test/Transforms/InstCombine/bswap.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 target datalayout = "e-p:32:32:32-i1:8:8-i8:8:8-i16:16:16-i32:32:32-i64:32:64-f32:32:32-f64:32:64-v64:64:64-v128:128:128-a0:0:64-f80:128:128-n8:16:32"
   5
   6 define i32 @test1(i32 %i) {
   7 ; CHECK-LABEL: @test1(
   8 ; CHECK-NEXT:    [[TMP12:%.*]] = call i32 @llvm.bswap.i32(i32 [[I:%.*]])
   9 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP12]]
  10 ;
  11   %tmp1 = lshr i32 %i, 24
  12   %tmp3 = lshr i32 %i, 8
  13   %tmp4 = and i32 %tmp3, 65280
  14   %tmp5 = or i32 %tmp1, %tmp4
  15   %tmp7 = shl i32 %i, 8
  16   %tmp8 = and i32 %tmp7, 16711680
  17   %tmp9 = or i32 %tmp5, %tmp8
  18   %tmp11 = shl i32 %i, 24
  19   %tmp12 = or i32 %tmp9, %tmp11
  20   ret i32 %tmp12
  21 }
  22
  23 define i32 @test2(i32 %arg) {
  24 ; CHECK-LABEL: @test2(
  25 ; CHECK-NEXT:    [[TMP14:%.*]] = call i32 @llvm.bswap.i32(i32 [[ARG:%.*]])
  26 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP14]]
  27 ;
  28   %tmp2 = shl i32 %arg, 24
  29   %tmp4 = shl i32 %arg, 8
  30   %tmp5 = and i32 %tmp4, 16711680
  31   %tmp6 = or i32 %tmp2, %tmp5
  32   %tmp8 = lshr i32 %arg, 8
  33   %tmp9 = and i32 %tmp8, 65280
  34   %tmp10 = or i32 %tmp6, %tmp9
  35   %tmp12 = lshr i32 %arg, 24
  36   %tmp14 = or i32 %tmp10, %tmp12
  37   ret i32 %tmp14
  38 }
  39
  40 define i16 @test3(i16 %s) {
  41 ; CHECK-LABEL: @test3(
  42 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = call i16 @llvm.bswap.i16(i16 [[S:%.*]])
  43 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[TMP5]]
  44 ;
  45   %tmp2 = lshr i16 %s, 8
  46   %tmp4 = shl i16 %s, 8
  47   %tmp5 = or i16 %tmp2, %tmp4
  48   ret i16 %tmp5
  49 }
  50
  51 define i16 @test4(i16 %s) {
  52 ; CHECK-LABEL: @test4(
  53 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = call i16 @llvm.bswap.i16(i16 [[S:%.*]])
  54 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[TMP5]]
  55 ;
  56   %tmp2 = lshr i16 %s, 8
  57   %tmp4 = shl i16 %s, 8
  58   %tmp5 = or i16 %tmp4, %tmp2
  59   ret i16 %tmp5
  60 }
  61
  62 define i16 @test5(i16 %a) {
  63 ; CHECK-LABEL: @test5(
  64 ; CHECK-NEXT:    [[TMP_UPGRD_3:%.*]] = call i16 @llvm.bswap.i16(i16 [[A:%.*]])
  65 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[TMP_UPGRD_3]]
  66 ;
  67   %tmp = zext i16 %a to i32
  68   %tmp1 = and i32 %tmp, 65280
  69   %tmp2 = ashr i32 %tmp1, 8
  70   %tmp2.upgrd.1 = trunc i32 %tmp2 to i16
  71   %tmp4 = and i32 %tmp, 255
  72   %tmp5 = shl i32 %tmp4, 8
  73   %tmp5.upgrd.2 = trunc i32 %tmp5 to i16
  74   %tmp.upgrd.3 = or i16 %tmp2.upgrd.1, %tmp5.upgrd.2
  75   %tmp6 = bitcast i16 %tmp.upgrd.3 to i16
  76   %tmp6.upgrd.4 = zext i16 %tmp6 to i32
  77   %retval = trunc i32 %tmp6.upgrd.4 to i16
  78   ret i16 %retval
  79 }
  80
  81 ; PR2842
  82 define i32 @test6(i32 %x) nounwind readnone {
  83 ; CHECK-LABEL: @test6(
  84 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = call i32 @llvm.bswap.i32(i32 [[X:%.*]])
  85 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP7]]
  86 ;
  87   %tmp = shl i32 %x, 16
  88   %x.mask = and i32 %x, 65280
  89   %tmp1 = lshr i32 %x, 16
  90   %tmp2 = and i32 %tmp1, 255
  91   %tmp3 = or i32 %x.mask, %tmp
  92   %tmp4 = or i32 %tmp3, %tmp2
  93   %tmp5 = shl i32 %tmp4, 8
  94   %tmp6 = lshr i32 %x, 24
  95   %tmp7 = or i32 %tmp5, %tmp6
  96   ret i32 %tmp7
  97 }
  98
  99 declare void @extra_use(i32)
 100
 101 ; swaphalf = (x << 16 | x >> 16)
 102 ; ((swaphalf & 0x00ff00ff) << 8) | ((swaphalf >> 8) & 0x00ff00ff)
 103
 104 define i32 @bswap32_and_first(i32 %x) {
 105 ; CHECK-LABEL: @bswap32_and_first(
 106 ; CHECK-NEXT:    [[BSWAP:%.*]] = call i32 @llvm.bswap.i32(i32 [[X:%.*]])
 107 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[BSWAP]]
 108 ;
 109   %shl = shl i32 %x, 16
 110   %shr = lshr i32 %x, 16
 111   %swaphalf = or i32 %shl, %shr
 112   %t = and i32 %swaphalf, 16711935
 113   %tshl = shl nuw i32 %t, 8
 114   %b = lshr i32 %swaphalf, 8
 115   %band = and i32 %b, 16711935
 116   %bswap = or i32 %tshl, %band
 117   ret i32 %bswap
 118 }
 119
 120 ; Extra use should not prevent matching to bswap.
 121 ; swaphalf = (x << 16 | x >> 16)
 122 ; ((swaphalf & 0x00ff00ff) << 8) | ((swaphalf >> 8) & 0x00ff00ff)
 123
 124 define i32 @bswap32_and_first_extra_use(i32 %x) {
 125 ; CHECK-LABEL: @bswap32_and_first_extra_use(
 126 ; CHECK-NEXT:    [[SHL:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], 16
 127 ; CHECK-NEXT:    [[SHR:%.*]] = lshr i32 [[X]], 16
 128 ; CHECK-NEXT:    [[SWAPHALF:%.*]] = or i32 [[SHL]], [[SHR]]
 129 ; CHECK-NEXT:    [[T:%.*]] = and i32 [[SWAPHALF]], 16711935
 130 ; CHECK-NEXT:    [[BSWAP:%.*]] = call i32 @llvm.bswap.i32(i32 [[X]])
 131 ; CHECK-NEXT:    call void @extra_use(i32 [[T]])
 132 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[BSWAP]]
 133 ;
 134   %shl = shl i32 %x, 16
 135   %shr = lshr i32 %x, 16
 136   %swaphalf = or i32 %shl, %shr
 137   %t = and i32 %swaphalf, 16711935
 138   %tshl = shl nuw i32 %t, 8
 139   %b = lshr i32 %swaphalf, 8
 140   %band = and i32 %b, 16711935
 141   %bswap = or i32 %tshl, %band
 142   call void @extra_use(i32 %t)
 143   ret i32 %bswap
 144 }
 145
 146 ; swaphalf = (x << 16 | x >> 16)
 147 ; ((swaphalf << 8) & 0xff00ff00) | ((swaphalf >> 8) & 0x00ff00ff)
 148
 149 ; PR23863
 150 define i32 @bswap32_shl_first(i32 %x) {
 151 ; CHECK-LABEL: @bswap32_shl_first(
 152 ; CHECK-NEXT:    [[BSWAP:%.*]] = call i32 @llvm.bswap.i32(i32 [[X:%.*]])
 153 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[BSWAP]]
 154 ;
 155   %shl = shl i32 %x, 16
 156   %shr = lshr i32 %x, 16
 157   %swaphalf = or i32 %shl, %shr
 158   %t = shl i32 %swaphalf, 8
 159   %tand = and i32 %t, -16711936
 160   %b = lshr i32 %swaphalf, 8
 161   %band = and i32 %b, 16711935
 162   %bswap = or i32 %tand, %band
 163   ret i32 %bswap
 164 }
 165
 166 ; Extra use should not prevent matching to bswap.
 167 ; swaphalf = (x << 16 | x >> 16)
 168 ; ((swaphalf << 8) & 0xff00ff00) | ((swaphalf >> 8) & 0x00ff00ff)
 169
 170 define i32 @bswap32_shl_first_extra_use(i32 %x) {
 171 ; CHECK-LABEL: @bswap32_shl_first_extra_use(
 172 ; CHECK-NEXT:    [[SHL:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], 16
 173 ; CHECK-NEXT:    [[SHR:%.*]] = lshr i32 [[X]], 16
 174 ; CHECK-NEXT:    [[SWAPHALF:%.*]] = or i32 [[SHL]], [[SHR]]
 175 ; CHECK-NEXT:    [[T:%.*]] = shl i32 [[SWAPHALF]], 8
 176 ; CHECK-NEXT:    [[BSWAP:%.*]] = call i32 @llvm.bswap.i32(i32 [[X]])
 177 ; CHECK-NEXT:    call void @extra_use(i32 [[T]])
 178 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[BSWAP]]
 179 ;
 180   %shl = shl i32 %x, 16
 181   %shr = lshr i32 %x, 16
 182   %swaphalf = or i32 %shl, %shr
 183   %t = shl i32 %swaphalf, 8
 184   %tand = and i32 %t, -16711936
 185   %b = lshr i32 %swaphalf, 8
 186   %band = and i32 %b, 16711935
 187   %bswap = or i32 %tand, %band
 188   call void @extra_use(i32 %t)
 189   ret i32 %bswap
 190 }
 191
 192 define i16 @test8(i16 %a) {
 193 ; CHECK-LABEL: @test8(
 194 ; CHECK-NEXT:    [[REV:%.*]] = call i16 @llvm.bswap.i16(i16 [[A:%.*]])
 195 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[REV]]
 196 ;
 197   %conv = zext i16 %a to i32
 198   %shr = lshr i16 %a, 8
 199   %shl = shl i32 %conv, 8
 200   %conv1 = zext i16 %shr to i32
 201   %or = or i32 %conv1, %shl
 202   %conv2 = trunc i32 %or to i16
 203   ret i16 %conv2
 204 }
 205
 206 define i16 @test9(i16 %a) {
 207 ; CHECK-LABEL: @test9(
 208 ; CHECK-NEXT:    [[REV:%.*]] = call i16 @llvm.bswap.i16(i16 [[A:%.*]])
 209 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[REV]]
 210 ;
 211   %conv = zext i16 %a to i32
 212   %shr = lshr i32 %conv, 8
 213   %shl = shl i32 %conv, 8
 214   %or = or i32 %shr, %shl
 215   %conv2 = trunc i32 %or to i16
 216   ret i16 %conv2
 217 }
 218
 219 define i16 @test10(i32 %a) {
 220 ; CHECK-LABEL: @test10(
 221 ; CHECK-NEXT:    [[TRUNC:%.*]] = trunc i32 [[A:%.*]] to i16
 222 ; CHECK-NEXT:    [[REV:%.*]] = call i16 @llvm.bswap.i16(i16 [[TRUNC]])
 223 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[REV]]
 224 ;
 225   %shr1 = lshr i32 %a, 8
 226   %and1 = and i32 %shr1, 255
 227   %and2 = shl i32 %a, 8
 228   %shl1 = and i32 %and2, 65280
 229   %or = or i32 %and1, %shl1
 230   %conv = trunc i32 %or to i16
 231   ret i16 %conv
 232 }
 233
 234 define i32 @shuf_4bytes(<4 x i8> %x) {
 235 ; CHECK-LABEL: @shuf_4bytes(
 236 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast <4 x i8> [[X:%.*]] to i32
 237 ; CHECK-NEXT:    [[CAST:%.*]] = call i32 @llvm.bswap.i32(i32 [[TMP1]])
 238 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[CAST]]
 239 ;
 240   %bswap = shufflevector <4 x i8> %x, <4 x i8> undef, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
 241   %cast = bitcast <4 x i8> %bswap to i32
 242   ret i32 %cast
 243 }
 244
 245 define i32 @shuf_load_4bytes(<4 x i8>* %p) {
 246 ; CHECK-LABEL: @shuf_load_4bytes(
 247 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast <4 x i8>* [[P:%.*]] to i32*
 248 ; CHECK-NEXT:    [[X1:%.*]] = load i32, i32* [[TMP1]], align 4
 249 ; CHECK-NEXT:    [[CAST:%.*]] = call i32 @llvm.bswap.i32(i32 [[X1]])
 250 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[CAST]]
 251 ;
 252   %x = load <4 x i8>, <4 x i8>* %p
 253   %bswap = shufflevector <4 x i8> %x, <4 x i8> undef, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 undef, i32 0>
 254   %cast = bitcast <4 x i8> %bswap to i32
 255   ret i32 %cast
 256 }
 257
 258 define i32 @shuf_bitcast_twice_4bytes(i32 %x) {
 259 ; CHECK-LABEL: @shuf_bitcast_twice_4bytes(
 260 ; CHECK-NEXT:    [[CAST2:%.*]] = call i32 @llvm.bswap.i32(i32 [[X:%.*]])
 261 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[CAST2]]
 262 ;
 263   %cast1 = bitcast i32 %x to <4 x i8>
 264   %bswap = shufflevector <4 x i8> %cast1, <4 x i8> undef, <4 x i32> <i32 undef, i32 2, i32 1, i32 0>
 265   %cast2 = bitcast <4 x i8> %bswap to i32
 266   ret i32 %cast2
 267 }
 268
 269 ; Negative test - extra use
 270 declare void @use(<4 x i8>)
 271
 272 define i32 @shuf_4bytes_extra_use(<4 x i8> %x) {
 273 ; CHECK-LABEL: @shuf_4bytes_extra_use(
 274 ; CHECK-NEXT:    [[BSWAP:%.*]] = shufflevector <4 x i8> [[X:%.*]], <4 x i8> undef, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
 275 ; CHECK-NEXT:    call void @use(<4 x i8> [[BSWAP]])
 276 ; CHECK-NEXT:    [[CAST:%.*]] = bitcast <4 x i8> [[BSWAP]] to i32
 277 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[CAST]]
 278 ;
 279   %bswap = shufflevector <4 x i8> %x, <4 x i8> undef, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
 280   call void @use(<4 x i8> %bswap)
 281   %cast = bitcast <4 x i8> %bswap to i32
 282   ret i32 %cast
 283 }
 284
 285 ; Negative test - scalar type is not in the data layout
 286
 287 define i128 @shuf_16bytes(<16 x i8> %x) {
 288 ; CHECK-LABEL: @shuf_16bytes(
 289 ; CHECK-NEXT:    [[BSWAP:%.*]] = shufflevector <16 x i8> [[X:%.*]], <16 x i8> undef, <16 x i32> <i32 15, i32 14, i32 13, i32 12, i32 11, i32 10, i32 9, i32 8, i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
 290 ; CHECK-NEXT:    [[CAST:%.*]] = bitcast <16 x i8> [[BSWAP]] to i128
 291 ; CHECK-NEXT:    ret i128 [[CAST]]
 292 ;
 293   %bswap = shufflevector <16 x i8> %x, <16 x i8> undef, <16 x i32> <i32 15, i32 14, i32 13, i32 12, i32 11, i32 10, i32 9, i32 8, i32 7, i32 6, i32 5, i32 4, i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
 294   %cast = bitcast <16 x i8> %bswap to i128
 295   ret i128 %cast
 296 }
 297
 298 ; Negative test - don't touch widening shuffles (for now)
 299
 300 define i32 @shuf_2bytes_widening(<2 x i8> %x) {
 301 ; CHECK-LABEL: @shuf_2bytes_widening(
 302 ; CHECK-NEXT:    [[BSWAP:%.*]] = shufflevector <2 x i8> [[X:%.*]], <2 x i8> undef, <4 x i32> <i32 1, i32 0, i32 undef, i32 undef>
 303 ; CHECK-NEXT:    [[CAST:%.*]] = bitcast <4 x i8> [[BSWAP]] to i32
 304 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[CAST]]
 305 ;
 306   %bswap = shufflevector <2 x i8> %x, <2 x i8> undef, <4 x i32> <i32 1, i32 0, i32 undef, i32 undef>
 307   %cast = bitcast <4 x i8> %bswap to i32
 308   ret i32 %cast
 309 }