[Alignment][NFC] Use Align with TargetLowering::setMinFunctionAlignment
[llvm-core.git] / test / CodeGen / X86 / combine-mul.ll
blob8c38352c6b2f34b3dc01ba0ddc5581c8b023621e
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=+avx2 | FileCheck %s --check-prefix=AVX
5 ; fold (mul x, 0) -> 0
6 define <4 x i32> @combine_vec_mul_zero(<4 x i32> %x) {
7 ; SSE-LABEL: combine_vec_mul_zero:
8 ; SSE:       # %bb.0:
9 ; SSE-NEXT:    xorps %xmm0, %xmm0
10 ; SSE-NEXT:    retq
12 ; AVX-LABEL: combine_vec_mul_zero:
13 ; AVX:       # %bb.0:
14 ; AVX-NEXT:    vxorps %xmm0, %xmm0, %xmm0
15 ; AVX-NEXT:    retq
16   %1 = mul <4 x i32> %x, zeroinitializer
17   ret <4 x i32> %1
20 ; fold (mul x, 1) -> x
21 define <4 x i32> @combine_vec_mul_one(<4 x i32> %x) {
22 ; SSE-LABEL: combine_vec_mul_one:
23 ; SSE:       # %bb.0:
24 ; SSE-NEXT:    retq
26 ; AVX-LABEL: combine_vec_mul_one:
27 ; AVX:       # %bb.0:
28 ; AVX-NEXT:    retq
29   %1 = mul <4 x i32> %x, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
30   ret <4 x i32> %1
33 ; fold (mul x, -1) -> 0-x
34 define <4 x i32> @combine_vec_mul_negone(<4 x i32> %x) {
35 ; SSE-LABEL: combine_vec_mul_negone:
36 ; SSE:       # %bb.0:
37 ; SSE-NEXT:    pxor %xmm1, %xmm1
38 ; SSE-NEXT:    psubd %xmm0, %xmm1
39 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm1, %xmm0
40 ; SSE-NEXT:    retq
42 ; AVX-LABEL: combine_vec_mul_negone:
43 ; AVX:       # %bb.0:
44 ; AVX-NEXT:    vpxor %xmm1, %xmm1, %xmm1
45 ; AVX-NEXT:    vpsubd %xmm0, %xmm1, %xmm0
46 ; AVX-NEXT:    retq
47   %1 = mul <4 x i32> %x, <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
48   ret <4 x i32> %1
51 ; fold (mul x, (1 << c)) -> x << c
52 define <4 x i32> @combine_vec_mul_pow2a(<4 x i32> %x) {
53 ; SSE-LABEL: combine_vec_mul_pow2a:
54 ; SSE:       # %bb.0:
55 ; SSE-NEXT:    paddd %xmm0, %xmm0
56 ; SSE-NEXT:    retq
58 ; AVX-LABEL: combine_vec_mul_pow2a:
59 ; AVX:       # %bb.0:
60 ; AVX-NEXT:    vpaddd %xmm0, %xmm0, %xmm0
61 ; AVX-NEXT:    retq
62   %1 = mul <4 x i32> %x, <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>
63   ret <4 x i32> %1
66 define <4 x i32> @combine_vec_mul_pow2b(<4 x i32> %x) {
67 ; SSE-LABEL: combine_vec_mul_pow2b:
68 ; SSE:       # %bb.0:
69 ; SSE-NEXT:    pmulld {{.*}}(%rip), %xmm0
70 ; SSE-NEXT:    retq
72 ; AVX-LABEL: combine_vec_mul_pow2b:
73 ; AVX:       # %bb.0:
74 ; AVX-NEXT:    vpsllvd {{.*}}(%rip), %xmm0, %xmm0
75 ; AVX-NEXT:    retq
76   %1 = mul <4 x i32> %x, <i32 1, i32 2, i32 4, i32 16>
77   ret <4 x i32> %1
80 define <4 x i64> @combine_vec_mul_pow2c(<4 x i64> %x) {
81 ; SSE-LABEL: combine_vec_mul_pow2c:
82 ; SSE:       # %bb.0:
83 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm0, %xmm2
84 ; SSE-NEXT:    psllq $1, %xmm2
85 ; SSE-NEXT:    pblendw {{.*#+}} xmm2 = xmm0[0,1,2,3],xmm2[4,5,6,7]
86 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm1, %xmm0
87 ; SSE-NEXT:    psllq $4, %xmm0
88 ; SSE-NEXT:    psllq $2, %xmm1
89 ; SSE-NEXT:    pblendw {{.*#+}} xmm1 = xmm1[0,1,2,3],xmm0[4,5,6,7]
90 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm2, %xmm0
91 ; SSE-NEXT:    retq
93 ; AVX-LABEL: combine_vec_mul_pow2c:
94 ; AVX:       # %bb.0:
95 ; AVX-NEXT:    vpsllvq {{.*}}(%rip), %ymm0, %ymm0
96 ; AVX-NEXT:    retq
97   %1 = mul <4 x i64> %x, <i64 1, i64 2, i64 4, i64 16>
98   ret <4 x i64> %1
101 ; fold (mul x, -(1 << c)) -> -(x << c) or (-x) << c
102 define <4 x i32> @combine_vec_mul_negpow2a(<4 x i32> %x) {
103 ; SSE-LABEL: combine_vec_mul_negpow2a:
104 ; SSE:       # %bb.0:
105 ; SSE-NEXT:    paddd %xmm0, %xmm0
106 ; SSE-NEXT:    pxor %xmm1, %xmm1
107 ; SSE-NEXT:    psubd %xmm0, %xmm1
108 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm1, %xmm0
109 ; SSE-NEXT:    retq
111 ; AVX-LABEL: combine_vec_mul_negpow2a:
112 ; AVX:       # %bb.0:
113 ; AVX-NEXT:    vpaddd %xmm0, %xmm0, %xmm0
114 ; AVX-NEXT:    vpxor %xmm1, %xmm1, %xmm1
115 ; AVX-NEXT:    vpsubd %xmm0, %xmm1, %xmm0
116 ; AVX-NEXT:    retq
117   %1 = mul <4 x i32> %x, <i32 -2, i32 -2, i32 -2, i32 -2>
118   ret <4 x i32> %1
121 define <4 x i32> @combine_vec_mul_negpow2b(<4 x i32> %x) {
122 ; SSE-LABEL: combine_vec_mul_negpow2b:
123 ; SSE:       # %bb.0:
124 ; SSE-NEXT:    pmulld {{.*}}(%rip), %xmm0
125 ; SSE-NEXT:    retq
127 ; AVX-LABEL: combine_vec_mul_negpow2b:
128 ; AVX:       # %bb.0:
129 ; AVX-NEXT:    vpmulld {{.*}}(%rip), %xmm0, %xmm0
130 ; AVX-NEXT:    retq
131   %1 = mul <4 x i32> %x, <i32 -1, i32 -2, i32 -4, i32 -16>
132   ret <4 x i32> %1
135 define <4 x i64> @combine_vec_mul_negpow2c(<4 x i64> %x) {
136 ; SSE-LABEL: combine_vec_mul_negpow2c:
137 ; SSE:       # %bb.0:
138 ; SSE-NEXT:    movdqa {{.*#+}} xmm2 = [4294967295,4294967295]
139 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm0, %xmm3
140 ; SSE-NEXT:    pmuludq %xmm2, %xmm3
141 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm0, %xmm4
142 ; SSE-NEXT:    psrlq $32, %xmm4
143 ; SSE-NEXT:    movdqa {{.*#+}} xmm5 = [18446744073709551615,18446744073709551614]
144 ; SSE-NEXT:    pmuludq %xmm5, %xmm4
145 ; SSE-NEXT:    paddq %xmm3, %xmm4
146 ; SSE-NEXT:    psllq $32, %xmm4
147 ; SSE-NEXT:    pmuludq %xmm5, %xmm0
148 ; SSE-NEXT:    paddq %xmm4, %xmm0
149 ; SSE-NEXT:    pmuludq %xmm1, %xmm2
150 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm1, %xmm3
151 ; SSE-NEXT:    psrlq $32, %xmm3
152 ; SSE-NEXT:    movdqa {{.*#+}} xmm4 = [18446744073709551612,18446744073709551600]
153 ; SSE-NEXT:    pmuludq %xmm4, %xmm3
154 ; SSE-NEXT:    paddq %xmm2, %xmm3
155 ; SSE-NEXT:    psllq $32, %xmm3
156 ; SSE-NEXT:    pmuludq %xmm4, %xmm1
157 ; SSE-NEXT:    paddq %xmm3, %xmm1
158 ; SSE-NEXT:    retq
160 ; AVX-LABEL: combine_vec_mul_negpow2c:
161 ; AVX:       # %bb.0:
162 ; AVX-NEXT:    vpbroadcastq {{.*#+}} ymm1 = [4294967295,4294967295,4294967295,4294967295]
163 ; AVX-NEXT:    vpmuludq %ymm1, %ymm0, %ymm1
164 ; AVX-NEXT:    vpsrlq $32, %ymm0, %ymm2
165 ; AVX-NEXT:    vmovdqa {{.*#+}} ymm3 = [18446744073709551615,18446744073709551614,18446744073709551612,18446744073709551600]
166 ; AVX-NEXT:    vpmuludq %ymm3, %ymm2, %ymm2
167 ; AVX-NEXT:    vpaddq %ymm2, %ymm1, %ymm1
168 ; AVX-NEXT:    vpsllq $32, %ymm1, %ymm1
169 ; AVX-NEXT:    vpmuludq %ymm3, %ymm0, %ymm0
170 ; AVX-NEXT:    vpaddq %ymm1, %ymm0, %ymm0
171 ; AVX-NEXT:    retq
172   %1 = mul <4 x i64> %x, <i64 -1, i64 -2, i64 -4, i64 -16>
173   ret <4 x i64> %1
176 ; (mul (shl X, c1), c2) -> (mul X, c2 << c1)
177 define <4 x i32> @combine_vec_mul_shl_const(<4 x i32> %x) {
178 ; SSE-LABEL: combine_vec_mul_shl_const:
179 ; SSE:       # %bb.0:
180 ; SSE-NEXT:    pmulld {{.*}}(%rip), %xmm0
181 ; SSE-NEXT:    retq
183 ; AVX-LABEL: combine_vec_mul_shl_const:
184 ; AVX:       # %bb.0:
185 ; AVX-NEXT:    vpmulld {{.*}}(%rip), %xmm0, %xmm0
186 ; AVX-NEXT:    retq
187   %1 = shl <4 x i32> %x, <i32 1, i32 2, i32 8, i32 16>
188   %2 = mul <4 x i32> %1, <i32 1, i32 3, i32 5, i32 7>
189   ret <4 x i32> %2
192 ; (mul (shl X, C), Y) -> (shl (mul X, Y), C) when the shift has one use.
193 define <4 x i32> @combine_vec_mul_shl_oneuse0(<4 x i32> %x, <4 x i32> %y) {
194 ; SSE-LABEL: combine_vec_mul_shl_oneuse0:
195 ; SSE:       # %bb.0:
196 ; SSE-NEXT:    pmulld %xmm1, %xmm0
197 ; SSE-NEXT:    pmulld {{.*}}(%rip), %xmm0
198 ; SSE-NEXT:    retq
200 ; AVX-LABEL: combine_vec_mul_shl_oneuse0:
201 ; AVX:       # %bb.0:
202 ; AVX-NEXT:    vpmulld %xmm1, %xmm0, %xmm0
203 ; AVX-NEXT:    vpsllvd {{.*}}(%rip), %xmm0, %xmm0
204 ; AVX-NEXT:    retq
205   %1 = shl <4 x i32> %x, <i32 1, i32 2, i32 8, i32 16>
206   %2 = mul <4 x i32> %1, %y
207   ret <4 x i32> %2
210 define <4 x i32> @combine_vec_mul_shl_oneuse1(<4 x i32> %x, <4 x i32> %y) {
211 ; SSE-LABEL: combine_vec_mul_shl_oneuse1:
212 ; SSE:       # %bb.0:
213 ; SSE-NEXT:    pmulld %xmm1, %xmm0
214 ; SSE-NEXT:    pmulld {{.*}}(%rip), %xmm0
215 ; SSE-NEXT:    retq
217 ; AVX-LABEL: combine_vec_mul_shl_oneuse1:
218 ; AVX:       # %bb.0:
219 ; AVX-NEXT:    vpmulld %xmm1, %xmm0, %xmm0
220 ; AVX-NEXT:    vpsllvd {{.*}}(%rip), %xmm0, %xmm0
221 ; AVX-NEXT:    retq
222   %1 = shl <4 x i32> %x, <i32 1, i32 2, i32 8, i32 16>
223   %2 = mul <4 x i32> %y, %1
224   ret <4 x i32> %2
227 define <4 x i32> @combine_vec_mul_shl_multiuse0(<4 x i32> %x, <4 x i32> %y) {
228 ; SSE-LABEL: combine_vec_mul_shl_multiuse0:
229 ; SSE:       # %bb.0:
230 ; SSE-NEXT:    pmulld {{.*}}(%rip), %xmm0
231 ; SSE-NEXT:    pmulld %xmm0, %xmm1
232 ; SSE-NEXT:    paddd %xmm1, %xmm0
233 ; SSE-NEXT:    retq
235 ; AVX-LABEL: combine_vec_mul_shl_multiuse0:
236 ; AVX:       # %bb.0:
237 ; AVX-NEXT:    vpsllvd {{.*}}(%rip), %xmm0, %xmm0
238 ; AVX-NEXT:    vpmulld %xmm1, %xmm0, %xmm1
239 ; AVX-NEXT:    vpaddd %xmm1, %xmm0, %xmm0
240 ; AVX-NEXT:    retq
241   %1 = shl <4 x i32> %x, <i32 1, i32 2, i32 8, i32 16>
242   %2 = mul <4 x i32> %1, %y
243   %3 = add <4 x i32> %1, %2
244   ret <4 x i32> %3
247 define <4 x i32> @combine_vec_mul_shl_multiuse1(<4 x i32> %x, <4 x i32> %y) {
248 ; SSE-LABEL: combine_vec_mul_shl_multiuse1:
249 ; SSE:       # %bb.0:
250 ; SSE-NEXT:    pmulld {{.*}}(%rip), %xmm0
251 ; SSE-NEXT:    pmulld %xmm0, %xmm1
252 ; SSE-NEXT:    paddd %xmm1, %xmm0
253 ; SSE-NEXT:    retq
255 ; AVX-LABEL: combine_vec_mul_shl_multiuse1:
256 ; AVX:       # %bb.0:
257 ; AVX-NEXT:    vpsllvd {{.*}}(%rip), %xmm0, %xmm0
258 ; AVX-NEXT:    vpmulld %xmm0, %xmm1, %xmm1
259 ; AVX-NEXT:    vpaddd %xmm1, %xmm0, %xmm0
260 ; AVX-NEXT:    retq
261   %1 = shl <4 x i32> %x, <i32 1, i32 2, i32 8, i32 16>
262   %2 = mul <4 x i32> %y, %1
263   %3 = add <4 x i32> %1, %2
264   ret <4 x i32> %3
267 ; fold (mul (add x, c1), c2) -> (add (mul x, c2), c1*c2)
269 define <4 x i32> @combine_vec_mul_add(<4 x i32> %x) {
270 ; SSE-LABEL: combine_vec_mul_add:
271 ; SSE:       # %bb.0:
272 ; SSE-NEXT:    pmulld {{.*}}(%rip), %xmm0
273 ; SSE-NEXT:    paddd {{.*}}(%rip), %xmm0
274 ; SSE-NEXT:    retq
276 ; AVX-LABEL: combine_vec_mul_add:
277 ; AVX:       # %bb.0:
278 ; AVX-NEXT:    vpmulld {{.*}}(%rip), %xmm0, %xmm0
279 ; AVX-NEXT:    vpaddd {{.*}}(%rip), %xmm0, %xmm0
280 ; AVX-NEXT:    retq
281   %1 = add <4 x i32> %x, <i32 1, i32 2, i32 8, i32 16>
282   %2 = mul <4 x i32> %1, <i32 4, i32 6, i32 2, i32 0>
283   ret <4 x i32> %2
286 ; This would infinite loop because DAGCombiner wants to turn this into a shift,
287 ; but x86 lowering wants to avoid non-uniform vector shift amounts.
289 define <16 x i8> @PR35579(<16 x i8> %x) {
290 ; SSE-LABEL: PR35579:
291 ; SSE:       # %bb.0:
292 ; SSE-NEXT:    pmovzxbw {{.*#+}} xmm1 = xmm0[0],zero,xmm0[1],zero,xmm0[2],zero,xmm0[3],zero,xmm0[4],zero,xmm0[5],zero,xmm0[6],zero,xmm0[7],zero
293 ; SSE-NEXT:    punpckhbw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,15,15]
294 ; SSE-NEXT:    pmullw {{.*}}(%rip), %xmm0
295 ; SSE-NEXT:    movdqa {{.*#+}} xmm2 = [255,255,255,255,255,255,255,255]
296 ; SSE-NEXT:    pand %xmm2, %xmm0
297 ; SSE-NEXT:    pmullw {{.*}}(%rip), %xmm1
298 ; SSE-NEXT:    pand %xmm2, %xmm1
299 ; SSE-NEXT:    packuswb %xmm0, %xmm1
300 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm1, %xmm0
301 ; SSE-NEXT:    retq
303 ; AVX-LABEL: PR35579:
304 ; AVX:       # %bb.0:
305 ; AVX-NEXT:    vpmovzxbw {{.*#+}} ymm0 = xmm0[0],zero,xmm0[1],zero,xmm0[2],zero,xmm0[3],zero,xmm0[4],zero,xmm0[5],zero,xmm0[6],zero,xmm0[7],zero,xmm0[8],zero,xmm0[9],zero,xmm0[10],zero,xmm0[11],zero,xmm0[12],zero,xmm0[13],zero,xmm0[14],zero,xmm0[15],zero
306 ; AVX-NEXT:    vpmullw {{.*}}(%rip), %ymm0, %ymm0
307 ; AVX-NEXT:    vpand {{.*}}(%rip), %ymm0, %ymm0
308 ; AVX-NEXT:    vextracti128 $1, %ymm0, %xmm1
309 ; AVX-NEXT:    vpackuswb %xmm1, %xmm0, %xmm0
310 ; AVX-NEXT:    vzeroupper
311 ; AVX-NEXT:    retq
312   %r = mul <16 x i8> %x, <i8 0, i8 1, i8 2, i8 1, i8 4, i8 1, i8 2, i8 1, i8 8, i8 1, i8 2, i8 1, i8 4, i8 1, i8 2, i8 1>
313   ret <16 x i8> %r
316 ; OSS Fuzz: https://bugs.chromium.org/p/oss-fuzz/issues/detail?id=15429
317 define <4 x i64> @fuzz15429(<4 x i64> %InVec) {
318 ; SSE-LABEL: fuzz15429:
319 ; SSE:       # %bb.0:
320 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm1, %xmm2
321 ; SSE-NEXT:    psllq $3, %xmm2
322 ; SSE-NEXT:    psllq $2, %xmm1
323 ; SSE-NEXT:    pblendw {{.*#+}} xmm1 = xmm1[0,1,2,3],xmm2[4,5,6,7]
324 ; SSE-NEXT:    paddq %xmm0, %xmm0
325 ; SSE-NEXT:    movabsq $9223372036854775807, %rax # imm = 0x7FFFFFFFFFFFFFFF
326 ; SSE-NEXT:    pinsrq $0, %rax, %xmm0
327 ; SSE-NEXT:    retq
329 ; AVX-LABEL: fuzz15429:
330 ; AVX:       # %bb.0:
331 ; AVX-NEXT:    vpsllvq {{.*}}(%rip), %ymm0, %ymm0
332 ; AVX-NEXT:    movabsq $9223372036854775807, %rax # imm = 0x7FFFFFFFFFFFFFFF
333 ; AVX-NEXT:    vpinsrq $0, %rax, %xmm0, %xmm1
334 ; AVX-NEXT:    vpblendd {{.*#+}} ymm0 = ymm1[0,1,2,3],ymm0[4,5,6,7]
335 ; AVX-NEXT:    retq
336   %mul = mul <4 x i64> %InVec, <i64 1, i64 2, i64 4, i64 8>
337   %I = insertelement <4 x i64> %mul, i64 9223372036854775807, i64 0
338   ret <4 x i64> %I