendw {{.*#+}} xmm2 = xmm2[0,1],xmm0[2,3],xmm2[4,5],xmm0[6,7]
195 ; SSE-NEXT:    paddd %xmm1, %xmm2
196 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm2, %xmm0
197 ; SSE-NEXT:    psrld $7, %xmm0
198 ; SSE-NEXT:    psrld $6, %xmm2
199 ; SSE-NEXT:    movd %xmm2, %edi
200 ; SSE-NEXT:    pextrd $1, %xmm0, %esi
201 ; SSE-NEXT:    pextrd $2, %xmm2, %edx
202 ; SSE-NEXT:    pextrd $3, %xmm0, %ecx
203 ; SSE-NEXT:    jmp foo # TAILCALL
205 ; AVX2-LABEL: PR43159:
206 ; AVX2:       # %bb.0: # %entry
207 ; AVX2-NEXT:    vmovdqa (%rdi), %xmm0
208 ; AVX2-NEXT:    vmovdqa {{.*#+}} xmm1 = [1645975491,344322273,2164392969,1916962805]
209 ; AVX2-NEXT:    vpshufd {{.*#+}} xmm2 = xmm1[1,1,3,3]
210 ; AVX2-NEXT:    vpsrlvd {{.*}}(%rip), %xmm0, %xmm3
211 ; AVX2-NEXT:    vpshufd {{.*#+}} xmm4 = xmm3[1,1,3,3]
212 ; AVX2-NEXT:    vpmuludq %xmm2, %xmm4, %xmm2
213 ; AVX2-NEXT:    vpmuludq %xmm1, %xmm3, %xmm1
214 ; AVX2-NEXT:    vpshufd {{.*#+}} xmm1 = xmm1[1,1,3,3]
215 ; AVX2-NEXT:    vpblendd {{.*#+}} xmm1 = xmm1[0],xmm2[1],xmm1[2],xmm2[3]
216 ; AVX2-NEXT:    vpsubd %xmm1, %xmm0, %xmm0
217 ; AVX2-NEXT:    vpshufd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[1,1,3,3]
218 ; AVX2-NEXT:    vpbroadcastd {{.*#+}} xmm2 = [2147483648,2147483648,2147483648,2147483648]
219 ; AVX2-NEXT:    vpmuludq %xmm2, %xmm0, %xmm0
220 ; AVX2-NEXT:    vpxor %xmm2, %xmm2, %xmm2
221 ; AVX2-NEXT:    vpblendd {{.*#+}} xmm0 = xmm2[0],xmm0[1],xmm2[2],xmm0[3]
222 ; AVX2-NEXT:    vpaddd %xmm1, %xmm0, %xmm0
223 ; AVX2-NEXT:    vpsrlvd {{.*}}(%rip), %xmm0, %xmm0
224 ; AVX2-NEXT:    vmovd %xmm0, %edi
225 ; AVX2-NEXT:    vpextrd $1, %xmm0, %esi
226 ; AVX2-NEXT:    vpextrd $2, %xmm0, %edx
227 ; AVX2-NEXT:    vpextrd $3, %xmm0, %ecx
228 ; AVX2-NEXT:    jmp foo # TAILCALL
230 ; AVX512VL-LABEL: PR43159:
231 ; AVX512VL:       # %bb.0: # %entry
232 ; AVX512VL-NEXT:    vmovdqa (%rdi), %xmm0
233 ; AVX512VL-NEXT:    vmovdqa {{.*#+}} xmm1 = [1645975491,344322273,2164392969,1916962805]
234 ; AVX512VL-NEXT:    vpshufd {{.*#+}} xmm2 = xmm1[1,1,3,3]
235 ; AVX512VL-NEXT:    vpsrlvd {{.*}}(%rip), %xmm0, %xmm3
236 ; AVX512VL-NEXT:    vpshufd {{.*#+}} xmm4 = xmm3[1,1,3,3]
237 ; AVX512VL-NEXT:    vpmuludq %xmm2, %xmm4, %xmm2
238 ; AVX512VL-NEXT:    vpmuludq %xmm1, %xmm3, %xmm1
239 ; AVX512VL-NEXT:    vpshufd {{.*#+}} xmm1 = xmm1[1,1,3,3]
240 ; AVX512VL-NEXT:    vpblendd {{.*#+}} xmm1 = xmm1[0],xmm2[1],xmm1[2],xmm2[3]
241 ; AVX512VL-NEXT:    vpsubd %xmm1, %xmm0, %xmm0
242 ; AVX512VL-NEXT:    vpshufd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[1,1,3,3]
243 ; AVX512VL-NEXT:    vpbroadcastd {{.*#+}} xmm2 = [2147483648,2147483648,2147483648,2147483648]
244 ; AVX512VL-NEXT:    vpmuludq %xmm2, %xmm0, %xmm0
245 ; AVX512VL-NEXT:    vpxor %xmm2, %xmm2, %xmm2
246 ; AVX512VL-NEXT:    vpblendd {{.*#+}} xmm0 = xmm2[0],xmm0[1],xmm2[2],xmm0[3]
247 ; AVX512VL-NEXT:    vpaddd %xmm1, %xmm0, %xmm0
248 ; AVX512VL-NEXT:    vpsrlvd {{.*}}(%rip), %xmm0, %xmm0
249 ; AVX512VL-NEXT:    vmovd %xmm0, %edi
250 ; AVX512VL-NEXT:    vpextrd $1, %xmm0, %esi
251 ; AVX512VL-NEXT:    vpextrd $2, %xmm0, %edx
252 ; AVX512VL-NEXT:    vpextrd $3, %xmm0, %ecx
253 ; AVX512VL-NEXT:    jmp foo # TAILCALL
255 ; AVX512DQVL-LABEL: PR43159:
256 ; AVX512DQVL:       # %bb.0: # %entry
257 ; AVX512DQVL-NEXT:    vmovdqa (%rdi), %xmm0
258 ; AVX512DQVL-NEXT:    vmovdqa {{.*#+}} xmm1 = [1645975491,344322273,2164392969,1916962805]
259 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpshufd {{.*#+}} xmm2 = xmm1[1,1,3,3]
260 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpsrlvd {{.*}}(%rip), %xmm0, %xmm3
261 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpshufd {{.*#+}} xmm4 = xmm3[1,1,3,3]
262 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpmuludq %xmm2, %xmm4, %xmm2
263 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpmuludq %xmm1, %xmm3, %xmm1
264 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpshufd {{.*#+}} xmm1 = xmm1[1,1,3,3]
265 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpblendd {{.*#+}} xmm1 = xmm1[0],xmm2[1],xmm1[2],xmm2[3]
266 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpsubd %xmm1, %xmm0, %xmm0
267 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpshufd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[1,1,3,3]
268 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpbroadcastd {{.*#+}} xmm2 = [2147483648,2147483648,2147483648,2147483648]
269 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpmuludq %xmm2, %xmm0, %xmm0
270 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpxor %xmm2, %xmm2, %xmm2
271 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpblendd {{.*#+}} xmm0 = xmm2[0],xmm0[1],xmm2[2],xmm0[3]
272 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpaddd %xmm1, %xmm0, %xmm0
273 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpsrlvd {{.*}}(%rip), %xmm0, %xmm0
274 ; AVX512DQVL-NEXT:    vmovd %xmm0, %edi
275 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpextrd $1, %xmm0, %esi
276 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpextrd $2, %xmm0, %edx
277 ; AVX512DQVL-NEXT:    vpextrd $3, %xmm0, %ecx
278 ; AVX512DQVL-NEXT:    jmp foo # TAILCALL
279 entry:
280   %0 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %a0, align 16
281   %div = udiv <4 x i32> %0, <i32 167, i32 237, i32 254, i32 177>
282   %ext0 = extractelement <4 x i32> %div, i32 0
283   %ext1 = extractelement <4 x i32> %div, i32 1
284   %ext2 = extractelement <4 x i32> %div, i32 2
285   %ext3 = extractelement <4 x i32> %div, i32 3
286   %call = tail call i32 @foo(i32 %ext0, i32 %ext1, i32 %ext2, i32 %ext3)
287   ret i32 %call
289 declare dso_local i32 @foo(i32, i32, i32, i32)