llvm/test/Transforms/InstSimplify/logic-of-fcmps.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -passes=instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 ; Cycle through commuted variants where one operand of fcmp ord/uno is
   5 ; known not-a-NAN and the other is repeated in the logically-connected fcmp.
   6
   7 declare float @llvm.fabs.f32(float)
   8 declare void @llvm.assume(i1 noundef)
   9
  10 define i1 @ord1(float %x, float %y) {
  11 ; CHECK-LABEL: @ord1(
  12 ; CHECK-NEXT:    [[CMP2:%.*]] = fcmp ord float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
  13 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP2]]
  14 ;
  15   %cmp1 = fcmp ord float 0.0, %x
  16   %cmp2 = fcmp ord float %x, %y
  17   %r = and i1 %cmp1, %cmp2
  18   ret i1 %r
  19 }
  20
  21 define i1 @ord1_assume(float %x, float %y, float %not.nan) {
  22 ; CHECK-LABEL: @ord1_assume(
  23 ; CHECK-NEXT:    [[ORD:%.*]] = fcmp ord float [[NOT_NAN:%.*]], 0.000000e+00
  24 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[ORD]])
  25 ; CHECK-NEXT:    [[CMP2:%.*]] = fcmp ord float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
  26 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP2]]
  27 ;
  28   %ord = fcmp ord float %not.nan, 0.0
  29   call void @llvm.assume(i1 %ord)
  30   %cmp1 = fcmp ord float %not.nan, %x
  31   %cmp2 = fcmp ord float %x, %y
  32   %r = and i1 %cmp1, %cmp2
  33   ret i1 %r
  34 }
  35
  36 define i1 @ord2(double %x, double %y) {
  37 ; CHECK-LABEL: @ord2(
  38 ; CHECK-NEXT:    [[CMP2:%.*]] = fcmp ord double [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
  39 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP2]]
  40 ;
  41   %cmp1 = fcmp ord double 42.0, %x
  42   %cmp2 = fcmp ord double %y, %x
  43   %r = and i1 %cmp1, %cmp2
  44   ret i1 %r
  45 }
  46
  47 define <2 x i1> @ord3(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
  48 ; CHECK-LABEL: @ord3(
  49 ; CHECK-NEXT:    [[CMP2:%.*]] = fcmp ord <2 x float> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
  50 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[CMP2]]
  51 ;
  52   %cmp1 = fcmp ord <2 x float> %x, zeroinitializer
  53   %cmp2 = fcmp ord <2 x float> %x, %y
  54   %r = and <2 x i1> %cmp1, %cmp2
  55   ret <2 x i1> %r
  56 }
  57
  58 define i1 @ord3_assume(float %x, float %y, float %not.nan) {
  59 ; CHECK-LABEL: @ord3_assume(
  60 ; CHECK-NEXT:    [[ORD:%.*]] = fcmp ord float [[NOT_NAN:%.*]], 0.000000e+00
  61 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[ORD]])
  62 ; CHECK-NEXT:    [[CMP2:%.*]] = fcmp ord float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
  63 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP2]]
  64 ;
  65   %ord = fcmp ord float %not.nan, 0.0
  66   call void @llvm.assume(i1 %ord)
  67   %cmp1 = fcmp ord float %x, %not.nan
  68   %cmp2 = fcmp ord float %x, %y
  69   %r = and i1 %cmp1, %cmp2
  70   ret i1 %r
  71 }
  72
  73 define <2 x i1> @ord4(<2 x double> %x, <2 x double> %y) {
  74 ; CHECK-LABEL: @ord4(
  75 ; CHECK-NEXT:    [[CMP2:%.*]] = fcmp ord <2 x double> [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
  76 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[CMP2]]
  77 ;
  78   %cmp1 = fcmp ord <2 x double> %x, <double 42.0, double 42.0>
  79   %cmp2 = fcmp ord <2 x double> %y, %x
  80   %r = and <2 x i1> %cmp1, %cmp2
  81   ret <2 x i1> %r
  82 }
  83
  84 define i1 @ord5(float %x, float %y) {
  85 ; CHECK-LABEL: @ord5(
  86 ; CHECK-NEXT:    [[CMP1:%.*]] = fcmp ord float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
  87 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP1]]
  88 ;
  89   %nnan = fdiv nnan float %x, %y
  90   %cmp1 = fcmp ord float %x, %y
  91   %cmp2 = fcmp ord float %nnan, %x
  92   %r = and i1 %cmp1, %cmp2
  93   ret i1 %r
  94 }
  95
  96 define i1 @ord5_assume(float %x, float %y, float %nnan) {
  97 ; CHECK-LABEL: @ord5_assume(
  98 ; CHECK-NEXT:    [[ORD:%.*]] = fcmp ord float [[NNAN:%.*]], 0.000000e+00
  99 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[ORD]])
 100 ; CHECK-NEXT:    [[CMP1:%.*]] = fcmp ord float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 101 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP1]]
 102 ;
 103   %ord = fcmp ord float %nnan, 0.0
 104   call void @llvm.assume(i1 %ord)
 105   %cmp1 = fcmp ord float %x, %y
 106   %cmp2 = fcmp ord float %nnan, %x
 107   %r = and i1 %cmp1, %cmp2
 108   ret i1 %r
 109 }
 110
 111 define i1 @ord6(double %x, double %y) {
 112 ; CHECK-LABEL: @ord6(
 113 ; CHECK-NEXT:    [[CMP1:%.*]] = fcmp ord double [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 114 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP1]]
 115 ;
 116   %cmp1 = fcmp ord double %y, %x
 117   %cmp2 = fcmp ord double 42.0, %x
 118   %r = and i1 %cmp1, %cmp2
 119   ret i1 %r
 120 }
 121
 122 define i1 @ord6_assume(double %x, double %y, double %not.nan) {
 123 ; CHECK-LABEL: @ord6_assume(
 124 ; CHECK-NEXT:    [[ORD:%.*]] = fcmp ord double [[NOT_NAN:%.*]], 0.000000e+00
 125 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[ORD]])
 126 ; CHECK-NEXT:    [[CMP1:%.*]] = fcmp ord double [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 127 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP1]]
 128 ;
 129   %ord = fcmp ord double %not.nan, 0.0
 130   call void @llvm.assume(i1 %ord)
 131   %cmp1 = fcmp ord double %y, %x
 132   %cmp2 = fcmp ord double %not.nan, %x
 133   %r = and i1 %cmp1, %cmp2
 134   ret i1 %r
 135 }
 136
 137 define <2 x i1> @ord7(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
 138 ; CHECK-LABEL: @ord7(
 139 ; CHECK-NEXT:    [[CMP1:%.*]] = fcmp ord <2 x float> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 140 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[CMP1]]
 141 ;
 142   %cmp1 = fcmp ord <2 x float> %x, %y
 143   %cmp2 = fcmp ord <2 x float> %x, zeroinitializer
 144   %r = and <2 x i1> %cmp1, %cmp2
 145   ret <2 x i1> %r
 146 }
 147
 148 define i1 @ord7_assume(float %x, float %y, float %not.nan) {
 149 ; CHECK-LABEL: @ord7_assume(
 150 ; CHECK-NEXT:    [[ORD:%.*]] = fcmp ord float [[NOT_NAN:%.*]], 0.000000e+00
 151 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[ORD]])
 152 ; CHECK-NEXT:    [[CMP1:%.*]] = fcmp ord float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 153 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP1]]
 154 ;
 155   %ord = fcmp ord float %not.nan, 0.0
 156   call void @llvm.assume(i1 %ord)
 157   %cmp1 = fcmp ord float %x, %y
 158   %cmp2 = fcmp ord float %x, %not.nan
 159   %r = and i1 %cmp1, %cmp2
 160   ret i1 %r
 161 }
 162
 163 define <2 x i1> @ord8(<2 x double> %x, <2 x double> %y) {
 164 ; CHECK-LABEL: @ord8(
 165 ; CHECK-NEXT:    [[CMP1:%.*]] = fcmp ord <2 x double> [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 166 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[CMP1]]
 167 ;
 168   %cmp1 = fcmp ord <2 x double> %y, %x
 169   %cmp2 = fcmp ord <2 x double> %x, <double 0.0, double 42.0>
 170   %r = and <2 x i1> %cmp1, %cmp2
 171   ret <2 x i1> %r
 172 }
 173
 174 define i1 @uno1(float %x, float %y) {
 175 ; CHECK-LABEL: @uno1(
 176 ; CHECK-NEXT:    [[CMP2:%.*]] = fcmp uno float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 177 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP2]]
 178 ;
 179   %cmp1 = fcmp uno float 0.0, %x
 180   %cmp2 = fcmp uno float %x, %y
 181   %r = or i1 %cmp1, %cmp2
 182   ret i1 %r
 183 }
 184
 185 define i1 @uno2(double %x, double %y) {
 186 ; CHECK-LABEL: @uno2(
 187 ; CHECK-NEXT:    [[CMP2:%.*]] = fcmp uno double [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 188 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP2]]
 189 ;
 190   %cmp1 = fcmp uno double 42.0, %x
 191   %cmp2 = fcmp uno double %y, %x
 192   %r = or i1 %cmp1, %cmp2
 193   ret i1 %r
 194 }
 195
 196 define <2 x i1> @uno3(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
 197 ; CHECK-LABEL: @uno3(
 198 ; CHECK-NEXT:    [[CMP2:%.*]] = fcmp uno <2 x float> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 199 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[CMP2]]
 200 ;
 201   %cmp1 = fcmp uno <2 x float> %x, zeroinitializer
 202   %cmp2 = fcmp uno <2 x float> %x, %y
 203   %r = or <2 x i1> %cmp1, %cmp2
 204   ret <2 x i1> %r
 205 }
 206
 207 define <2 x i1> @uno4(<2 x double> %x, <2 x double> %y) {
 208 ; CHECK-LABEL: @uno4(
 209 ; CHECK-NEXT:    [[CMP2:%.*]] = fcmp uno <2 x double> [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 210 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[CMP2]]
 211 ;
 212   %cmp1 = fcmp uno <2 x double> %x, <double 42.0, double 42.0>
 213   %cmp2 = fcmp uno <2 x double> %y, %x
 214   %r = or <2 x i1> %cmp1, %cmp2
 215   ret <2 x i1> %r
 216 }
 217
 218 define i1 @uno5(float %x, float %y) {
 219 ; CHECK-LABEL: @uno5(
 220 ; CHECK-NEXT:    [[CMP1:%.*]] = fcmp uno float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 221 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP1]]
 222 ;
 223   %cmp1 = fcmp uno float %x, %y
 224   %cmp2 = fcmp uno float 0.0, %x
 225   %r = or i1 %cmp1, %cmp2
 226   ret i1 %r
 227 }
 228
 229 define i1 @uno6(double %x, double %y) {
 230 ; CHECK-LABEL: @uno6(
 231 ; CHECK-NEXT:    [[CMP1:%.*]] = fcmp uno double [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 232 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP1]]
 233 ;
 234   %cmp1 = fcmp uno double %y, %x
 235   %cmp2 = fcmp uno double 42.0, %x
 236   %r = or i1 %cmp1, %cmp2
 237   ret i1 %r
 238 }
 239
 240 define <2 x i1> @uno7(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
 241 ; CHECK-LABEL: @uno7(
 242 ; CHECK-NEXT:    [[CMP1:%.*]] = fcmp uno <2 x float> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 243 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[CMP1]]
 244 ;
 245   %nnan = fdiv nnan <2 x float> %x, %y
 246   %cmp1 = fcmp uno <2 x float> %x, %y
 247   %cmp2 = fcmp uno <2 x float> %x, %nnan
 248   %r = or <2 x i1> %cmp1, %cmp2
 249   ret <2 x i1> %r
 250 }
 251
 252 define <2 x i1> @uno8(<2 x double> %x, <2 x double> %y) {
 253 ; CHECK-LABEL: @uno8(
 254 ; CHECK-NEXT:    [[CMP1:%.*]] = fcmp uno <2 x double> [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 255 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[CMP1]]
 256 ;
 257   %cmp1 = fcmp uno <2 x double> %y, %x
 258   %cmp2 = fcmp uno <2 x double> %x, <double 0x7ff0000000000000, double 42.0>
 259   %r = or <2 x i1> %cmp1, %cmp2
 260   ret <2 x i1> %r
 261 }
 262
 263 define i1 @olt_implies_ord(float %x, float %y) {
 264 ; CHECK-LABEL: @olt_implies_ord(
 265 ; CHECK-NEXT:    [[OLT:%.*]] = fcmp olt float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 266 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[OLT]]
 267 ;
 268   %ord = fcmp ord float %x, 0.000000e+00
 269   %olt = fcmp olt float %x, %y
 270   %ret = and i1 %olt, %ord
 271   ret i1 %ret
 272 }
 273
 274 define i1 @olt_implies_ord_commuted1(float %x, float %y) {
 275 ; CHECK-LABEL: @olt_implies_ord_commuted1(
 276 ; CHECK-NEXT:    [[OLT:%.*]] = fcmp olt float [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 277 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[OLT]]
 278 ;
 279   %ord = fcmp ord float %x, 0.000000e+00
 280   %olt = fcmp olt float %y, %x
 281   %ret = and i1 %olt, %ord
 282   ret i1 %ret
 283 }
 284
 285 define i1 @olt_implies_ord_commuted2(float %x, float %y) {
 286 ; CHECK-LABEL: @olt_implies_ord_commuted2(
 287 ; CHECK-NEXT:    [[OLT:%.*]] = fcmp olt float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 288 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[OLT]]
 289 ;
 290   %ord = fcmp ord float %x, 0.000000e+00
 291   %olt = fcmp olt float %x, %y
 292   %ret = and i1 %ord, %olt
 293   ret i1 %ret
 294 }
 295
 296 define i1 @olt_implies_ord_commuted3(float %x, float %y) {
 297 ; CHECK-LABEL: @olt_implies_ord_commuted3(
 298 ; CHECK-NEXT:    [[OLT:%.*]] = fcmp olt float [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 299 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[OLT]]
 300 ;
 301   %ord = fcmp ord float %x, 0.000000e+00
 302   %olt = fcmp olt float %y, %x
 303   %ret = and i1 %ord, %olt
 304   ret i1 %ret
 305 }
 306
 307 define <2 x i1> @olt_implies_ord_vec(<2 x float> %x, <2 x float> %y) {
 308 ; CHECK-LABEL: @olt_implies_ord_vec(
 309 ; CHECK-NEXT:    [[OLT:%.*]] = fcmp olt <2 x float> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 310 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[OLT]]
 311 ;
 312   %ord = fcmp ord <2 x float> %x, zeroinitializer
 313   %olt = fcmp olt <2 x float> %x, %y
 314   %ret = and <2 x i1> %ord, %olt
 315   ret <2 x i1> %ret
 316 }
 317
 318 define i1 @ord_implies_ord(float %x, float %y) {
 319 ; CHECK-LABEL: @ord_implies_ord(
 320 ; CHECK-NEXT:    [[ORD2:%.*]] = fcmp ord float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 321 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[ORD2]]
 322 ;
 323   %ord = fcmp ord float %x, 0.000000e+00
 324   %ord2 = fcmp ord float %x, %y
 325   %ret = and i1 %ord, %ord2
 326   ret i1 %ret
 327 }
 328
 329 define i1 @olt_implies_uno(float %x, float %y) {
 330 ; CHECK-LABEL: @olt_implies_uno(
 331 ; CHECK-NEXT:    ret i1 false
 332 ;
 333   %uno = fcmp uno float %x, 0.000000e+00
 334   %olt = fcmp olt float %x, %y
 335   %ret = and i1 %olt, %uno
 336   ret i1 %ret
 337 }
 338
 339 define i1 @ult_implies_uno(float %x, float %y) {
 340 ; CHECK-LABEL: @ult_implies_uno(
 341 ; CHECK-NEXT:    [[ULT:%.*]] = fcmp ult float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 342 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[ULT]]
 343 ;
 344   %uno = fcmp uno float %x, 0.000000e+00
 345   %ult = fcmp ult float %x, %y
 346   %ret = or i1 %ult, %uno
 347   ret i1 %ret
 348 }
 349
 350 define i1 @uno_implies_uno(float %x, float %y) {
 351 ; CHECK-LABEL: @uno_implies_uno(
 352 ; CHECK-NEXT:    [[UNO2:%.*]] = fcmp uno float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 353 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[UNO2]]
 354 ;
 355   %uno = fcmp uno float %x, 0.000000e+00
 356   %uno2 = fcmp uno float %x, %y
 357   %ret = or i1 %uno, %uno2
 358   ret i1 %ret
 359 }
 360
 361 define i1 @ult_implies_ord(float %x, float %y) {
 362 ; CHECK-LABEL: @ult_implies_ord(
 363 ; CHECK-NEXT:    ret i1 true
 364 ;
 365   %ord = fcmp ord float %x, 0.000000e+00
 366   %ult = fcmp ult float %x, %y
 367   %ret = or i1 %ult, %ord
 368   ret i1 %ret
 369 }
 370
 371 ; TODO: %cmp1 is false implies %cmp3 is true
 372 define float @test_ord_implies_uno(float %x) {
 373 ; CHECK-LABEL: @test_ord_implies_uno(
 374 ; CHECK-NEXT:    [[CMP1:%.*]] = fcmp ord float [[X:%.*]], 0.000000e+00
 375 ; CHECK-NEXT:    [[CMP2:%.*]] = fcmp olt float [[X]], 0.000000e+00
 376 ; CHECK-NEXT:    [[CMP3:%.*]] = fcmp uno float [[X]], 0.000000e+00
 377 ; CHECK-NEXT:    [[SEL:%.*]] = select i1 [[CMP1]], i1 [[CMP2]], i1 [[CMP3]]
 378 ; CHECK-NEXT:    [[RET:%.*]] = select i1 [[SEL]], float 0.000000e+00, float [[X]]
 379 ; CHECK-NEXT:    ret float [[RET]]
 380 ;
 381   %cmp1 = fcmp ord float %x, 0.000000e+00
 382   %cmp2 = fcmp olt float %x, 0.000000e+00
 383   %cmp3 = fcmp uno float %x, 0.000000e+00
 384   %sel = select i1 %cmp1, i1 %cmp2, i1 %cmp3
 385   %ret = select i1 %sel, float 0.000000e+00, float %x
 386   ret float %ret
 387 }
 388
 389 ; Negative tests
 390
 391 define i1 @olt_implies_ord_fail(float %x, float %y, float %z) {
 392 ; CHECK-LABEL: @olt_implies_ord_fail(
 393 ; CHECK-NEXT:    [[ORD:%.*]] = fcmp ord float [[X:%.*]], [[Z:%.*]]
 394 ; CHECK-NEXT:    [[OLT:%.*]] = fcmp olt float [[X]], [[Y:%.*]]
 395 ; CHECK-NEXT:    [[RET:%.*]] = and i1 [[OLT]], [[ORD]]
 396 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[RET]]
 397 ;
 398   %ord = fcmp ord float %x, %z
 399   %olt = fcmp olt float %x, %y
 400   %ret = and i1 %olt, %ord
 401   ret i1 %ret
 402 }
 403
 404 define i1 @ult_implies_uno_and(float %x, float %y) {
 405 ; CHECK-LABEL: @ult_implies_uno_and(
 406 ; CHECK-NEXT:    [[UNO:%.*]] = fcmp uno float [[X:%.*]], 0.000000e+00
 407 ; CHECK-NEXT:    [[ULT:%.*]] = fcmp ult float [[X]], [[Y:%.*]]
 408 ; CHECK-NEXT:    [[RET:%.*]] = and i1 [[ULT]], [[UNO]]
 409 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[RET]]
 410 ;
 411   %uno = fcmp uno float %x, 0.000000e+00
 412   %ult = fcmp ult float %x, %y
 413   %ret = and i1 %ult, %uno
 414   ret i1 %ret
 415 }
 416
 417 define i1 @olt_implies_olt_fail(float %x, float %y) {
 418 ; CHECK-LABEL: @olt_implies_olt_fail(
 419 ; CHECK-NEXT:    [[OLT:%.*]] = fcmp olt float [[X:%.*]], 0.000000e+00
 420 ; CHECK-NEXT:    [[OLT2:%.*]] = fcmp olt float [[X]], [[Y:%.*]]
 421 ; CHECK-NEXT:    [[RET:%.*]] = and i1 [[OLT]], [[OLT2]]
 422 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[RET]]
 423 ;
 424   %olt = fcmp olt float %x, 0.000000e+00
 425   %olt2 = fcmp olt float %x, %y
 426   %ret = and i1 %olt, %olt2
 427   ret i1 %ret
 428 }