[ORC] Add std::tuple support to SimplePackedSerialization.
[llvm-project.git] / llvm / test / CodeGen / X86 / combine-add.ll
blob0c38d41190e09ac6f3ff7d693955d00229f53765
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-prefixes=CHECK,SSE
3 ; RUN: llc < %s -mtriple=x86_64-unknown-unknown -mattr=+avx2   | FileCheck %s --check-prefixes=CHECK,AVX
5 ; fold (add x, 0) -> x
6 define <4 x i32> @combine_vec_add_to_zero(<4 x i32> %a) {
7 ; CHECK-LABEL: combine_vec_add_to_zero:
8 ; CHECK:       # %bb.0:
9 ; CHECK-NEXT:    retq
10   %1 = add <4 x i32> %a, zeroinitializer
11   ret <4 x i32> %1
14 ; fold ((c1-A)+c2) -> (c1+c2)-A
15 define <4 x i32> @combine_vec_add_constant_sub(<4 x i32> %a) {
16 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_constant_sub:
17 ; SSE:       # %bb.0:
18 ; SSE-NEXT:    movdqa {{.*#+}} xmm1 = [0,2,4,6]
19 ; SSE-NEXT:    psubd %xmm0, %xmm1
20 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm1, %xmm0
21 ; SSE-NEXT:    retq
23 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_constant_sub:
24 ; AVX:       # %bb.0:
25 ; AVX-NEXT:    vmovdqa {{.*#+}} xmm1 = [0,2,4,6]
26 ; AVX-NEXT:    vpsubd %xmm0, %xmm1, %xmm0
27 ; AVX-NEXT:    retq
28   %1 = sub <4 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %a
29   %2 = add <4 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %1
30   ret <4 x i32> %2
33 ; fold ((0-A) + B) -> B-A
34 define <4 x i32> @combine_vec_add_neg0(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b) {
35 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_neg0:
36 ; SSE:       # %bb.0:
37 ; SSE-NEXT:    psubd %xmm0, %xmm1
38 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm1, %xmm0
39 ; SSE-NEXT:    retq
41 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_neg0:
42 ; AVX:       # %bb.0:
43 ; AVX-NEXT:    vpsubd %xmm0, %xmm1, %xmm0
44 ; AVX-NEXT:    retq
45   %1 = sub <4 x i32> zeroinitializer, %a
46   %2 = add <4 x i32> %1, %b
47   ret <4 x i32> %2
50 ; fold (A + (0-B)) -> A-B
51 define <4 x i32> @combine_vec_add_neg1(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b) {
52 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_neg1:
53 ; SSE:       # %bb.0:
54 ; SSE-NEXT:    psubd %xmm1, %xmm0
55 ; SSE-NEXT:    retq
57 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_neg1:
58 ; AVX:       # %bb.0:
59 ; AVX-NEXT:    vpsubd %xmm1, %xmm0, %xmm0
60 ; AVX-NEXT:    retq
61   %1 = sub <4 x i32> zeroinitializer, %b
62   %2 = add <4 x i32> %a, %1
63   ret <4 x i32> %2
66 ; fold (A+(B-A)) -> B
67 define <4 x i32> @combine_vec_add_sub0(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b) {
68 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_sub0:
69 ; SSE:       # %bb.0:
70 ; SSE-NEXT:    movaps %xmm1, %xmm0
71 ; SSE-NEXT:    retq
73 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_sub0:
74 ; AVX:       # %bb.0:
75 ; AVX-NEXT:    vmovaps %xmm1, %xmm0
76 ; AVX-NEXT:    retq
77   %1 = sub <4 x i32> %b, %a
78   %2 = add <4 x i32> %a, %1
79   ret <4 x i32> %2
82 ; fold ((B-A)+A) -> B
83 define <4 x i32> @combine_vec_add_sub1(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b) {
84 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_sub1:
85 ; SSE:       # %bb.0:
86 ; SSE-NEXT:    movaps %xmm1, %xmm0
87 ; SSE-NEXT:    retq
89 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_sub1:
90 ; AVX:       # %bb.0:
91 ; AVX-NEXT:    vmovaps %xmm1, %xmm0
92 ; AVX-NEXT:    retq
93   %1 = sub <4 x i32> %b, %a
94   %2 = add <4 x i32> %1, %a
95   ret <4 x i32> %2
98 ; fold ((A-B)+(C-A)) -> (C-B)
99 define <4 x i32> @combine_vec_add_sub_sub0(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b, <4 x i32> %c) {
100 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_sub_sub0:
101 ; SSE:       # %bb.0:
102 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm2, %xmm0
103 ; SSE-NEXT:    psubd %xmm1, %xmm0
104 ; SSE-NEXT:    retq
106 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_sub_sub0:
107 ; AVX:       # %bb.0:
108 ; AVX-NEXT:    vpsubd %xmm1, %xmm2, %xmm0
109 ; AVX-NEXT:    retq
110   %1 = sub <4 x i32> %a, %b
111   %2 = sub <4 x i32> %c, %a
112   %3 = add <4 x i32> %1, %2
113   ret <4 x i32> %3
116 ; fold ((A-B)+(B-C)) -> (A-C)
117 define <4 x i32> @combine_vec_add_sub_sub1(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b, <4 x i32> %c) {
118 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_sub_sub1:
119 ; SSE:       # %bb.0:
120 ; SSE-NEXT:    psubd %xmm2, %xmm0
121 ; SSE-NEXT:    retq
123 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_sub_sub1:
124 ; AVX:       # %bb.0:
125 ; AVX-NEXT:    vpsubd %xmm2, %xmm0, %xmm0
126 ; AVX-NEXT:    retq
127   %1 = sub <4 x i32> %a, %b
128   %2 = sub <4 x i32> %b, %c
129   %3 = add <4 x i32> %1, %2
130   ret <4 x i32> %3
133 ; fold (A+(B-(A+C))) to (B-C)
134 define <4 x i32> @combine_vec_add_sub_add0(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b, <4 x i32> %c) {
135 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_sub_add0:
136 ; SSE:       # %bb.0:
137 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm1, %xmm0
138 ; SSE-NEXT:    psubd %xmm2, %xmm0
139 ; SSE-NEXT:    retq
141 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_sub_add0:
142 ; AVX:       # %bb.0:
143 ; AVX-NEXT:    vpsubd %xmm2, %xmm1, %xmm0
144 ; AVX-NEXT:    retq
145   %1 = add <4 x i32> %a, %c
146   %2 = sub <4 x i32> %b, %1
147   %3 = add <4 x i32> %a, %2
148   ret <4 x i32> %3
151 ; fold (A+(B-(C+A))) to (B-C)
152 define <4 x i32> @combine_vec_add_sub_add1(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b, <4 x i32> %c) {
153 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_sub_add1:
154 ; SSE:       # %bb.0:
155 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm1, %xmm0
156 ; SSE-NEXT:    psubd %xmm2, %xmm0
157 ; SSE-NEXT:    retq
159 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_sub_add1:
160 ; AVX:       # %bb.0:
161 ; AVX-NEXT:    vpsubd %xmm2, %xmm1, %xmm0
162 ; AVX-NEXT:    retq
163   %1 = add <4 x i32> %c, %a
164   %2 = sub <4 x i32> %b, %1
165   %3 = add <4 x i32> %a, %2
166   ret <4 x i32> %3
169 ; fold (A+((B-A)+C)) to (B+C)
170 define <4 x i32> @combine_vec_add_sub_add2(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b, <4 x i32> %c) {
171 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_sub_add2:
172 ; SSE:       # %bb.0:
173 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm1, %xmm0
174 ; SSE-NEXT:    paddd %xmm2, %xmm0
175 ; SSE-NEXT:    retq
177 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_sub_add2:
178 ; AVX:       # %bb.0:
179 ; AVX-NEXT:    vpaddd %xmm2, %xmm1, %xmm0
180 ; AVX-NEXT:    retq
181   %1 = sub <4 x i32> %b, %a
182   %2 = add <4 x i32> %1, %c
183   %3 = add <4 x i32> %a, %2
184   ret <4 x i32> %3
187 ; fold (A+((B-A)-C)) to (B-C)
188 define <4 x i32> @combine_vec_add_sub_add3(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b, <4 x i32> %c) {
189 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_sub_add3:
190 ; SSE:       # %bb.0:
191 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm1, %xmm0
192 ; SSE-NEXT:    psubd %xmm2, %xmm0
193 ; SSE-NEXT:    retq
195 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_sub_add3:
196 ; AVX:       # %bb.0:
197 ; AVX-NEXT:    vpsubd %xmm2, %xmm1, %xmm0
198 ; AVX-NEXT:    retq
199   %1 = sub <4 x i32> %b, %a
200   %2 = sub <4 x i32> %1, %c
201   %3 = add <4 x i32> %a, %2
202   ret <4 x i32> %3
205 ; fold (A-B)+(C-D) to (A+C)-(B+D) when A or C is constant
206 define <4 x i32> @combine_vec_add_sub_sub(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b, <4 x i32> %d) {
207 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_sub_sub:
208 ; SSE:       # %bb.0:
209 ; SSE-NEXT:    paddd %xmm2, %xmm1
210 ; SSE-NEXT:    psubd %xmm1, %xmm0
211 ; SSE-NEXT:    paddd {{\.?LCPI[0-9]+_[0-9]+}}(%rip), %xmm0
212 ; SSE-NEXT:    retq
214 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_sub_sub:
215 ; AVX:       # %bb.0:
216 ; AVX-NEXT:    vpaddd %xmm2, %xmm1, %xmm1
217 ; AVX-NEXT:    vpsubd %xmm1, %xmm0, %xmm0
218 ; AVX-NEXT:    vpaddd {{\.?LCPI[0-9]+_[0-9]+}}(%rip), %xmm0, %xmm0
219 ; AVX-NEXT:    retq
220   %1 = sub <4 x i32> %a, %b
221   %2 = sub <4 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %d
222   %3 = add <4 x i32> %1, %2
223   ret <4 x i32> %3
226 ; fold (a+b) -> (a|b) iff a and b share no bits.
227 define <4 x i32> @combine_vec_add_uniquebits(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b) {
228 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_uniquebits:
229 ; SSE:       # %bb.0:
230 ; SSE-NEXT:    andps {{\.?LCPI[0-9]+_[0-9]+}}(%rip), %xmm0
231 ; SSE-NEXT:    andps {{\.?LCPI[0-9]+_[0-9]+}}(%rip), %xmm1
232 ; SSE-NEXT:    orps %xmm1, %xmm0
233 ; SSE-NEXT:    retq
235 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_uniquebits:
236 ; AVX:       # %bb.0:
237 ; AVX-NEXT:    vbroadcastss {{.*#+}} xmm2 = [61680,61680,61680,61680]
238 ; AVX-NEXT:    vandps %xmm2, %xmm0, %xmm0
239 ; AVX-NEXT:    vbroadcastss {{.*#+}} xmm2 = [3855,3855,3855,3855]
240 ; AVX-NEXT:    vandps %xmm2, %xmm1, %xmm1
241 ; AVX-NEXT:    vorps %xmm1, %xmm0, %xmm0
242 ; AVX-NEXT:    retq
243   %1 = and <4 x i32> %a, <i32 61680, i32 61680, i32 61680, i32 61680>
244   %2 = and <4 x i32> %b, <i32 3855, i32 3855, i32 3855, i32 3855>
245   %3 = add <4 x i32> %1, %2
246   ret <4 x i32> %3
249 ; fold (add x, shl(0 - y, n)) -> sub(x, shl(y, n))
250 define <4 x i32> @combine_vec_add_shl_neg0(<4 x i32> %x, <4 x i32> %y) {
251 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_shl_neg0:
252 ; SSE:       # %bb.0:
253 ; SSE-NEXT:    pslld $5, %xmm1
254 ; SSE-NEXT:    psubd %xmm1, %xmm0
255 ; SSE-NEXT:    retq
257 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_shl_neg0:
258 ; AVX:       # %bb.0:
259 ; AVX-NEXT:    vpslld $5, %xmm1, %xmm1
260 ; AVX-NEXT:    vpsubd %xmm1, %xmm0, %xmm0
261 ; AVX-NEXT:    retq
262   %1 = sub <4 x i32> zeroinitializer, %y
263   %2 = shl <4 x i32> %1, <i32 5, i32 5, i32 5, i32 5>
264   %3 = add <4 x i32> %x, %2
265   ret <4 x i32> %3
268 ; fold (add shl(0 - y, n), x) -> sub(x, shl(y, n))
269 define <4 x i32> @combine_vec_add_shl_neg1(<4 x i32> %x, <4 x i32> %y) {
270 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_shl_neg1:
271 ; SSE:       # %bb.0:
272 ; SSE-NEXT:    pslld $5, %xmm1
273 ; SSE-NEXT:    psubd %xmm1, %xmm0
274 ; SSE-NEXT:    retq
276 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_shl_neg1:
277 ; AVX:       # %bb.0:
278 ; AVX-NEXT:    vpslld $5, %xmm1, %xmm1
279 ; AVX-NEXT:    vpsubd %xmm1, %xmm0, %xmm0
280 ; AVX-NEXT:    retq
281   %1 = sub <4 x i32> zeroinitializer, %y
282   %2 = shl <4 x i32> %1, <i32 5, i32 5, i32 5, i32 5>
283   %3 = add <4 x i32> %2, %x
284   ret <4 x i32> %3
287 ; (add z, (and (sbbl x, x), 1)) -> (sub z, (sbbl x, x))
288 ; and similar xforms where the inner op is either ~0 or 0.
289 define <4 x i32> @combine_vec_add_and_compare(<4 x i32> %a0, <4 x i32> %a1, <4 x i32> %a2) {
290 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_and_compare:
291 ; SSE:       # %bb.0:
292 ; SSE-NEXT:    pcmpeqd %xmm2, %xmm1
293 ; SSE-NEXT:    psubd %xmm1, %xmm0
294 ; SSE-NEXT:    retq
296 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_and_compare:
297 ; AVX:       # %bb.0:
298 ; AVX-NEXT:    vpcmpeqd %xmm2, %xmm1, %xmm1
299 ; AVX-NEXT:    vpsubd %xmm1, %xmm0, %xmm0
300 ; AVX-NEXT:    retq
301   %1 = icmp eq <4 x i32> %a1, %a2
302   %2 = sext <4 x i1> %1 to <4 x i32>
303   %3 = and <4 x i32> %2, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
304   %4 = add <4 x i32> %a0, %3
305   ret <4 x i32> %4
308 ; add (sext i1), X -> sub X, (zext i1)
309 define <4 x i32> @combine_vec_add_sext(<4 x i1> %a0, <4 x i32> %a1) {
310 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_sext:
311 ; SSE:       # %bb.0:
312 ; SSE-NEXT:    pslld $31, %xmm0
313 ; SSE-NEXT:    psrad $31, %xmm0
314 ; SSE-NEXT:    paddd %xmm1, %xmm0
315 ; SSE-NEXT:    retq
317 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_sext:
318 ; AVX:       # %bb.0:
319 ; AVX-NEXT:    vpslld $31, %xmm0, %xmm0
320 ; AVX-NEXT:    vpsrad $31, %xmm0, %xmm0
321 ; AVX-NEXT:    vpaddd %xmm1, %xmm0, %xmm0
322 ; AVX-NEXT:    retq
323   %1 = sext <4 x i1> %a0 to <4 x i32>
324   %2 = add <4 x i32> %1, %a1
325   ret <4 x i32> %2
328 ; add (sext i1), X -> sub X, (zext i1)
329 define <4 x i32> @combine_vec_add_sextinreg(<4 x i32> %a0, <4 x i32> %a1) {
330 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_sextinreg:
331 ; SSE:       # %bb.0:
332 ; SSE-NEXT:    pslld $31, %xmm0
333 ; SSE-NEXT:    psrad $31, %xmm0
334 ; SSE-NEXT:    paddd %xmm1, %xmm0
335 ; SSE-NEXT:    retq
337 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_sextinreg:
338 ; AVX:       # %bb.0:
339 ; AVX-NEXT:    vpslld $31, %xmm0, %xmm0
340 ; AVX-NEXT:    vpsrad $31, %xmm0, %xmm0
341 ; AVX-NEXT:    vpaddd %xmm1, %xmm0, %xmm0
342 ; AVX-NEXT:    retq
343   %1 = shl <4 x i32> %a0, <i32 31, i32 31, i32 31, i32 31>
344   %2 = ashr <4 x i32> %1, <i32 31, i32 31, i32 31, i32 31>
345   %3 = add <4 x i32> %2, %a1
346   ret <4 x i32> %3
349 ; (add (add (xor a, -1), b), 1) -> (sub b, a)
350 define i32 @combine_add_add_not(i32 %a, i32 %b) {
351 ; CHECK-LABEL: combine_add_add_not:
352 ; CHECK:       # %bb.0:
353 ; CHECK-NEXT:    movl %esi, %eax
354 ; CHECK-NEXT:    subl %edi, %eax
355 ; CHECK-NEXT:    retq
356   %nota = xor i32 %a, -1
357   %add = add i32 %nota, %b
358   %r = add i32 %add, 1
359   ret i32 %r
362 define <4 x i32> @combine_vec_add_add_not(<4 x i32> %a, <4 x i32> %b) {
363 ; SSE-LABEL: combine_vec_add_add_not:
364 ; SSE:       # %bb.0:
365 ; SSE-NEXT:    psubd %xmm0, %xmm1
366 ; SSE-NEXT:    movdqa %xmm1, %xmm0
367 ; SSE-NEXT:    retq
369 ; AVX-LABEL: combine_vec_add_add_not:
370 ; AVX:       # %bb.0:
371 ; AVX-NEXT:    vpsubd %xmm0, %xmm1, %xmm0
372 ; AVX-NEXT:    retq
373   %nota = xor <4 x i32> %a, <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
374   %add = add <4 x i32> %nota, %b
375   %r = add <4 x i32> %add, <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
376   ret <4 x i32> %r
379 declare {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %a, i32 %b)
381 define i1 @sadd_add(i32 %a, i32 %b, i32* %p) {
382 ; CHECK-LABEL: sadd_add:
383 ; CHECK:       # %bb.0:
384 ; CHECK-NEXT:    notl %edi
385 ; CHECK-NEXT:    addl %esi, %edi
386 ; CHECK-NEXT:    seto %al
387 ; CHECK-NEXT:    incl %edi
388 ; CHECK-NEXT:    movl %edi, (%rdx)
389 ; CHECK-NEXT:    retq
390   %nota = xor i32 %a, -1
391   %a0 = call {i32, i1} @llvm.sadd.with.overflow.i32(i32 %nota, i32 %b)
392   %e0 = extractvalue {i32, i1} %a0, 0
393   %e1 = extractvalue {i32, i1} %a0, 1
394   %res = add i32 %e0, 1
395   store i32 %res, i32* %p
396   ret i1 %e1
399 declare {i8, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i8(i8 %a, i8 %b)
401 define i1 @uadd_add(i8 %a, i8 %b, i8* %p) {
402 ; CHECK-LABEL: uadd_add:
403 ; CHECK:       # %bb.0:
404 ; CHECK-NEXT:    notb %dil
405 ; CHECK-NEXT:    addb %sil, %dil
406 ; CHECK-NEXT:    setb %al
407 ; CHECK-NEXT:    incb %dil
408 ; CHECK-NEXT:    movb %dil, (%rdx)
409 ; CHECK-NEXT:    retq
410   %nota = xor i8 %a, -1
411   %a0 = call {i8, i1} @llvm.uadd.with.overflow.i8(i8 %nota, i8 %b)
412   %e0 = extractvalue {i8, i1} %a0, 0
413   %e1 = extractvalue {i8, i1} %a0, 1
414   %res = add i8 %e0, 1
415   store i8 %res, i8* %p
416   ret i1 %e1
419 ; This would crash because we tried to transform an add-with-overflow
420 ; based on the wrong result value.
422 define i1 @PR51238(i1 %b, i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
423 ; CHECK-LABEL: PR51238:
424 ; CHECK:       # %bb.0:
425 ; CHECK-NEXT:    notb %cl
426 ; CHECK-NEXT:    addb %dl, %cl
427 ; CHECK-NEXT:    movb $1, %al
428 ; CHECK-NEXT:    adcb $0, %al
429 ; CHECK-NEXT:    retq
430    %ny = xor i8 %y, -1
431    %nz = xor i8 %z, -1
432    %minxz = select i1 %b, i8 %x, i8 %nz
433    %cmpyz = icmp ult i8 %ny, %nz
434    %r = add i1 %cmpyz, true
435    ret i1 %r