[InstCombine] Signed saturation patterns
[llvm-core.git] / test / Transforms / InstCombine / fast-math.ll
blob41c14aad9d867b0cfde0cc971c588803a3abbb59
1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
2 ; RUN: opt < %s -instcombine -S | FileCheck %s
4 ; testing-case "float fold(float a) { return 1.2f * a * 2.3f; }"
5 ; 1.2f and 2.3f is supposed to be fold.
6 define float @fold(float %a) {
7 ; CHECK-LABEL: @fold(
8 ; CHECK-NEXT:    [[MUL1:%.*]] = fmul fast float [[A:%.*]], 0x4006147AE0000000
9 ; CHECK-NEXT:    ret float [[MUL1]]
11   %mul = fmul fast float %a, 0x3FF3333340000000
12   %mul1 = fmul fast float %mul, 0x4002666660000000
13   ret float %mul1
16 ; Same testing-case as the one used in fold() except that the operators have
17 ; fixed FP mode.
18 define float @notfold(float %a) {
19 ; CHECK-LABEL: @notfold(
20 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul fast float [[A:%.*]], 0x3FF3333340000000
21 ; CHECK-NEXT:    [[MUL1:%.*]] = fmul float [[MUL]], 0x4002666660000000
22 ; CHECK-NEXT:    ret float [[MUL1]]
24   %mul = fmul fast float %a, 0x3FF3333340000000
25   %mul1 = fmul float %mul, 0x4002666660000000
26   ret float %mul1
29 define float @fold2(float %a) {
30 ; CHECK-LABEL: @fold2(
31 ; CHECK-NEXT:    [[MUL1:%.*]] = fmul fast float [[A:%.*]], 0x4006147AE0000000
32 ; CHECK-NEXT:    ret float [[MUL1]]
34   %mul = fmul float %a, 0x3FF3333340000000
35   %mul1 = fmul fast float %mul, 0x4002666660000000
36   ret float %mul1
39 ; C * f1 + f1 = (C+1) * f1
40 ; TODO: The particular case where C is 2 (so the folded result is 3.0*f1) is
41 ; always safe, and so doesn't need any FMF.
42 ; That is, (x + x + x) and (3*x) each have only a single rounding.
43 define double @fold3(double %f1) {
44 ; CHECK-LABEL: @fold3(
45 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast double [[F1:%.*]], 6.000000e+00
46 ; CHECK-NEXT:    ret double [[TMP1]]
48   %t1 = fmul fast double 5.000000e+00, %f1
49   %t2 = fadd fast double %f1, %t1
50   ret double %t2
53 ; Check again with 'reassoc' and 'nsz' ('nsz' not technically required).
54 define double @fold3_reassoc_nsz(double %f1) {
55 ; CHECK-LABEL: @fold3_reassoc_nsz(
56 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul reassoc nsz double [[F1:%.*]], 6.000000e+00
57 ; CHECK-NEXT:    ret double [[TMP1]]
59   %t1 = fmul reassoc nsz double 5.000000e+00, %f1
60   %t2 = fadd reassoc nsz double %f1, %t1
61   ret double %t2
64 ; TODO: This doesn't require 'nsz'.  It should fold to f1 * 6.0.
65 define double @fold3_reassoc(double %f1) {
66 ; CHECK-LABEL: @fold3_reassoc(
67 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fmul reassoc double [[F1:%.*]], 5.000000e+00
68 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fadd reassoc double [[T1]], [[F1]]
69 ; CHECK-NEXT:    ret double [[T2]]
71   %t1 = fmul reassoc double 5.000000e+00, %f1
72   %t2 = fadd reassoc double %f1, %t1
73   ret double %t2
76 ; (C1 - X) + (C2 - Y) => (C1+C2) - (X + Y)
77 define float @fold4(float %f1, float %f2) {
78 ; CHECK-LABEL: @fold4(
79 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fadd fast float [[F1:%.*]], [[F2:%.*]]
80 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = fsub fast float 9.000000e+00, [[TMP1]]
81 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP2]]
83   %sub = fsub float 4.000000e+00, %f1
84   %sub1 = fsub float 5.000000e+00, %f2
85   %add = fadd fast float %sub, %sub1
86   ret float %add
89 ; Check again with 'reassoc' and 'nsz' ('nsz' not technically required).
90 define float @fold4_reassoc_nsz(float %f1, float %f2) {
91 ; CHECK-LABEL: @fold4_reassoc_nsz(
92 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fadd reassoc nsz float [[F1:%.*]], [[F2:%.*]]
93 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = fsub reassoc nsz float 9.000000e+00, [[TMP1]]
94 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP2]]
96   %sub = fsub float 4.000000e+00, %f1
97   %sub1 = fsub float 5.000000e+00, %f2
98   %add = fadd reassoc nsz float %sub, %sub1
99   ret float %add
102 ; TODO: This doesn't require 'nsz'.  It should fold to (9.0 - (f1 + f2)).
103 define float @fold4_reassoc(float %f1, float %f2) {
104 ; CHECK-LABEL: @fold4_reassoc(
105 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = fsub float 4.000000e+00, [[F1:%.*]]
106 ; CHECK-NEXT:    [[SUB1:%.*]] = fsub float 5.000000e+00, [[F2:%.*]]
107 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = fadd reassoc float [[SUB]], [[SUB1]]
108 ; CHECK-NEXT:    ret float [[ADD]]
110   %sub = fsub float 4.000000e+00, %f1
111   %sub1 = fsub float 5.000000e+00, %f2
112   %add = fadd reassoc float %sub, %sub1
113   ret float %add
116 ; (X + C1) + C2 => X + (C1 + C2)
117 define float @fold5(float %f1) {
118 ; CHECK-LABEL: @fold5(
119 ; CHECK-NEXT:    [[ADD1:%.*]] = fadd fast float [[F1:%.*]], 9.000000e+00
120 ; CHECK-NEXT:    ret float [[ADD1]]
122   %add = fadd float %f1, 4.000000e+00
123   %add1 = fadd fast float %add, 5.000000e+00
124   ret float %add1
127 ; Check again with 'reassoc' and 'nsz' ('nsz' not technically required).
128 define float @fold5_reassoc_nsz(float %f1) {
129 ; CHECK-LABEL: @fold5_reassoc_nsz(
130 ; CHECK-NEXT:    [[ADD1:%.*]] = fadd reassoc nsz float [[F1:%.*]], 9.000000e+00
131 ; CHECK-NEXT:    ret float [[ADD1]]
133   %add = fadd float %f1, 4.000000e+00
134   %add1 = fadd reassoc nsz float %add, 5.000000e+00
135   ret float %add1
138 ; TODO: This doesn't require 'nsz'.  It should fold to f1 + 9.0
139 define float @fold5_reassoc(float %f1) {
140 ; CHECK-LABEL: @fold5_reassoc(
141 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = fadd float [[F1:%.*]], 4.000000e+00
142 ; CHECK-NEXT:    [[ADD1:%.*]] = fadd reassoc float [[ADD]], 5.000000e+00
143 ; CHECK-NEXT:    ret float [[ADD1]]
145   %add = fadd float %f1, 4.000000e+00
146   %add1 = fadd reassoc float %add, 5.000000e+00
147   ret float %add1
150 ; (X + X) + X + X => 4.0 * X
151 define float @fold6(float %f1) {
152 ; CHECK-LABEL: @fold6(
153 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast float [[F1:%.*]], 4.000000e+00
154 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
156   %t1 = fadd fast float %f1, %f1
157   %t2 = fadd fast float %f1, %t1
158   %t3 = fadd fast float %t2, %f1
159   ret float %t3
162 ; Check again with 'reassoc' and 'nsz' ('nsz' not technically required).
163 define float @fold6_reassoc_nsz(float %f1) {
164 ; CHECK-LABEL: @fold6_reassoc_nsz(
165 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul reassoc nsz float [[F1:%.*]], 4.000000e+00
166 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
168   %t1 = fadd reassoc nsz float %f1, %f1
169   %t2 = fadd reassoc nsz float %f1, %t1
170   %t3 = fadd reassoc nsz float %t2, %f1
171   ret float %t3
174 ; TODO: This doesn't require 'nsz'.  It should fold to f1 * 4.0.
175 define float @fold6_reassoc(float %f1) {
176 ; CHECK-LABEL: @fold6_reassoc(
177 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fadd reassoc float [[F1:%.*]], [[F1]]
178 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fadd reassoc float [[T1]], [[F1]]
179 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd reassoc float [[T2]], [[F1]]
180 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
182   %t1 = fadd reassoc float %f1, %f1
183   %t2 = fadd reassoc float %f1, %t1
184   %t3 = fadd reassoc float %t2, %f1
185   ret float %t3
188 ; C1 * X + (X + X) = (C1 + 2) * X
189 define float @fold7(float %f1) {
190 ; CHECK-LABEL: @fold7(
191 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast float [[F1:%.*]], 7.000000e+00
192 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
194   %t1 = fmul fast float %f1, 5.000000e+00
195   %t2 = fadd fast float %f1, %f1
196   %t3 = fadd fast float %t1, %t2
197   ret float %t3
200 ; Check again with 'reassoc' and 'nsz' ('nsz' not technically required).
201 define float @fold7_reassoc_nsz(float %f1) {
202 ; CHECK-LABEL: @fold7_reassoc_nsz(
203 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul reassoc nsz float [[F1:%.*]], 7.000000e+00
204 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
206   %t1 = fmul reassoc nsz float %f1, 5.000000e+00
207   %t2 = fadd reassoc nsz float %f1, %f1
208   %t3 = fadd reassoc nsz float %t1, %t2
209   ret float %t3
212 ; TODO: This doesn't require 'nsz'.  It should fold to f1 * 7.0.
213 define float @fold7_reassoc(float %f1) {
214 ; CHECK-LABEL: @fold7_reassoc(
215 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fmul reassoc float [[F1:%.*]], 5.000000e+00
216 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fadd reassoc float [[F1]], [[F1]]
217 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd reassoc float [[T1]], [[T2]]
218 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
220   %t1 = fmul reassoc float %f1, 5.000000e+00
221   %t2 = fadd reassoc float %f1, %f1
222   %t3 = fadd reassoc float %t1, %t2
223   ret float %t3
226 ; (X + X) + (X + X) + X => 5.0 * X
227 define float @fold8(float %f1) {
228 ; CHECK-LABEL: @fold8(
229 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast float [[F1:%.*]], 5.000000e+00
230 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
232   %t1 = fadd fast float %f1, %f1
233   %t2 = fadd fast float %f1, %f1
234   %t3 = fadd fast float %t1, %t2
235   %t4 = fadd fast float %t3, %f1
236   ret float %t4
239 ; Check again with 'reassoc' and 'nsz' ('nsz' not technically required).
240 define float @fold8_reassoc_nsz(float %f1) {
241 ; CHECK-LABEL: @fold8_reassoc_nsz(
242 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul reassoc nsz float [[F1:%.*]], 5.000000e+00
243 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
245   %t1 = fadd reassoc nsz float %f1, %f1
246   %t2 = fadd reassoc nsz float %f1, %f1
247   %t3 = fadd reassoc nsz float %t1, %t2
248   %t4 = fadd reassoc nsz float %t3, %f1
249   ret float %t4
252 ; TODO: This doesn't require 'nsz'.  It should fold to f1 * 5.0.
253 define float @fold8_reassoc(float %f1) {
254 ; CHECK-LABEL: @fold8_reassoc(
255 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fadd reassoc float [[F1:%.*]], [[F1]]
256 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fadd reassoc float [[F1]], [[F1]]
257 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd reassoc float [[T1]], [[T2]]
258 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = fadd reassoc float [[T3]], [[F1]]
259 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T4]]
261   %t1 = fadd reassoc float %f1, %f1
262   %t2 = fadd reassoc float %f1, %f1
263   %t3 = fadd reassoc float %t1, %t2
264   %t4 = fadd reassoc float %t3, %f1
265   ret float %t4
268 ; Y - (X + Y) --> -X
270 define float @fsub_fadd_common_op_fneg(float %x, float %y) {
271 ; CHECK-LABEL: @fsub_fadd_common_op_fneg(
272 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fsub fast float -0.000000e+00, [[X:%.*]]
273 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
275   %a = fadd float %x, %y
276   %r = fsub fast float %y, %a
277   ret float %r
280 ; Y - (X + Y) --> -X
281 ; Check again with 'reassoc' and 'nsz'.
282 ; nsz is required because: 0.0 - (0.0 + 0.0) -> 0.0, not -0.0
284 define float @fsub_fadd_common_op_fneg_reassoc_nsz(float %x, float %y) {
285 ; CHECK-LABEL: @fsub_fadd_common_op_fneg_reassoc_nsz(
286 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fsub reassoc nsz float -0.000000e+00, [[X:%.*]]
287 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
289   %a = fadd float %x, %y
290   %r = fsub reassoc nsz float %y, %a
291   ret float %r
294 ; Y - (X + Y) --> -X
296 define <2 x float> @fsub_fadd_common_op_fneg_vec(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
297 ; CHECK-LABEL: @fsub_fadd_common_op_fneg_vec(
298 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fsub reassoc nsz <2 x float> <float -0.000000e+00, float -0.000000e+00>, [[X:%.*]]
299 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[R]]
301   %a = fadd <2 x float> %x, %y
302   %r = fsub nsz reassoc <2 x float> %y, %a
303   ret <2 x float> %r
306 ; Y - (Y + X) --> -X
307 ; Commute operands of the 'add'.
309 define float @fsub_fadd_common_op_fneg_commute(float %x, float %y) {
310 ; CHECK-LABEL: @fsub_fadd_common_op_fneg_commute(
311 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fsub reassoc nsz float -0.000000e+00, [[X:%.*]]
312 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
314   %a = fadd float %y, %x
315   %r = fsub reassoc nsz float %y, %a
316   ret float %r
319 ; Y - (Y + X) --> -X
321 define <2 x float> @fsub_fadd_common_op_fneg_commute_vec(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
322 ; CHECK-LABEL: @fsub_fadd_common_op_fneg_commute_vec(
323 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fsub reassoc nsz <2 x float> <float -0.000000e+00, float -0.000000e+00>, [[X:%.*]]
324 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[R]]
326   %a = fadd <2 x float> %y, %x
327   %r = fsub reassoc nsz <2 x float> %y, %a
328   ret <2 x float> %r
331 ; (Y - X) - Y --> -X
332 ; nsz is required because: (0.0 - 0.0) - 0.0 -> 0.0, not -0.0
334 define float @fsub_fsub_common_op_fneg(float %x, float %y) {
335 ; CHECK-LABEL: @fsub_fsub_common_op_fneg(
336 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fsub reassoc nsz float -0.000000e+00, [[X:%.*]]
337 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
339   %s = fsub float %y, %x
340   %r = fsub reassoc nsz float %s, %y
341   ret float %r
344 ; (Y - X) - Y --> -X
346 define <2 x float> @fsub_fsub_common_op_fneg_vec(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
347 ; CHECK-LABEL: @fsub_fsub_common_op_fneg_vec(
348 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fsub reassoc nsz <2 x float> <float -0.000000e+00, float -0.000000e+00>, [[X:%.*]]
349 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[R]]
351   %s = fsub <2 x float> %y, %x
352   %r = fsub reassoc nsz <2 x float> %s, %y
353   ret <2 x float> %r
356 ; TODO: This doesn't require 'nsz'.  It should fold to 0 - f2
357 define float @fold9_reassoc(float %f1, float %f2) {
358 ; CHECK-LABEL: @fold9_reassoc(
359 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fadd float [[F1:%.*]], [[F2:%.*]]
360 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fsub reassoc float [[F1]], [[T1]]
361 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
363   %t1 = fadd float %f1, %f2
364   %t3 = fsub reassoc float %f1, %t1
365   ret float %t3
368 ; Let C3 = C1 + C2. (f1 + C1) + (f2 + C2) => (f1 + f2) + C3 instead of
369 ; "(f1 + C3) + f2" or "(f2 + C3) + f1". Placing constant-addend at the
370 ; top of resulting simplified expression tree may potentially reveal some
371 ; optimization opportunities in the super-expression trees.
373 define float @fold10(float %f1, float %f2) {
374 ; CHECK-LABEL: @fold10(
375 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fadd fast float [[F1:%.*]], [[F2:%.*]]
376 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd fast float [[T2]], -1.000000e+00
377 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
379   %t1 = fadd fast float 2.000000e+00, %f1
380   %t2 = fsub fast float %f2, 3.000000e+00
381   %t3 = fadd fast float %t1, %t2
382   ret float %t3
385 ; Check again with 'reassoc' and 'nsz'.
386 ; TODO: We may be able to remove the 'nsz' requirement.
387 define float @fold10_reassoc_nsz(float %f1, float %f2) {
388 ; CHECK-LABEL: @fold10_reassoc_nsz(
389 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fadd reassoc nsz float [[F1:%.*]], [[F2:%.*]]
390 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd reassoc nsz float [[T2]], -1.000000e+00
391 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
393   %t1 = fadd reassoc nsz float 2.000000e+00, %f1
394   %t2 = fsub reassoc nsz float %f2, 3.000000e+00
395   %t3 = fadd reassoc nsz float %t1, %t2
396   ret float %t3
399 ; Observe that the fold is not done with only reassoc (the instructions are
400 ; canonicalized, but not folded).
401 ; TODO: As noted above, 'nsz' may not be required for this to be fully folded.
402 define float @fold10_reassoc(float %f1, float %f2) {
403 ; CHECK-LABEL: @fold10_reassoc(
404 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fadd reassoc float [[F1:%.*]], 2.000000e+00
405 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fadd reassoc float [[F2:%.*]], -3.000000e+00
406 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd reassoc float [[T1]], [[T2]]
407 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
409   %t1 = fadd reassoc float 2.000000e+00, %f1
410   %t2 = fsub reassoc float %f2, 3.000000e+00
411   %t3 = fadd reassoc float %t1, %t2
412   ret float %t3
415 ; This used to crash/miscompile.
417 define float @fail1(float %f1, float %f2) {
418 ; CHECK-LABEL: @fail1(
419 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast float [[F1:%.*]], 3.000000e+00
420 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = fadd fast float [[TMP1]], -3.000000e+00
421 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP2]]
423   %conv3 = fadd fast float %f1, -1.000000e+00
424   %add = fadd fast float %conv3, %conv3
425   %add2 = fadd fast float %add, %conv3
426   ret float %add2
429 define double @fail2(double %f1, double %f2) {
430 ; CHECK-LABEL: @fail2(
431 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fadd fast double [[F2:%.*]], [[F2]]
432 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = fsub fast double -0.000000e+00, [[TMP1]]
433 ; CHECK-NEXT:    ret double [[TMP2]]
435   %t1 = fsub fast double %f1, %f2
436   %t2 = fadd fast double %f1, %f2
437   %t3 = fsub fast double %t1, %t2
438   ret double %t3
441 ; (X * C) - X --> X * (C - 1.0)
443 define float @fsub_op0_fmul_const(float %x) {
444 ; CHECK-LABEL: @fsub_op0_fmul_const(
445 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = fmul reassoc nsz float [[X:%.*]], 6.000000e+00
446 ; CHECK-NEXT:    ret float [[SUB]]
448   %mul = fmul float %x, 7.0
449   %sub = fsub reassoc nsz float %mul, %x
450   ret float %sub
453 ; (X * C) - X --> X * (C - 1.0)
455 define <2 x float> @fsub_op0_fmul_const_vec(<2 x float> %x) {
456 ; CHECK-LABEL: @fsub_op0_fmul_const_vec(
457 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = fmul reassoc nsz <2 x float> [[X:%.*]], <float 6.000000e+00, float -4.300000e+01>
458 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[SUB]]
460   %mul = fmul <2 x float> %x, <float 7.0, float -42.0>
461   %sub = fsub reassoc nsz <2 x float> %mul, %x
462   ret <2 x float> %sub
465 ; X - (X * C) --> X * (1.0 - C)
467 define float @fsub_op1_fmul_const(float %x) {
468 ; CHECK-LABEL: @fsub_op1_fmul_const(
469 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = fmul reassoc nsz float [[X:%.*]], -6.000000e+00
470 ; CHECK-NEXT:    ret float [[SUB]]
472   %mul = fmul float %x, 7.0
473   %sub = fsub reassoc nsz float %x, %mul
474   ret float %sub
477 ; X - (X * C) --> X * (1.0 - C)
479 define <2 x float> @fsub_op1_fmul_const_vec(<2 x float> %x) {
480 ; CHECK-LABEL: @fsub_op1_fmul_const_vec(
481 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = fmul reassoc nsz <2 x float> [[X:%.*]], <float -6.000000e+00, float 1.000000e+00>
482 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[SUB]]
484   %mul = fmul <2 x float> %x, <float 7.0, float 0.0>
485   %sub = fsub reassoc nsz <2 x float> %x, %mul
486   ret <2 x float> %sub
489 ; Verify the fold is not done with only 'reassoc' ('nsz' is required).
491 define float @fsub_op0_fmul_const_wrong_FMF(float %x) {
492 ; CHECK-LABEL: @fsub_op0_fmul_const_wrong_FMF(
493 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul reassoc float [[X:%.*]], 7.000000e+00
494 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = fsub reassoc float [[MUL]], [[X]]
495 ; CHECK-NEXT:    ret float [[SUB]]
497   %mul = fmul reassoc float %x, 7.0
498   %sub = fsub reassoc float %mul, %x
499   ret float %sub
502 ; (select X+Y, X-Y) => X + (select Y, -Y)
503 ; This is always safe.  No FMF required.
504 define float @fold16(float %x, float %y) {
505 ; CHECK-LABEL: @fold16(
506 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = fcmp ogt float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
507 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fneg float [[Y]]
508 ; CHECK-NEXT:    [[R_P:%.*]] = select i1 [[CMP]], float [[Y]], float [[TMP1]]
509 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd float [[R_P]], [[X]]
510 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
512   %cmp = fcmp ogt float %x, %y
513   %plus = fadd float %x, %y
514   %minus = fsub float %x, %y
515   %r = select i1 %cmp, float %plus, float %minus
516   ret float %r
519 ; =========================================================================
521 ;   Testing-cases about negation
523 ; =========================================================================
524 define float @fneg1(float %f1, float %f2) {
525 ; CHECK-LABEL: @fneg1(
526 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul float [[F1:%.*]], [[F2:%.*]]
527 ; CHECK-NEXT:    ret float [[MUL]]
529   %sub = fsub float -0.000000e+00, %f1
530   %sub1 = fsub nsz float 0.000000e+00, %f2
531   %mul = fmul float %sub, %sub1
532   ret float %mul
535 define float @fneg2(float %x) {
536 ; CHECK-LABEL: @fneg2(
537 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = fsub nsz float -0.000000e+00, [[X:%.*]]
538 ; CHECK-NEXT:    ret float [[SUB]]
540   %sub = fsub nsz float 0.0, %x
541   ret float %sub
544 define <2 x float> @fneg2_vec_undef(<2 x float> %x) {
545 ; CHECK-LABEL: @fneg2_vec_undef(
546 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = fsub nsz <2 x float> <float -0.000000e+00, float -0.000000e+00>, [[X:%.*]]
547 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[SUB]]
549   %sub = fsub nsz <2 x float> <float undef, float 0.0>, %x
550   ret <2 x float> %sub
553 ; =========================================================================
555 ;   Testing-cases about div
557 ; =========================================================================
559 ; X/C1 / C2 => X * (1/(C2*C1))
560 define float @fdiv1(float %x) {
561 ; CHECK-LABEL: @fdiv1(
562 ; CHECK-NEXT:    [[DIV1:%.*]] = fmul fast float [[X:%.*]], 0x3FD7303B60000000
563 ; CHECK-NEXT:    ret float [[DIV1]]
565   %div = fdiv float %x, 0x3FF3333340000000
566   %div1 = fdiv fast float %div, 0x4002666660000000
567   ret float %div1
568 ; 0x3FF3333340000000 = 1.2f
569 ; 0x4002666660000000 = 2.3f
570 ; 0x3FD7303B60000000 = 0.36231884057971014492
573 ; X*C1 / C2 => X * (C1/C2)
574 define float @fdiv2(float %x) {
575 ; CHECK-LABEL: @fdiv2(
576 ; CHECK-NEXT:    [[DIV1:%.*]] = fmul fast float [[X:%.*]], 0x3FE0B21660000000
577 ; CHECK-NEXT:    ret float [[DIV1]]
579   %mul = fmul float %x, 0x3FF3333340000000
580   %div1 = fdiv fast float %mul, 0x4002666660000000
581   ret float %div1
583 ; 0x3FF3333340000000 = 1.2f
584 ; 0x4002666660000000 = 2.3f
585 ; 0x3FE0B21660000000 = 0.52173918485641479492
588 define <2 x float> @fdiv2_vec(<2 x float> %x) {
589 ; CHECK-LABEL: @fdiv2_vec(
590 ; CHECK-NEXT:    [[DIV1:%.*]] = fmul fast <2 x float> [[X:%.*]], <float 3.000000e+00, float 3.000000e+00>
591 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[DIV1]]
593   %mul = fmul <2 x float> %x, <float 6.0, float 9.0>
594   %div1 = fdiv fast <2 x float> %mul, <float 2.0, float 3.0>
595   ret <2 x float> %div1
598 ; "X/C1 / C2 => X * (1/(C2*C1))" is disabled (for now) is C2/C1 is a denormal
600 define float @fdiv3(float %x) {
601 ; CHECK-LABEL: @fdiv3(
602 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast float [[X:%.*]], 0x3FDBD37A80000000
603 ; CHECK-NEXT:    [[DIV1:%.*]] = fdiv fast float [[TMP1]], 0x47EFFFFFE0000000
604 ; CHECK-NEXT:    ret float [[DIV1]]
606   %div = fdiv float %x, 0x47EFFFFFE0000000
607   %div1 = fdiv fast float %div, 0x4002666660000000
608   ret float %div1
611 ; "X*C1 / C2 => X * (C1/C2)" is disabled if C1/C2 is a denormal
612 define float @fdiv4(float %x) {
613 ; CHECK-LABEL: @fdiv4(
614 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul float [[X:%.*]], 0x47EFFFFFE0000000
615 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = fdiv float [[MUL]], 0x3FC99999A0000000
616 ; CHECK-NEXT:    ret float [[DIV]]
618   %mul = fmul float %x, 0x47EFFFFFE0000000
619   %div = fdiv float %mul, 0x3FC99999A0000000
620   ret float %div
623 ; =========================================================================
625 ;   Test-cases for square root
627 ; =========================================================================
629 ; A squared factor fed into a square root intrinsic should be hoisted out
630 ; as a fabs() value.
632 declare double @llvm.sqrt.f64(double)
634 define double @sqrt_intrinsic_arg_squared(double %x) {
635 ; CHECK-LABEL: @sqrt_intrinsic_arg_squared(
636 ; CHECK-NEXT:    [[FABS:%.*]] = call fast double @llvm.fabs.f64(double [[X:%.*]])
637 ; CHECK-NEXT:    ret double [[FABS]]
639   %mul = fmul fast double %x, %x
640   %sqrt = call fast double @llvm.sqrt.f64(double %mul)
641   ret double %sqrt
644 ; Check all 6 combinations of a 3-way multiplication tree where
645 ; one factor is repeated.
647 define double @sqrt_intrinsic_three_args1(double %x, double %y) {
648 ; CHECK-LABEL: @sqrt_intrinsic_three_args1(
649 ; CHECK-NEXT:    [[FABS:%.*]] = call fast double @llvm.fabs.f64(double [[X:%.*]])
650 ; CHECK-NEXT:    [[SQRT1:%.*]] = call fast double @llvm.sqrt.f64(double [[Y:%.*]])
651 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast double [[FABS]], [[SQRT1]]
652 ; CHECK-NEXT:    ret double [[TMP1]]
654   %mul = fmul fast double %y, %x
655   %mul2 = fmul fast double %mul, %x
656   %sqrt = call fast double @llvm.sqrt.f64(double %mul2)
657   ret double %sqrt
660 define double @sqrt_intrinsic_three_args2(double %x, double %y) {
661 ; CHECK-LABEL: @sqrt_intrinsic_three_args2(
662 ; CHECK-NEXT:    [[FABS:%.*]] = call fast double @llvm.fabs.f64(double [[X:%.*]])
663 ; CHECK-NEXT:    [[SQRT1:%.*]] = call fast double @llvm.sqrt.f64(double [[Y:%.*]])
664 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast double [[FABS]], [[SQRT1]]
665 ; CHECK-NEXT:    ret double [[TMP1]]
667   %mul = fmul fast double %x, %y
668   %mul2 = fmul fast double %mul, %x
669   %sqrt = call fast double @llvm.sqrt.f64(double %mul2)
670   ret double %sqrt
673 define double @sqrt_intrinsic_three_args3(double %x, double %y) {
674 ; CHECK-LABEL: @sqrt_intrinsic_three_args3(
675 ; CHECK-NEXT:    [[FABS:%.*]] = call fast double @llvm.fabs.f64(double [[X:%.*]])
676 ; CHECK-NEXT:    [[SQRT1:%.*]] = call fast double @llvm.sqrt.f64(double [[Y:%.*]])
677 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast double [[FABS]], [[SQRT1]]
678 ; CHECK-NEXT:    ret double [[TMP1]]
680   %mul = fmul fast double %x, %x
681   %mul2 = fmul fast double %mul, %y
682   %sqrt = call fast double @llvm.sqrt.f64(double %mul2)
683   ret double %sqrt
686 define double @sqrt_intrinsic_three_args4(double %x, double %y) {
687 ; CHECK-LABEL: @sqrt_intrinsic_three_args4(
688 ; CHECK-NEXT:    [[FABS:%.*]] = call fast double @llvm.fabs.f64(double [[X:%.*]])
689 ; CHECK-NEXT:    [[SQRT1:%.*]] = call fast double @llvm.sqrt.f64(double [[Y:%.*]])
690 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast double [[FABS]], [[SQRT1]]
691 ; CHECK-NEXT:    ret double [[TMP1]]
693   %mul = fmul fast double %y, %x
694   %mul2 = fmul fast double %x, %mul
695   %sqrt = call fast double @llvm.sqrt.f64(double %mul2)
696   ret double %sqrt
699 define double @sqrt_intrinsic_three_args5(double %x, double %y) {
700 ; CHECK-LABEL: @sqrt_intrinsic_three_args5(
701 ; CHECK-NEXT:    [[FABS:%.*]] = call fast double @llvm.fabs.f64(double [[X:%.*]])
702 ; CHECK-NEXT:    [[SQRT1:%.*]] = call fast double @llvm.sqrt.f64(double [[Y:%.*]])
703 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast double [[FABS]], [[SQRT1]]
704 ; CHECK-NEXT:    ret double [[TMP1]]
706   %mul = fmul fast double %x, %y
707   %mul2 = fmul fast double %x, %mul
708   %sqrt = call fast double @llvm.sqrt.f64(double %mul2)
709   ret double %sqrt
712 define double @sqrt_intrinsic_three_args6(double %x, double %y) {
713 ; CHECK-LABEL: @sqrt_intrinsic_three_args6(
714 ; CHECK-NEXT:    [[FABS:%.*]] = call fast double @llvm.fabs.f64(double [[X:%.*]])
715 ; CHECK-NEXT:    [[SQRT1:%.*]] = call fast double @llvm.sqrt.f64(double [[Y:%.*]])
716 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast double [[FABS]], [[SQRT1]]
717 ; CHECK-NEXT:    ret double [[TMP1]]
719   %mul = fmul fast double %x, %x
720   %mul2 = fmul fast double %y, %mul
721   %sqrt = call fast double @llvm.sqrt.f64(double %mul2)
722   ret double %sqrt
725 ; If any operation is not 'fast', we can't simplify.
727 define double @sqrt_intrinsic_not_so_fast(double %x, double %y) {
728 ; CHECK-LABEL: @sqrt_intrinsic_not_so_fast(
729 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul double [[X:%.*]], [[X]]
730 ; CHECK-NEXT:    [[MUL2:%.*]] = fmul fast double [[MUL]], [[Y:%.*]]
731 ; CHECK-NEXT:    [[SQRT:%.*]] = call fast double @llvm.sqrt.f64(double [[MUL2]])
732 ; CHECK-NEXT:    ret double [[SQRT]]
734   %mul = fmul double %x, %x
735   %mul2 = fmul fast double %mul, %y
736   %sqrt = call fast double @llvm.sqrt.f64(double %mul2)
737   ret double %sqrt
740 define double @sqrt_intrinsic_arg_4th(double %x) {
741 ; CHECK-LABEL: @sqrt_intrinsic_arg_4th(
742 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul fast double [[X:%.*]], [[X]]
743 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
745   %mul = fmul fast double %x, %x
746   %mul2 = fmul fast double %mul, %mul
747   %sqrt = call fast double @llvm.sqrt.f64(double %mul2)
748   ret double %sqrt
751 define double @sqrt_intrinsic_arg_5th(double %x) {
752 ; CHECK-LABEL: @sqrt_intrinsic_arg_5th(
753 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul fast double [[X:%.*]], [[X]]
754 ; CHECK-NEXT:    [[SQRT1:%.*]] = call fast double @llvm.sqrt.f64(double [[X]])
755 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast double [[MUL]], [[SQRT1]]
756 ; CHECK-NEXT:    ret double [[TMP1]]
758   %mul = fmul fast double %x, %x
759   %mul2 = fmul fast double %mul, %x
760   %mul3 = fmul fast double %mul2, %mul
761   %sqrt = call fast double @llvm.sqrt.f64(double %mul3)
762   ret double %sqrt
765 ; Check that square root calls have the same behavior.
767 declare float @sqrtf(float)
768 declare double @sqrt(double)
769 declare fp128 @sqrtl(fp128)
771 define float @sqrt_call_squared_f32(float %x) {
772 ; CHECK-LABEL: @sqrt_call_squared_f32(
773 ; CHECK-NEXT:    [[FABS:%.*]] = call fast float @llvm.fabs.f32(float [[X:%.*]])
774 ; CHECK-NEXT:    ret float [[FABS]]
776   %mul = fmul fast float %x, %x
777   %sqrt = call fast float @sqrtf(float %mul)
778   ret float %sqrt
781 define double @sqrt_call_squared_f64(double %x) {
782 ; CHECK-LABEL: @sqrt_call_squared_f64(
783 ; CHECK-NEXT:    [[FABS:%.*]] = call fast double @llvm.fabs.f64(double [[X:%.*]])
784 ; CHECK-NEXT:    ret double [[FABS]]
786   %mul = fmul fast double %x, %x
787   %sqrt = call fast double @sqrt(double %mul)
788   ret double %sqrt
791 define fp128 @sqrt_call_squared_f128(fp128 %x) {
792 ; CHECK-LABEL: @sqrt_call_squared_f128(
793 ; CHECK-NEXT:    [[FABS:%.*]] = call fast fp128 @llvm.fabs.f128(fp128 [[X:%.*]])
794 ; CHECK-NEXT:    ret fp128 [[FABS]]
796   %mul = fmul fast fp128 %x, %x
797   %sqrt = call fast fp128 @sqrtl(fp128 %mul)
798   ret fp128 %sqrt
801 ; =========================================================================
803 ;   Test-cases for fmin / fmax
805 ; =========================================================================
807 declare double @fmax(double, double)
808 declare double @fmin(double, double)
809 declare float @fmaxf(float, float)
810 declare float @fminf(float, float)
811 declare fp128 @fmaxl(fp128, fp128)
812 declare fp128 @fminl(fp128, fp128)
814 ; 'nsz' is implied by the definition of fmax or fmin itself.
816 ; Shrink and replace the call.
817 define float @max1(float %a, float %b) {
818 ; CHECK-LABEL: @max1(
819 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call fast float @llvm.maxnum.f32(float [[A:%.*]], float [[B:%.*]])
820 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
822   %c = fpext float %a to double
823   %d = fpext float %b to double
824   %e = call fast double @fmax(double %c, double %d)
825   %f = fptrunc double %e to float
826   ret float %f
829 define float @fmax_no_fmf(float %a, float %b) {
830 ; CHECK-LABEL: @fmax_no_fmf(
831 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call nsz float @llvm.maxnum.f32(float [[A:%.*]], float [[B:%.*]])
832 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
834   %c = call float @fmaxf(float %a, float %b)
835   ret float %c
838 define float @max2(float %a, float %b) {
839 ; CHECK-LABEL: @max2(
840 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call nnan nsz float @llvm.maxnum.f32(float [[A:%.*]], float [[B:%.*]])
841 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
843   %c = call nnan float @fmaxf(float %a, float %b)
844   ret float %c
848 define double @max3(double %a, double %b) {
849 ; CHECK-LABEL: @max3(
850 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call fast double @llvm.maxnum.f64(double [[A:%.*]], double [[B:%.*]])
851 ; CHECK-NEXT:    ret double [[TMP1]]
853   %c = call fast double @fmax(double %a, double %b)
854   ret double %c
857 define fp128 @max4(fp128 %a, fp128 %b) {
858 ; CHECK-LABEL: @max4(
859 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call nnan nsz fp128 @llvm.maxnum.f128(fp128 [[A:%.*]], fp128 [[B:%.*]])
860 ; CHECK-NEXT:    ret fp128 [[TMP1]]
862   %c = call nnan fp128 @fmaxl(fp128 %a, fp128 %b)
863   ret fp128 %c
866 ; Shrink and remove the call.
867 define float @min1(float %a, float %b) {
868 ; CHECK-LABEL: @min1(
869 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call nnan nsz float @llvm.minnum.f32(float [[A:%.*]], float [[B:%.*]])
870 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
872   %c = fpext float %a to double
873   %d = fpext float %b to double
874   %e = call nnan double @fmin(double %c, double %d)
875   %f = fptrunc double %e to float
876   ret float %f
879 define float @fmin_no_fmf(float %a, float %b) {
880 ; CHECK-LABEL: @fmin_no_fmf(
881 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call nsz float @llvm.minnum.f32(float [[A:%.*]], float [[B:%.*]])
882 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
884   %c = call float @fminf(float %a, float %b)
885   ret float %c
888 define float @min2(float %a, float %b) {
889 ; CHECK-LABEL: @min2(
890 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call fast float @llvm.minnum.f32(float [[A:%.*]], float [[B:%.*]])
891 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
893   %c = call fast float @fminf(float %a, float %b)
894   ret float %c
897 define double @min3(double %a, double %b) {
898 ; CHECK-LABEL: @min3(
899 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call nnan nsz double @llvm.minnum.f64(double [[A:%.*]], double [[B:%.*]])
900 ; CHECK-NEXT:    ret double [[TMP1]]
902   %c = call nnan double @fmin(double %a, double %b)
903   ret double %c
906 define fp128 @min4(fp128 %a, fp128 %b) {
907 ; CHECK-LABEL: @min4(
908 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call fast fp128 @llvm.minnum.f128(fp128 [[A:%.*]], fp128 [[B:%.*]])
909 ; CHECK-NEXT:    ret fp128 [[TMP1]]
911   %c = call fast fp128 @fminl(fp128 %a, fp128 %b)
912   ret fp128 %c
915 ; ((which ? 2.0 : a) + 1.0) => (which ? 3.0 : (a + 1.0))
916 ; This is always safe.  No FMF required.
917 define float @test55(i1 %which, float %a) {
918 ; CHECK-LABEL: @test55(
919 ; CHECK-NEXT:  entry:
920 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[WHICH:%.*]], label [[FINAL:%.*]], label [[DELAY:%.*]]
921 ; CHECK:       delay:
922 ; CHECK-NEXT:    [[PHITMP:%.*]] = fadd float [[A:%.*]], 1.000000e+00
923 ; CHECK-NEXT:    br label [[FINAL]]
924 ; CHECK:       final:
925 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = phi float [ 3.000000e+00, [[ENTRY:%.*]] ], [ [[PHITMP]], [[DELAY]] ]
926 ; CHECK-NEXT:    ret float [[A]]
928 entry:
929   br i1 %which, label %final, label %delay
931 delay:
932   br label %final
934 final:
935   %A = phi float [ 2.0, %entry ], [ %a, %delay ]
936   %value = fadd float %A, 1.0
937   ret float %value