llvm/test/Transforms/InstCombine/powi.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt -passes=instcombine -S < %s | FileCheck %s
   3
   4 declare double @llvm.powi.f64.i32(double, i32)
   5 declare float @llvm.powi.f32.i32(float, i32)
   6 declare double @llvm.powi.f64.i64(double, i64)
   7 declare double @llvm.fabs.f64(double)
   8 declare double @llvm.copysign.f64(double, double)
   9 declare void @use(double)
  10
  11 define double @powi_fneg_even_int(double %x) {
  12 ; CHECK-LABEL: @powi_fneg_even_int(
  13 ; CHECK-NEXT:  entry:
  14 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 4)
  15 ; CHECK-NEXT:    ret double [[R]]
  16 ;
  17 entry:
  18   %fneg = fneg double %x
  19   %r = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %fneg, i32 4)
  20   ret double %r
  21 }
  22
  23 define double @powi_fabs_even_int(double %x) {
  24 ; CHECK-LABEL: @powi_fabs_even_int(
  25 ; CHECK-NEXT:  entry:
  26 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 4)
  27 ; CHECK-NEXT:    ret double [[R]]
  28 ;
  29 entry:
  30   %f = tail call double @llvm.fabs.f64(double %x)
  31   %r = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %f, i32 4)
  32   ret double %r
  33 }
  34
  35 define double @powi_copysign_even_int(double %x, double %y) {
  36 ; CHECK-LABEL: @powi_copysign_even_int(
  37 ; CHECK-NEXT:  entry:
  38 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 4)
  39 ; CHECK-NEXT:    ret double [[R]]
  40 ;
  41 entry:
  42   %cs = tail call double @llvm.copysign.f64(double %x, double %y)
  43   %r = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %cs, i32 4)
  44   ret double %r
  45 }
  46
  47 define double @powi_fneg_odd_int(double %x) {
  48 ; CHECK-LABEL: @powi_fneg_odd_int(
  49 ; CHECK-NEXT:  entry:
  50 ; CHECK-NEXT:    [[FNEG:%.*]] = fneg double [[X:%.*]]
  51 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[FNEG]], i32 5)
  52 ; CHECK-NEXT:    ret double [[R]]
  53 ;
  54 entry:
  55   %fneg = fneg double %x
  56   %r = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %fneg, i32 5)
  57   ret double %r
  58 }
  59
  60 define double @powi_fabs_odd_int(double %x) {
  61 ; CHECK-LABEL: @powi_fabs_odd_int(
  62 ; CHECK-NEXT:  entry:
  63 ; CHECK-NEXT:    [[F:%.*]] = tail call double @llvm.fabs.f64(double [[X:%.*]])
  64 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[F]], i32 5)
  65 ; CHECK-NEXT:    ret double [[R]]
  66 ;
  67 entry:
  68   %f = tail call double @llvm.fabs.f64(double %x)
  69   %r = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %f, i32 5)
  70   ret double %r
  71 }
  72
  73 define double @powi_copysign_odd_int(double %x, double %y) {
  74 ; CHECK-LABEL: @powi_copysign_odd_int(
  75 ; CHECK-NEXT:  entry:
  76 ; CHECK-NEXT:    [[CS:%.*]] = tail call double @llvm.copysign.f64(double [[X:%.*]], double [[Y:%.*]])
  77 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[CS]], i32 5)
  78 ; CHECK-NEXT:    ret double [[R]]
  79 ;
  80 entry:
  81   %cs = tail call double @llvm.copysign.f64(double %x, double %y)
  82   %r = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %cs, i32 5)
  83   ret double %r
  84 }
  85
  86 define double @powi_fmul_arg0_no_reassoc(double %x, i32 %i) {
  87 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_arg0_no_reassoc(
  88 ; CHECK-NEXT:  entry:
  89 ; CHECK-NEXT:    [[POW:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 [[I:%.*]])
  90 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul double [[POW]], [[X]]
  91 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
  92 ;
  93 entry:
  94   %pow = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %i)
  95   %mul = fmul double %pow, %x
  96   ret double %mul
  97 }
  98
  99
 100 define double @powi_fmul_arg0(double %x, i32 %i) {
 101 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_arg0(
 102 ; CHECK-NEXT:  entry:
 103 ; CHECK-NEXT:    [[POW:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 [[I:%.*]])
 104 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul reassoc double [[POW]], [[X]]
 105 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 106 ;
 107 entry:
 108   %pow = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %i)
 109   %mul = fmul reassoc double %pow, %x
 110   ret double %mul
 111 }
 112
 113 define double @powi_fmul_arg0_use(double %x, i32 %i) {
 114 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_arg0_use(
 115 ; CHECK-NEXT:  entry:
 116 ; CHECK-NEXT:    [[POW:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 [[I:%.*]])
 117 ; CHECK-NEXT:    tail call void @use(double [[POW]])
 118 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul reassoc double [[POW]], [[X]]
 119 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 120 ;
 121 entry:
 122   %pow = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %i)
 123   tail call void @use(double %pow)
 124   %mul = fmul reassoc double %pow, %x
 125   ret double %mul
 126 }
 127
 128 ; Negative test: Missing reassoc flag on fmul
 129 define double @powi_fmul_powi_no_reassoc1(double %x, i32 %y, i32 %z) {
 130 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_powi_no_reassoc1(
 131 ; CHECK-NEXT:  entry:
 132 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 [[Y:%.*]])
 133 ; CHECK-NEXT:    [[P2:%.*]] = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double [[X]], i32 [[Z:%.*]])
 134 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul double [[P2]], [[P1]]
 135 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 136 ;
 137 entry:
 138   %p1 = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %y)
 139   %p2 = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %z)
 140   %mul = fmul double %p2, %p1
 141   ret double %mul
 142 }
 143
 144 ; Negative test: Missing reassoc flag on 2nd operand
 145 define double @powi_fmul_powi_no_reassoc2(double %x, i32 %y, i32 %z) {
 146 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_powi_no_reassoc2(
 147 ; CHECK-NEXT:  entry:
 148 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 [[Y:%.*]])
 149 ; CHECK-NEXT:    [[P2:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[X]], i32 [[Z:%.*]])
 150 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul reassoc double [[P2]], [[P1]]
 151 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 152 ;
 153 entry:
 154   %p1 = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %y)
 155   %p2 = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %z)
 156   %mul = fmul reassoc double %p2, %p1
 157   ret double %mul
 158 }
 159
 160 ; Negative test: Missing reassoc flag on 1st operand
 161 define double @powi_fmul_powi_no_reassoc3(double %x, i32 %y, i32 %z) {
 162 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_powi_no_reassoc3(
 163 ; CHECK-NEXT:  entry:
 164 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 [[Y:%.*]])
 165 ; CHECK-NEXT:    [[P2:%.*]] = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double [[X]], i32 [[Z:%.*]])
 166 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul reassoc double [[P2]], [[P1]]
 167 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 168 ;
 169 entry:
 170   %p1 = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %y)
 171   %p2 = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %z)
 172   %mul = fmul reassoc double %p2, %p1
 173   ret double %mul
 174 }
 175
 176 ; All of the fmul and its operands should have the reassoc flags
 177 define double @powi_fmul_powi(double %x, i32 %y, i32 %z) {
 178 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_powi(
 179 ; CHECK-NEXT:  entry:
 180 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = add i32 [[Z:%.*]], [[Y:%.*]]
 181 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 [[TMP0]])
 182 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 183 ;
 184 entry:
 185   %p1 = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %y)
 186   %p2 = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %z)
 187   %mul = fmul reassoc double %p2, %p1
 188   ret double %mul
 189 }
 190
 191 define double @powi_fmul_powi_fast_on_fmul(double %x, i32 %y, i32 %z) {
 192 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_powi_fast_on_fmul(
 193 ; CHECK-NEXT:  entry:
 194 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = add i32 [[Z:%.*]], [[Y:%.*]]
 195 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = call fast double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 [[TMP0]])
 196 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 197 ;
 198 entry:
 199   %p1 = tail call fast double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %y)
 200   %p2 = tail call fast double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %z)
 201   %mul = fmul fast double %p2, %p1
 202   ret double %mul
 203 }
 204
 205 define double @powi_fmul_powi_fast_on_powi(double %x, i32 %y, i32 %z) {
 206 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_powi_fast_on_powi(
 207 ; CHECK-NEXT:  entry:
 208 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = tail call fast double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 [[Y:%.*]])
 209 ; CHECK-NEXT:    [[P2:%.*]] = tail call fast double @llvm.powi.f64.i32(double [[X]], i32 [[Z:%.*]])
 210 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul double [[P2]], [[P1]]
 211 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 212 ;
 213 entry:
 214   %p1 = tail call fast double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %y)
 215   %p2 = tail call fast double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %z)
 216   %mul = fmul double %p2, %p1
 217   ret double %mul
 218 }
 219
 220 define double @powi_fmul_powi_same_power(double %x, i32 %y, i32 %z) {
 221 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_powi_same_power(
 222 ; CHECK-NEXT:  entry:
 223 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = shl i32 [[Y:%.*]], 1
 224 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 [[TMP0]])
 225 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 226 ;
 227 entry:
 228   %p1 = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %y)
 229   %p2 = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %y)
 230   %mul = fmul reassoc double %p2, %p1
 231   ret double %mul
 232 }
 233
 234 define double @powi_fmul_powi_different_integer_types(double %x, i32 %y, i16 %z) {
 235 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_powi_different_integer_types(
 236 ; CHECK-NEXT:  entry:
 237 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 [[Y:%.*]])
 238 ; CHECK-NEXT:    [[P2:%.*]] = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i16(double [[X]], i16 [[Z:%.*]])
 239 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul reassoc double [[P2]], [[P1]]
 240 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 241 ;
 242 entry:
 243   %p1 = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %y)
 244   %p2 = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i16(double %x, i16 %z)
 245   %mul = fmul reassoc double %p2, %p1
 246   ret double %mul
 247 }
 248
 249 define double @powi_fmul_powi_use_first(double %x, i32 %y, i32 %z) {
 250 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_powi_use_first(
 251 ; CHECK-NEXT:  entry:
 252 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 [[Y:%.*]])
 253 ; CHECK-NEXT:    tail call void @use(double [[P1]])
 254 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = add i32 [[Y]], [[Z:%.*]]
 255 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double [[X]], i32 [[TMP0]])
 256 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 257 ;
 258 entry:
 259   %p1 = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %y)
 260   tail call void @use(double %p1)
 261   %p2 = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %z)
 262   %mul = fmul reassoc double %p1, %p2
 263   ret double %mul
 264 }
 265
 266 define double @powi_fmul_powi_use_second(double %x, i32 %y, i32 %z) {
 267 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_powi_use_second(
 268 ; CHECK-NEXT:  entry:
 269 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 [[Z:%.*]])
 270 ; CHECK-NEXT:    tail call void @use(double [[P1]])
 271 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = add i32 [[Y:%.*]], [[Z]]
 272 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double [[X]], i32 [[TMP0]])
 273 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 274 ;
 275 entry:
 276   %p1 = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %z)
 277   tail call void @use(double %p1)
 278   %p2 = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %y)
 279   %mul = fmul reassoc double %p2, %p1
 280   ret double %mul
 281 }
 282
 283 define double @powi_fmul_different_base(double %x, double %m, i32 %y, i32 %z) {
 284 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_different_base(
 285 ; CHECK-NEXT:  entry:
 286 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 [[Y:%.*]])
 287 ; CHECK-NEXT:    [[P2:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[M:%.*]], i32 [[Z:%.*]])
 288 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul reassoc double [[P2]], [[P1]]
 289 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 290 ;
 291 entry:
 292   %p1 = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %y)
 293   %p2 = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %m, i32 %z)
 294   %mul = fmul reassoc double %p2, %p1
 295   ret double %mul
 296 }
 297
 298 define double @different_types_powi(double %x, i32 %y, i64 %z) {
 299 ; CHECK-LABEL: @different_types_powi(
 300 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 [[Y:%.*]])
 301 ; CHECK-NEXT:    [[P2:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i64(double [[X]], i64 [[Z:%.*]])
 302 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul reassoc double [[P2]], [[P1]]
 303 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 304 ;
 305   %p1 = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %y)
 306   %p2 = tail call double @llvm.powi.f64.i64(double %x, i64 %z)
 307   %mul = fmul reassoc double %p2, %p1
 308   ret double %mul
 309 }
 310
 311 define double @fdiv_pow_powi(double %x) {
 312 ; CHECK-LABEL: @fdiv_pow_powi(
 313 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = fmul reassoc nnan double [[X:%.*]], [[X]]
 314 ; CHECK-NEXT:    ret double [[DIV]]
 315 ;
 316   %p1 = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 3)
 317   %div = fdiv reassoc nnan double %p1, %x
 318   ret double %div
 319 }
 320
 321 define float @fdiv_powf_powi(float %x) {
 322 ; CHECK-LABEL: @fdiv_powf_powi(
 323 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = call reassoc nnan float @llvm.powi.f32.i32(float [[X:%.*]], i32 99)
 324 ; CHECK-NEXT:    ret float [[DIV]]
 325 ;
 326   %p1 = call reassoc float @llvm.powi.f32.i32(float %x, i32 100)
 327   %div = fdiv reassoc nnan float %p1, %x
 328   ret float %div
 329 }
 330
 331 ; TODO: Multi-use may be also better off creating Powi(x,y-1) then creating
 332 ; (mul, Powi(x,y-1),x) to replace the Powi(x,y).
 333 define double @fdiv_pow_powi_multi_use(double %x) {
 334 ; CHECK-LABEL: @fdiv_pow_powi_multi_use(
 335 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = call double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 3)
 336 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = fdiv reassoc nnan double [[P1]], [[X]]
 337 ; CHECK-NEXT:    tail call void @use(double [[P1]])
 338 ; CHECK-NEXT:    ret double [[DIV]]
 339 ;
 340   %p1 = call double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 3)
 341   %div = fdiv reassoc nnan double %p1, %x
 342   tail call void @use(double %p1)
 343   ret double %div
 344 }
 345
 346 ; Negative test: Miss part of the fmf flag for the fdiv instruction
 347 define float @fdiv_powf_powi_missing_reassoc(float %x) {
 348 ; CHECK-LABEL: @fdiv_powf_powi_missing_reassoc(
 349 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = call float @llvm.powi.f32.i32(float [[X:%.*]], i32 100)
 350 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = fdiv reassoc nnan float [[P1]], [[X]]
 351 ; CHECK-NEXT:    ret float [[DIV]]
 352 ;
 353   %p1 = call float @llvm.powi.f32.i32(float %x, i32 100)
 354   %div = fdiv reassoc nnan float %p1, %x
 355   ret float %div
 356 }
 357
 358 define float @fdiv_powf_powi_missing_reassoc1(float %x) {
 359 ; CHECK-LABEL: @fdiv_powf_powi_missing_reassoc1(
 360 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = call reassoc float @llvm.powi.f32.i32(float [[X:%.*]], i32 100)
 361 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = fdiv nnan float [[P1]], [[X]]
 362 ; CHECK-NEXT:    ret float [[DIV]]
 363 ;
 364   %p1 = call reassoc float @llvm.powi.f32.i32(float %x, i32 100)
 365   %div = fdiv nnan float %p1, %x
 366   ret float %div
 367 }
 368
 369 define float @fdiv_powf_powi_missing_nnan(float %x) {
 370 ; CHECK-LABEL: @fdiv_powf_powi_missing_nnan(
 371 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = call float @llvm.powi.f32.i32(float [[X:%.*]], i32 100)
 372 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = fdiv reassoc float [[P1]], [[X]]
 373 ; CHECK-NEXT:    ret float [[DIV]]
 374 ;
 375   %p1 = call float @llvm.powi.f32.i32(float %x, i32 100)
 376   %div = fdiv reassoc float %p1, %x
 377   ret float %div
 378 }
 379
 380 ; Negative test: Illegal because (Y - 1) wraparound
 381 define double @fdiv_pow_powi_negative(double %x) {
 382 ; CHECK-LABEL: @fdiv_pow_powi_negative(
 383 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = call double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 -2147483648)
 384 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = fdiv reassoc nnan double [[P1]], [[X]]
 385 ; CHECK-NEXT:    ret double [[DIV]]
 386 ;
 387   %p1 = call double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 -2147483648) ; INT_MIN
 388   %div = fdiv reassoc nnan double %p1, %x
 389   ret double %div
 390 }
 391
 392 ; Negative test: The 2nd powi argument is a variable
 393 define double @fdiv_pow_powi_negative_variable(double %x, i32 %y) {
 394 ; CHECK-LABEL: @fdiv_pow_powi_negative_variable(
 395 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 [[Y:%.*]])
 396 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = fdiv reassoc nnan double [[P1]], [[X]]
 397 ; CHECK-NEXT:    ret double [[DIV]]
 398 ;
 399   %p1 = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 %y)
 400   %div = fdiv reassoc nnan double %p1, %x
 401   ret double %div
 402 }
 403
 404 ; powi(X,C1)/ (X * Z) --> powi(X,C1 - 1)/ Z
 405 define double @fdiv_fmul_powi(double %a, double %z) {
 406 ; CHECK-LABEL: @fdiv_fmul_powi(
 407 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call reassoc nnan double @llvm.powi.f64.i32(double [[A:%.*]], i32 4)
 408 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = fdiv reassoc nnan double [[TMP1]], [[Z:%.*]]
 409 ; CHECK-NEXT:    ret double [[DIV]]
 410 ;
 411   %pow = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %a, i32 5)
 412   %square = fmul reassoc double %z, %a
 413   %div = fdiv reassoc nnan double %pow, %square
 414   ret double %div
 415 }
 416
 417 ; powi(X, 5)/ (X * X) --> powi(X, 4)/ X -> powi(X, 3)
 418 define double @fdiv_fmul_powi_2(double %a) {
 419 ; CHECK-LABEL: @fdiv_fmul_powi_2(
 420 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = call reassoc nnan double @llvm.powi.f64.i32(double [[A:%.*]], i32 3)
 421 ; CHECK-NEXT:    ret double [[DIV]]
 422 ;
 423   %pow = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %a, i32 5)
 424   %square = fmul reassoc double %a, %a
 425   %div = fdiv reassoc nnan double %pow, %square
 426   ret double %div
 427 }
 428
 429 define <2 x float> @fdiv_fmul_powi_vector(<2 x float> %a) {
 430 ; CHECK-LABEL: @fdiv_fmul_powi_vector(
 431 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = call reassoc nnan <2 x float> @llvm.powi.v2f32.i32(<2 x float> [[A:%.*]], i32 3)
 432 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[DIV]]
 433 ;
 434   %pow = call reassoc <2 x float> @llvm.powi.v2f32.i32(<2 x float> %a, i32 5)
 435   %square = fmul reassoc <2 x float> %a, %a
 436   %div = fdiv reassoc nnan <2 x float> %pow, %square
 437   ret <2 x float> %div
 438 }
 439
 440 ; Negative test
 441 define double @fdiv_fmul_powi_missing_reassoc1(double %a) {
 442 ; CHECK-LABEL: @fdiv_fmul_powi_missing_reassoc1(
 443 ; CHECK-NEXT:    [[POW:%.*]] = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double [[A:%.*]], i32 5)
 444 ; CHECK-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul reassoc double [[A]], [[A]]
 445 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = fdiv nnan double [[POW]], [[SQUARE]]
 446 ; CHECK-NEXT:    ret double [[DIV]]
 447 ;
 448   %pow = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %a, i32 5)
 449   %square = fmul reassoc double %a, %a
 450   %div = fdiv nnan double %pow, %square
 451   ret double %div
 452 }
 453
 454 define double @fdiv_fmul_powi_missing_reassoc2(double %a) {
 455 ; CHECK-LABEL: @fdiv_fmul_powi_missing_reassoc2(
 456 ; CHECK-NEXT:    [[POW:%.*]] = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double [[A:%.*]], i32 5)
 457 ; CHECK-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul double [[A]], [[A]]
 458 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = fdiv reassoc nnan double [[POW]], [[SQUARE]]
 459 ; CHECK-NEXT:    ret double [[DIV]]
 460 ;
 461   %pow = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %a, i32 5)
 462   %square = fmul double %a, %a
 463   %div = fdiv reassoc nnan double %pow, %square
 464   ret double %div
 465 }
 466
 467 define double @fdiv_fmul_powi_missing_reassoc3(double %a) {
 468 ; CHECK-LABEL: @fdiv_fmul_powi_missing_reassoc3(
 469 ; CHECK-NEXT:    [[POW:%.*]] = call double @llvm.powi.f64.i32(double [[A:%.*]], i32 5)
 470 ; CHECK-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul reassoc double [[A]], [[A]]
 471 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = fdiv reassoc nnan double [[POW]], [[SQUARE]]
 472 ; CHECK-NEXT:    ret double [[DIV]]
 473 ;
 474   %pow = call double @llvm.powi.f64.i32(double %a, i32 5)
 475   %square = fmul reassoc double %a, %a
 476   %div = fdiv reassoc nnan double %pow, %square
 477   ret double %div
 478 }
 479
 480 define double @fdiv_fmul_powi_missing_nnan(double %a) {
 481 ; CHECK-LABEL: @fdiv_fmul_powi_missing_nnan(
 482 ; CHECK-NEXT:    [[POW:%.*]] = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double [[A:%.*]], i32 5)
 483 ; CHECK-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul reassoc double [[A]], [[A]]
 484 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = fdiv reassoc double [[POW]], [[SQUARE]]
 485 ; CHECK-NEXT:    ret double [[DIV]]
 486 ;
 487   %pow = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %a, i32 5)
 488   %square = fmul reassoc double %a, %a
 489   %div = fdiv reassoc double %pow, %square
 490   ret double %div
 491 }
 492
 493 define double @fdiv_fmul_powi_negative_wrap(double noundef %x) {
 494 ; CHECK-LABEL: @fdiv_fmul_powi_negative_wrap(
 495 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 -2147483648)
 496 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul reassoc double [[P1]], [[X]]
 497 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 498 ;
 499   %p1 = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 -2147483648) ; INT_MIN
 500   %mul = fmul reassoc double %p1, %x
 501   ret double %mul
 502 }
 503
 504 define double @fdiv_fmul_powi_multi_use(double %a) {
 505 ; CHECK-LABEL: @fdiv_fmul_powi_multi_use(
 506 ; CHECK-NEXT:    [[POW:%.*]] = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double [[A:%.*]], i32 5)
 507 ; CHECK-NEXT:    tail call void @use(double [[POW]])
 508 ; CHECK-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul reassoc double [[A]], [[A]]
 509 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = fdiv reassoc nnan double [[POW]], [[SQUARE]]
 510 ; CHECK-NEXT:    ret double [[DIV]]
 511 ;
 512   %pow = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %a, i32 5)
 513   tail call void @use(double %pow)
 514   %square = fmul reassoc double %a, %a
 515   %div = fdiv reassoc nnan double %pow, %square
 516   ret double %div
 517 }
 518
 519 ; powi(X, Y) * X --> powi(X, Y+1)
 520 define double @powi_fmul_powi_x(double noundef %x) {
 521 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_powi_x(
 522 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 4)
 523 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 524 ;
 525   %p1 = tail call reassoc double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 3)
 526   %mul = fmul reassoc double %p1, %x
 527   ret double %mul
 528 }
 529
 530 ; Negative test: Multi-use
 531 define double @powi_fmul_powi_x_multi_use(double noundef %x) {
 532 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_powi_x_multi_use(
 533 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 3)
 534 ; CHECK-NEXT:    tail call void @use(double [[P1]])
 535 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul reassoc double [[P1]], [[X]]
 536 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 537 ;
 538   %p1 = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 3)
 539   tail call void @use(double %p1)
 540   %mul = fmul reassoc double %p1, %x
 541   ret double %mul
 542 }
 543
 544 ; Negative test: Miss fmf flag
 545 define double @powi_fmul_powi_x_missing_reassoc(double noundef %x) {
 546 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_powi_x_missing_reassoc(
 547 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 3)
 548 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul double [[P1]], [[X]]
 549 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 550 ;
 551   %p1 = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 3)
 552   %mul = fmul double %p1, %x
 553   ret double %mul
 554 }
 555
 556 ; Negative test: overflow
 557 define double @powi_fmul_powi_x_overflow(double noundef %x) {
 558 ; CHECK-LABEL: @powi_fmul_powi_x_overflow(
 559 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 2147483647)
 560 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul reassoc double [[P1]], [[X]]
 561 ; CHECK-NEXT:    ret double [[MUL]]
 562 ;
 563   %p1 = tail call double @llvm.powi.f64.i32(double %x, i32 2147483647) ; INT_MAX
 564   %mul = fmul reassoc double %p1, %x
 565   ret double %mul
 566 }