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[llvm-project.git] / llvm / test / CodeGen / PowerPC / machine-combiner.ll
blobea6778a4df76ee86fbe6c2daf75e6a28820f5f57
1 ; RUN: llc -verify-machineinstrs -O3 -mcpu=pwr7 < %s | FileCheck  %s -check-prefix=CHECK -check-prefix=CHECK-PWR
2 ; RUN: llc -verify-machineinstrs -O3 -mcpu=pwr9 < %s | FileCheck  %s -check-prefix=FIXPOINT
3 target datalayout = "E-m:e-i64:64-n32:64"
4 target triple = "powerpc64-unknown-linux-gnu"
6 ; Verify that the first two adds are independent regardless of how the inputs are
7 ; commuted. The destination registers are used as source registers for the third add.
9 define float @reassociate_adds1(float %x0, float %x1, float %x2, float %x3) {
10 ; CHECK-LABEL: reassociate_adds1:
11 ; CHECK:       # %bb.0:
12 ; CHECK:       fadds [[REG0:[0-9]+]], 1, 2
13 ; CHECK:       fadds [[REG1:[0-9]+]], 3, 4
14 ; CHECK:       fadds 1, [[REG0]], [[REG1]]
15 ; CHECK-NEXT:  blr
17   %t0 = fadd reassoc nsz float %x0, %x1
18   %t1 = fadd reassoc nsz float %t0, %x2
19   %t2 = fadd reassoc nsz float %t1, %x3
20   ret float %t2
23 define float @reassociate_adds2(float %x0, float %x1, float %x2, float %x3) {
24 ; CHECK-LABEL: reassociate_adds2:
25 ; CHECK:       # %bb.0:
26 ; CHECK:       fadds [[REG0:[0-9]+]], 1, 2
27 ; CHECK:       fadds [[REG1:[0-9]+]], 3, 4
28 ; CHECK:       fadds 1, [[REG1]], [[REG0]]
29 ; CHECK-NEXT:  blr
31   %t0 = fadd reassoc nsz float %x0, %x1
32   %t1 = fadd reassoc nsz float %x2, %t0
33   %t2 = fadd reassoc nsz float %t1, %x3
34   ret float %t2
37 define float @reassociate_adds3(float %x0, float %x1, float %x2, float %x3) {
38 ; CHECK-LABEL: reassociate_adds3:
39 ; CHECK:       # %bb.0:
40 ; CHECK:       fadds [[REG0:[0-9]+]], 1, 2
41 ; CHECK:       fadds [[REG1:[0-9]+]], 4, 3
42 ; CHECK:       fadds 1, [[REG1]], [[REG0]]
43 ; CHECK-NEXT:  blr
45   %t0 = fadd reassoc nsz float %x0, %x1
46   %t1 = fadd reassoc nsz float %t0, %x2
47   %t2 = fadd reassoc nsz float %x3, %t1
48   ret float %t2
51 define float @reassociate_adds4(float %x0, float %x1, float %x2, float %x3) {
52 ; CHECK-LABEL: reassociate_adds4:
53 ; CHECK:       # %bb.0:
54 ; CHECK:       fadds [[REG0:[0-9]+]], 1, 2
55 ; CHECK:       fadds [[REG1:[0-9]+]], 4, 3
56 ; CHECK:       fadds 1, [[REG1]], [[REG0]]
57 ; CHECK-NEXT:  blr
59   %t0 = fadd reassoc nsz float %x0, %x1
60   %t1 = fadd reassoc nsz float %x2, %t0
61   %t2 = fadd reassoc nsz float %x3, %t1
62   ret float %t2
65 ; Verify that we reassociate some of these ops. The optimal balanced tree of adds is not
66 ; produced because that would cost more compile time.
68 define float @reassociate_adds5(float %x0, float %x1, float %x2, float %x3, float %x4, float %x5, float %x6, float %x7) {
69 ; CHECK-LABEL: reassociate_adds5:
70 ; CHECK:       # %bb.0:
71 ; CHECK-DAG:   fadds [[REG12:[0-9]+]], 5, 6
72 ; CHECK-DAG:   fadds [[REG0:[0-9]+]], 1, 2
73 ; CHECK-DAG:   fadds [[REG11:[0-9]+]], 3, 4
74 ; CHECK-DAG:   fadds [[REG13:[0-9]+]], [[REG12]], 7
75 ; CHECK-DAG:   fadds [[REG1:[0-9]+]], [[REG0]], [[REG11]]
76 ; CHECK-DAG:   fadds [[REG2:[0-9]+]], [[REG1]], [[REG13]]
77 ; CHECK:       fadds 1, [[REG2]], 8
78 ; CHECK-NEXT:    blr
80   %t0 = fadd reassoc nsz float %x0, %x1
81   %t1 = fadd reassoc nsz float %t0, %x2
82   %t2 = fadd reassoc nsz float %t1, %x3
83   %t3 = fadd reassoc nsz float %t2, %x4
84   %t4 = fadd reassoc nsz float %t3, %x5
85   %t5 = fadd reassoc nsz float %t4, %x6
86   %t6 = fadd reassoc nsz float %t5, %x7
87   ret float %t6
90 ; Verify that we reassociate vector instructions too.
92 define <4 x float> @vector_reassociate_adds1(<4 x float> %x0, <4 x float> %x1, <4 x float> %x2, <4 x float> %x3) {
93 ; CHECK-LABEL: vector_reassociate_adds1:
94 ; CHECK:       # %bb.0:
95 ; CHECK-PWR:       xvaddsp [[REG0:[0-9]+]], 34, 35
96 ; CHECK-PWR:       xvaddsp [[REG1:[0-9]+]], 36, 37
97 ; CHECK-PWR:       xvaddsp 34, [[REG0]], [[REG1]]
98 ; CHECK-NEXT:  blr
100   %t0 = fadd reassoc nsz <4 x float> %x0, %x1
101   %t1 = fadd reassoc nsz <4 x float> %t0, %x2
102   %t2 = fadd reassoc nsz <4 x float> %t1, %x3
103   ret <4 x float> %t2
106 define <4 x float> @vector_reassociate_adds2(<4 x float> %x0, <4 x float> %x1, <4 x float> %x2, <4 x float> %x3) {
107 ; CHECK-LABEL: vector_reassociate_adds2:
108 ; CHECK:       # %bb.0:
109 ; CHECK-PWR:       xvaddsp [[REG0:[0-9]+]], 34, 35
110 ; CHECK-PWR:       xvaddsp [[REG1:[0-9]+]], 36, 37
111 ; CHECK-PWR:       xvaddsp 34, [[REG1]], [[REG0]]
112 ; CHECK-NEXT:  blr
114   %t0 = fadd reassoc nsz <4 x float> %x0, %x1
115   %t1 = fadd reassoc nsz <4 x float> %x2, %t0
116   %t2 = fadd reassoc nsz <4 x float> %t1, %x3
117   ret <4 x float> %t2
120 define <4 x float> @vector_reassociate_adds3(<4 x float> %x0, <4 x float> %x1, <4 x float> %x2, <4 x float> %x3) {
121 ; CHECK-LABEL: vector_reassociate_adds3:
122 ; CHECK:       # %bb.0:
123 ; CHECK-PWR:       xvaddsp [[REG0:[0-9]+]], 34, 35
124 ; CHECK-PWR:       xvaddsp [[REG1:[0-9]+]], 37, 36
125 ; CHECK-PWR:       xvaddsp 34, [[REG1]], [[REG0]]
126 ; CHECK-NEXT:  blr
128   %t0 = fadd reassoc nsz <4 x float> %x0, %x1
129   %t1 = fadd reassoc nsz <4 x float> %t0, %x2
130   %t2 = fadd reassoc nsz <4 x float> %x3, %t1
131   ret <4 x float> %t2
134 define <4 x float> @vector_reassociate_adds4(<4 x float> %x0, <4 x float> %x1, <4 x float> %x2, <4 x float> %x3) {
135 ; CHECK-LABEL: vector_reassociate_adds4:
136 ; CHECK:       # %bb.0:
137 ; CHECK-PWR:       xvaddsp [[REG0:[0-9]+]], 34, 35
138 ; CHECK-PWR:       xvaddsp [[REG1:[0-9]+]], 37, 36
139 ; CHECK-PWR:       xvaddsp 34, [[REG1]], [[REG0]]
140 ; CHECK-NEXT:  blr
142   %t0 = fadd reassoc nsz <4 x float> %x0, %x1
143   %t1 = fadd reassoc nsz <4 x float> %x2, %t0
144   %t2 = fadd reassoc nsz <4 x float> %x3, %t1
145   ret <4 x float> %t2
148 define float @reassociate_adds6(float %x0, float %x1, float %x2, float %x3) {
149   %t0 = fdiv float %x0, %x1
150   %t1 = fadd float %x2, %t0
151   %t2 = fadd float %x3, %t1
152   ret float %t2
155 define float @reassociate_muls1(float %x0, float %x1, float %x2, float %x3) {
156   %t0 = fdiv float %x0, %x1
157   %t1 = fmul float %x2, %t0
158   %t2 = fmul float %x3, %t1
159   ret float %t2
162 define double @reassociate_adds_double(double %x0, double %x1, double %x2, double %x3) {
163   %t0 = fdiv double %x0, %x1
164   %t1 = fadd double %x2, %t0
165   %t2 = fadd double %x3, %t1
166   ret double %t2
169 define double @reassociate_muls_double(double %x0, double %x1, double %x2, double %x3) {
170   %t0 = fdiv double %x0, %x1
171   %t1 = fmul double %x2, %t0
172   %t2 = fmul double %x3, %t1
173   ret double %t2
176 define i32 @reassociate_mullw(i32 %x0, i32 %x1, i32 %x2, i32 %x3) {
177 ; FIXPOINT-LABEL: reassociate_mullw:
178 ; FIXPOINT:       # %bb.0:
179 ; FIXPOINT:       mullw [[REG0:[0-9]+]], 3, 4
180 ; FIXPOINT:       mullw [[REG1:[0-9]+]], 5, 6
181 ; FIXPOINT:       mullw 3, [[REG0]], [[REG1]]
182 ; FIXPOINT-NEXT:  blr
184   %t0 = mul i32 %x0, %x1
185   %t1 = mul i32 %t0, %x2
186   %t2 = mul i32 %t1, %x3
187   ret i32 %t2
190 define i64 @reassociate_mulld(i64 %x0, i64 %x1, i64 %x2, i64 %x3) {
191 ; FIXPOINT-LABEL: reassociate_mulld:
192 ; FIXPOINT:       # %bb.0:
193 ; FIXPOINT:       mulld [[REG0:[0-9]+]], 3, 4
194 ; FIXPOINT:       mulld [[REG1:[0-9]+]], 5, 6
195 ; FIXPOINT:       mulld 3, [[REG0]], [[REG1]]
196 ; FIXPOINT-NEXT:  blr
198   %t0 = mul i64 %x0, %x1
199   %t1 = mul i64 %t0, %x2
200   %t2 = mul i64 %t1, %x3
201   ret i64 %t2
204 define double @reassociate_mamaa_double(double %0, double %1, double %2, double %3, double %4, double %5) {
205 ; CHECK-LABEL: reassociate_mamaa_double:
206 ; CHECK:       # %bb.0:
207 ; CHECK-PWR-DAG:   xsmaddadp 1, 6, 5
208 ; CHECK-PWR-DAG:   xsmaddadp 2, 4, 3
209 ; CHECK-PWR:       xsadddp 1, 2, 1
210 ; CHECK-NEXT:  blr
211   %7 = fmul contract reassoc nsz double %3, %2
212   %8 = fmul contract reassoc nsz double %5, %4
213   %9 = fadd contract reassoc nsz double %1, %0
214   %10 = fadd contract reassoc nsz double %9, %7
215   %11 = fadd contract reassoc nsz double %10, %8
216   ret double %11
219 define float @reassociate_mamaa_float(float %0, float %1, float %2, float %3, float %4, float %5) {
220 ; CHECK-LABEL: reassociate_mamaa_float:
221 ; CHECK:       # %bb.0:
222 ; CHECK-DAG:   fmadds [[REG0:[0-9]+]], 4, 3, 2
223 ; CHECK-DAG:   fmadds [[REG1:[0-9]+]], 6, 5, 1
224 ; CHECK:       fadds 1, [[REG0]], [[REG1]]
225 ; CHECK-NEXT:  blr
226   %7 = fmul contract reassoc nsz float %3, %2
227   %8 = fmul contract reassoc nsz float %5, %4
228   %9 = fadd contract reassoc nsz float %1, %0
229   %10 = fadd contract reassoc nsz float %9, %7
230   %11 = fadd contract reassoc nsz float %10, %8
231   ret float %11
234 define <4 x float> @reassociate_mamaa_vec(<4 x float> %0, <4 x float> %1, <4 x float> %2, <4 x float> %3, <4 x float> %4, <4 x float> %5) {
235 ; CHECK-LABEL: reassociate_mamaa_vec:
236 ; CHECK:       # %bb.0:
237 ; CHECK-PWR-DAG:   xvmaddasp [[REG0:[0-9]+]], 39, 38
238 ; CHECK-PWR-DAG:   xvmaddasp [[REG1:[0-9]+]], 37, 36
239 ; CHECK-PWR:       xvaddsp 34, [[REG1]], [[REG0]]
240 ; CHECK-NEXT:  blr
241   %7 = fmul contract reassoc nsz <4 x float> %3, %2
242   %8 = fmul contract reassoc nsz <4 x float> %5, %4
243   %9 = fadd contract reassoc nsz <4 x float> %1, %0
244   %10 = fadd contract reassoc nsz <4 x float> %9, %7
245   %11 = fadd contract reassoc nsz <4 x float> %10, %8
246   ret <4 x float> %11
249 define double @reassociate_mamama_double(double %0, double %1, double %2, double %3, double %4, double %5, double %6, double %7, double %8) {
250 ; CHECK-LABEL: reassociate_mamama_double:
251 ; CHECK:       # %bb.0:
252 ; CHECK-PWR:       xsmaddadp 7, 2, 1
253 ; CHECK-PWR-DAG:   xsmuldp [[REG0:[0-9]+]], 4, 3
254 ; CHECK-PWR-DAG:   xsmaddadp 7, 6, 5
255 ; CHECK-PWR-DAG:   xsmaddadp [[REG0]], 9, 8
256 ; CHECK-PWR:       xsadddp 1, 7, [[REG0]]
257 ; CHECK-NEXT:  blr
258   %10 = fmul contract reassoc nsz double %1, %0
259   %11 = fmul contract reassoc nsz double %3, %2
260   %12 = fmul contract reassoc nsz double %5, %4
261   %13 = fmul contract reassoc nsz double %8, %7
262   %14 = fadd contract reassoc nsz double %11, %10
263   %15 = fadd contract reassoc nsz double %14, %6
264   %16 = fadd contract reassoc nsz double %15, %12
265   %17 = fadd contract reassoc nsz double %16, %13
266   ret double %17
269 define dso_local float @reassociate_mamama_8(float %0, float %1, float %2, float %3, float %4, float %5, float %6, float %7, float %8,
270                                              float %9, float %10, float %11, float %12, float %13, float %14, float %15, float %16) {
271 ; CHECK-LABEL: reassociate_mamama_8:
272 ; CHECK:       # %bb.0:
273 ; CHECK-DAG:    fmadds [[REG0:[0-9]+]], 3, 2, 1
274 ; CHECK-DAG:    fmuls  [[REG1:[0-9]+]], 5, 4
275 ; CHECK-DAG:    fmadds [[REG2:[0-9]+]], 7, 6, [[REG0]]
276 ; CHECK-DAG:    fmadds [[REG3:[0-9]+]], 9, 8, [[REG1]]
278 ; CHECK-DAG:    fmadds [[REG4:[0-9]+]], 13, 12, [[REG3]]
279 ; CHECK-DAG:    fmadds [[REG5:[0-9]+]], 11, 10, [[REG2]]
281 ; CHECK-DAG:    fmadds [[REG6:[0-9]+]], 31, 0, [[REG4]]
282 ; CHECK-DAG:    fmadds [[REG7:[0-9]+]], 29, 30, [[REG5]]
283 ; CHECK:        fadds 1, [[REG7]], [[REG6]]
284 ; CHECK-NEXT:   blr
285   %18 = fmul contract reassoc nsz float %2, %1
286   %19 = fadd contract reassoc nsz float %18, %0
287   %20 = fmul contract reassoc nsz float %4, %3
288   %21 = fadd contract reassoc nsz float %19, %20
289   %22 = fmul contract reassoc nsz float %6, %5
290   %23 = fadd contract reassoc nsz float %21, %22
291   %24 = fmul contract reassoc nsz float %8, %7
292   %25 = fadd contract reassoc nsz float %23, %24
293   %26 = fmul contract reassoc nsz float %10, %9
294   %27 = fadd contract reassoc nsz float %25, %26
295   %28 = fmul contract reassoc nsz float %12, %11
296   %29 = fadd contract reassoc nsz float %27, %28
297   %30 = fmul contract reassoc nsz float %14, %13
298   %31 = fadd contract reassoc nsz float %29, %30
299   %32 = fmul contract reassoc nsz float %16, %15
300   %33 = fadd contract reassoc nsz float %31, %32
301   ret float %33