test/Transforms/InstCombine/fsub.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 ; PR4374
   5
   6 define float @test1(float %x, float %y) {
   7 ; CHECK-LABEL: @test1(
   8 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fsub float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
   9 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fsub float -0.000000e+00, [[T1]]
  10 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T2]]
  11 ;
  12   %t1 = fsub float %x, %y
  13   %t2 = fsub float -0.0, %t1
  14   ret float %t2
  15 }
  16
  17 define float @test1_unary(float %x, float %y) {
  18 ; CHECK-LABEL: @test1_unary(
  19 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fsub float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
  20 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fneg float [[T1]]
  21 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T2]]
  22 ;
  23   %t1 = fsub float %x, %y
  24   %t2 = fneg float %t1
  25   ret float %t2
  26 }
  27
  28 ; Can't do anything with the test above because -0.0 - 0.0 = -0.0, but if we have nsz:
  29 ; -(X - Y) --> Y - X
  30
  31 define float @neg_sub_nsz(float %x, float %y) {
  32 ; CHECK-LABEL: @neg_sub_nsz(
  33 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fsub nsz float [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
  34 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
  35 ;
  36   %t1 = fsub float %x, %y
  37   %t2 = fsub nsz float -0.0, %t1
  38   ret float %t2
  39 }
  40
  41 ; FIXME: This combine isn't working.
  42 define float @unary_neg_sub_nsz(float %x, float %y) {
  43 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_sub_nsz(
  44 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fsub float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
  45 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fneg nsz float [[T1]]
  46 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T2]]
  47 ;
  48   %t1 = fsub float %x, %y
  49   %t2 = fneg nsz float %t1
  50   ret float %t2
  51 }
  52
  53 ; If the subtract has another use, we don't do the transform (even though it
  54 ; doesn't increase the IR instruction count) because we assume that fneg is
  55 ; easier to analyze and generally cheaper than generic fsub.
  56
  57 declare void @use(float)
  58 declare void @use2(float, double)
  59
  60 define float @neg_sub_nsz_extra_use(float %x, float %y) {
  61 ; CHECK-LABEL: @neg_sub_nsz_extra_use(
  62 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fsub float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
  63 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fsub nsz float -0.000000e+00, [[T1]]
  64 ; CHECK-NEXT:    call void @use(float [[T1]])
  65 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T2]]
  66 ;
  67   %t1 = fsub float %x, %y
  68   %t2 = fsub nsz float -0.0, %t1
  69   call void @use(float %t1)
  70   ret float %t2
  71 }
  72
  73 define float @unary_neg_sub_nsz_extra_use(float %x, float %y) {
  74 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_sub_nsz_extra_use(
  75 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fsub float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
  76 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fneg nsz float [[T1]]
  77 ; CHECK-NEXT:    call void @use(float [[T1]])
  78 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T2]]
  79 ;
  80   %t1 = fsub float %x, %y
  81   %t2 = fneg nsz float %t1
  82   call void @use(float %t1)
  83   ret float %t2
  84 }
  85
  86 ; With nsz: Z - (X - Y) --> Z + (Y - X)
  87
  88 define float @sub_sub_nsz(float %x, float %y, float %z) {
  89 ; CHECK-LABEL: @sub_sub_nsz(
  90 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fsub nsz float [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
  91 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fadd nsz float [[TMP1]], [[Z:%.*]]
  92 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T2]]
  93 ;
  94   %t1 = fsub float %x, %y
  95   %t2 = fsub nsz float %z, %t1
  96   ret float %t2
  97 }
  98
  99 ; With nsz and reassoc: Y - ((X * 5) + Y) --> X * -5
 100
 101 define float @sub_add_neg_x(float %x, float %y) {
 102 ; CHECK-LABEL: @sub_add_neg_x(
 103 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fmul reassoc nsz float [[X:%.*]], -5.000000e+00
 104 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
 105 ;
 106   %mul = fmul float %x, 5.000000e+00
 107   %add = fadd float %mul, %y
 108   %r = fsub nsz reassoc float %y, %add
 109   ret float %r
 110 }
 111
 112 ; Same as above: if 'Z' is not -0.0, swap fsub operands and convert to fadd.
 113
 114 define float @sub_sub_known_not_negzero(float %x, float %y) {
 115 ; CHECK-LABEL: @sub_sub_known_not_negzero(
 116 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fsub float [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 117 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fadd float [[TMP1]], 4.200000e+01
 118 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T2]]
 119 ;
 120   %t1 = fsub float %x, %y
 121   %t2 = fsub float 42.0, %t1
 122   ret float %t2
 123 }
 124
 125 ; <rdar://problem/7530098>
 126
 127 define double @test2(double %x, double %y) {
 128 ; CHECK-LABEL: @test2(
 129 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fadd double [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 130 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fsub double [[X]], [[T1]]
 131 ; CHECK-NEXT:    ret double [[T2]]
 132 ;
 133   %t1 = fadd double %x, %y
 134   %t2 = fsub double %x, %t1
 135   ret double %t2
 136 }
 137
 138 ; X - C --> X + (-C)
 139
 140 define float @constant_op1(float %x, float %y) {
 141 ; CHECK-LABEL: @constant_op1(
 142 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd float [[X:%.*]], -4.200000e+01
 143 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
 144 ;
 145   %r = fsub float %x, 42.0
 146   ret float %r
 147 }
 148
 149 define <2 x float> @constant_op1_vec(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
 150 ; CHECK-LABEL: @constant_op1_vec(
 151 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd <2 x float> [[X:%.*]], <float -4.200000e+01, float 4.200000e+01>
 152 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[R]]
 153 ;
 154   %r = fsub <2 x float> %x, <float 42.0, float -42.0>
 155   ret <2 x float> %r
 156 }
 157
 158 define <2 x float> @constant_op1_vec_undef(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
 159 ; CHECK-LABEL: @constant_op1_vec_undef(
 160 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd <2 x float> [[X:%.*]], <float undef, float 4.200000e+01>
 161 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[R]]
 162 ;
 163   %r = fsub <2 x float> %x, <float undef, float -42.0>
 164   ret <2 x float> %r
 165 }
 166
 167 ; X - (-Y) --> X + Y
 168
 169 define float @neg_op1(float %x, float %y) {
 170 ; CHECK-LABEL: @neg_op1(
 171 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 172 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
 173 ;
 174   %negy = fsub float -0.0, %y
 175   %r = fsub float %x, %negy
 176   ret float %r
 177 }
 178
 179 define float @unary_neg_op1(float %x, float %y) {
 180 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_op1(
 181 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 182 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
 183 ;
 184   %negy = fneg float %y
 185   %r = fsub float %x, %negy
 186   ret float %r
 187 }
 188
 189 define <2 x float> @neg_op1_vec(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
 190 ; CHECK-LABEL: @neg_op1_vec(
 191 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd <2 x float> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 192 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[R]]
 193 ;
 194   %negy = fsub <2 x float> <float -0.0, float -0.0>, %y
 195   %r = fsub <2 x float> %x, %negy
 196   ret <2 x float> %r
 197 }
 198
 199 define <2 x float> @unary_neg_op1_vec(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
 200 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_op1_vec(
 201 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd <2 x float> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 202 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[R]]
 203 ;
 204   %negy = fneg <2 x float> %y
 205   %r = fsub <2 x float> %x, %negy
 206   ret <2 x float> %r
 207 }
 208
 209 define <2 x float> @neg_op1_vec_undef(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
 210 ; CHECK-LABEL: @neg_op1_vec_undef(
 211 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd <2 x float> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 212 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[R]]
 213 ;
 214   %negy = fsub <2 x float> <float -0.0, float undef>, %y
 215   %r = fsub <2 x float> %x, %negy
 216   ret <2 x float> %r
 217 }
 218
 219 ; Similar to above - but look through fpext/fptrunc casts to find the fneg.
 220
 221 define double @neg_ext_op1(float %a, double %b) {
 222 ; CHECK-LABEL: @neg_ext_op1(
 223 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fpext float [[A:%.*]] to double
 224 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd double [[TMP1]], [[B:%.*]]
 225 ; CHECK-NEXT:    ret double [[T3]]
 226 ;
 227   %t1 = fsub float -0.0, %a
 228   %t2 = fpext float %t1 to double
 229   %t3 = fsub double %b, %t2
 230   ret double %t3
 231 }
 232
 233 define double @unary_neg_ext_op1(float %a, double %b) {
 234 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_ext_op1(
 235 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fpext float [[A:%.*]] to double
 236 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd double [[TMP1]], [[B:%.*]]
 237 ; CHECK-NEXT:    ret double [[T3]]
 238 ;
 239   %t1 = fneg float %a
 240   %t2 = fpext float %t1 to double
 241   %t3 = fsub double %b, %t2
 242   ret double %t3
 243 }
 244
 245 ; Verify that vectors work too.
 246
 247 define <2 x float> @neg_trunc_op1(<2 x double> %a, <2 x float> %b) {
 248 ; CHECK-LABEL: @neg_trunc_op1(
 249 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fptrunc <2 x double> [[A:%.*]] to <2 x float>
 250 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd <2 x float> [[TMP1]], [[B:%.*]]
 251 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[T3]]
 252 ;
 253   %t1 = fsub <2 x double> <double -0.0, double -0.0>, %a
 254   %t2 = fptrunc <2 x double> %t1 to <2 x float>
 255   %t3 = fsub <2 x float> %b, %t2
 256   ret <2 x float> %t3
 257 }
 258
 259 define <2 x float> @unary_neg_trunc_op1(<2 x double> %a, <2 x float> %b) {
 260 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_trunc_op1(
 261 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fptrunc <2 x double> [[A:%.*]] to <2 x float>
 262 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd <2 x float> [[TMP1]], [[B:%.*]]
 263 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[T3]]
 264 ;
 265   %t1 = fneg <2 x double> %a
 266   %t2 = fptrunc <2 x double> %t1 to <2 x float>
 267   %t3 = fsub <2 x float> %b, %t2
 268   ret <2 x float> %t3
 269 }
 270
 271 ; No FMF needed, but they should propagate to the fadd.
 272
 273 define double @neg_ext_op1_fast(float %a, double %b) {
 274 ; CHECK-LABEL: @neg_ext_op1_fast(
 275 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fpext float [[A:%.*]] to double
 276 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd fast double [[TMP1]], [[B:%.*]]
 277 ; CHECK-NEXT:    ret double [[T3]]
 278 ;
 279   %t1 = fsub float -0.0, %a
 280   %t2 = fpext float %t1 to double
 281   %t3 = fsub fast double %b, %t2
 282   ret double %t3
 283 }
 284
 285 define double @unary_neg_ext_op1_fast(float %a, double %b) {
 286 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_ext_op1_fast(
 287 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fpext float [[A:%.*]] to double
 288 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd fast double [[TMP1]], [[B:%.*]]
 289 ; CHECK-NEXT:    ret double [[T3]]
 290 ;
 291   %t1 = fneg float %a
 292   %t2 = fpext float %t1 to double
 293   %t3 = fsub fast double %b, %t2
 294   ret double %t3
 295 }
 296
 297 ; Extra use should prevent the transform.
 298
 299 define float @neg_ext_op1_extra_use(half %a, float %b) {
 300 ; CHECK-LABEL: @neg_ext_op1_extra_use(
 301 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fsub half 0xH8000, [[A:%.*]]
 302 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fpext half [[T1]] to float
 303 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fsub float [[B:%.*]], [[T2]]
 304 ; CHECK-NEXT:    call void @use(float [[T2]])
 305 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
 306 ;
 307   %t1 = fsub half -0.0, %a
 308   %t2 = fpext half %t1 to float
 309   %t3 = fsub float %b, %t2
 310   call void @use(float %t2)
 311   ret float %t3
 312 }
 313
 314 define float @unary_neg_ext_op1_extra_use(half %a, float %b) {
 315 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_ext_op1_extra_use(
 316 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fneg half [[A:%.*]]
 317 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fpext half [[T1]] to float
 318 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fsub float [[B:%.*]], [[T2]]
 319 ; CHECK-NEXT:    call void @use(float [[T2]])
 320 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
 321 ;
 322   %t1 = fneg half %a
 323   %t2 = fpext half %t1 to float
 324   %t3 = fsub float %b, %t2
 325   call void @use(float %t2)
 326   ret float %t3
 327 }
 328
 329 ; One-use fptrunc is always hoisted above fneg, so the corresponding
 330 ; multi-use bug for fptrunc isn't visible with a fold starting from
 331 ; the last fsub.
 332
 333 define float @neg_trunc_op1_extra_use(double %a, float %b) {
 334 ; CHECK-LABEL: @neg_trunc_op1_extra_use(
 335 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fptrunc double [[A:%.*]] to float
 336 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fsub float -0.000000e+00, [[TMP1]]
 337 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fadd float [[TMP1]], [[B:%.*]]
 338 ; CHECK-NEXT:    call void @use(float [[T2]])
 339 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
 340 ;
 341   %t1 = fsub double -0.0, %a
 342   %t2 = fptrunc double %t1 to float
 343   %t3 = fsub float %b, %t2
 344   call void @use(float %t2)
 345   ret float %t3
 346 }
 347
 348 ; FIXME: This combine isn't working.
 349 define float @unary_neg_trunc_op1_extra_use(double %a, float %b) {
 350 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_trunc_op1_extra_use(
 351 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fneg double [[A:%.*]]
 352 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fptrunc double [[T1]] to float
 353 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fsub float [[B:%.*]], [[T2]]
 354 ; CHECK-NEXT:    call void @use(float [[T2]])
 355 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
 356 ;
 357   %t1 = fneg double %a
 358   %t2 = fptrunc double %t1 to float
 359   %t3 = fsub float %b, %t2
 360   call void @use(float %t2)
 361   ret float %t3
 362 }
 363
 364 ; Extra uses should prevent the transform.
 365
 366 define float @neg_trunc_op1_extra_uses(double %a, float %b) {
 367 ; CHECK-LABEL: @neg_trunc_op1_extra_uses(
 368 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fsub double -0.000000e+00, [[A:%.*]]
 369 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fptrunc double [[T1]] to float
 370 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fsub float [[B:%.*]], [[T2]]
 371 ; CHECK-NEXT:    call void @use2(float [[T2]], double [[T1]])
 372 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
 373 ;
 374   %t1 = fsub double -0.0, %a
 375   %t2 = fptrunc double %t1 to float
 376   %t3 = fsub float %b, %t2
 377   call void @use2(float %t2, double %t1)
 378   ret float %t3
 379 }
 380
 381 define float @unary_neg_trunc_op1_extra_uses(double %a, float %b) {
 382 ; CHECK-LABEL: @unary_neg_trunc_op1_extra_uses(
 383 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fneg double [[A:%.*]]
 384 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fptrunc double [[T1]] to float
 385 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fsub float [[B:%.*]], [[T2]]
 386 ; CHECK-NEXT:    call void @use2(float [[T2]], double [[T1]])
 387 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T3]]
 388 ;
 389   %t1 = fneg double %a
 390   %t2 = fptrunc double %t1 to float
 391   %t3 = fsub float %b, %t2
 392   call void @use2(float %t2, double %t1)
 393   ret float %t3
 394 }
 395
 396 ; Don't negate a constant expression to form fadd and induce infinite looping:
 397 ; https://bugs.llvm.org/show_bug.cgi?id=37605
 398
 399 @b = external global i16, align 1
 400
 401 define float @PR37605(float %conv) {
 402 ; CHECK-LABEL: @PR37605(
 403 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = fsub float [[CONV:%.*]], bitcast (i32 ptrtoint (i16* @b to i32) to float)
 404 ; CHECK-NEXT:    ret float [[SUB]]
 405 ;
 406   %sub = fsub float %conv, bitcast (i32 ptrtoint (i16* @b to i32) to float)
 407   ret float %sub
 408 }
 409