llvm/test/CodeGen/PowerPC/p10-p11-constants.ll

   1 ; RUN: llc -verify-machineinstrs -mtriple=powerpc64le-unknown-linux-gnu \
   2 ; RUN:   -mcpu=pwr10 -ppc-asm-full-reg-names -ppc-vsr-nums-as-vr < %s | \
   3 ; RUN:   FileCheck %s
   4 ; RUN: llc -verify-machineinstrs -mtriple=powerpc64-unknown-linux-gnu \
   5 ; RUN:   -mcpu=pwr10 -ppc-asm-full-reg-names -ppc-vsr-nums-as-vr < %s | \
   6 ; RUN:   FileCheck %s
   7 ; RUN: llc -verify-machineinstrs -mtriple=powerpc-unknown-linux-gnu \
   8 ; RUN:   -mcpu=pwr10 -ppc-asm-full-reg-names -ppc-vsr-nums-as-vr < %s | \
   9 ; RUN:   FileCheck %s --check-prefix=CHECK32
  10
  11 ; RUN: llc -verify-machineinstrs -mtriple=powerpc64le-unknown-linux-gnu \
  12 ; RUN:   -mcpu=pwr11 -ppc-asm-full-reg-names -ppc-vsr-nums-as-vr < %s | \
  13 ; RUN:   FileCheck %s
  14 ; RUN: llc -verify-machineinstrs -mtriple=powerpc64-unknown-linux-gnu \
  15 ; RUN:   -mcpu=pwr11 -ppc-asm-full-reg-names -ppc-vsr-nums-as-vr < %s | \
  16 ; RUN:   FileCheck %s
  17 ; RUN: llc -verify-machineinstrs -mtriple=powerpc-unknown-linux-gnu \
  18 ; RUN:   -mcpu=pwr11 -ppc-asm-full-reg-names -ppc-vsr-nums-as-vr < %s | \
  19 ; RUN:   FileCheck %s --check-prefix=CHECK32
  20
  21 ; These test cases aim to test constant materialization using the pli instruction on Power10 and Power11.
  22
  23 define  signext i32 @t_16BitsMinRequiring34Bits() {
  24 ; CHECK-LABEL: t_16BitsMinRequiring34Bits:
  25 ; CHECK:        pli r3, 32768
  26 ; CHECK-NEXT:   blr
  27 ; CHECK32-LABEL: t_16BitsMinRequiring34Bits:
  28 ; CHECK32:      pli r3, 32768
  29 ; CHECK32-NEXT: blr
  30
  31 entry:
  32   ret i32 32768
  33 }
  34
  35 define  signext i32 @t_16Bits() {
  36 ; CHECK-LABEL: t_16Bits:
  37 ; CHECK:        pli r3, 62004
  38 ; CHECK-NEXT:   blr
  39 ; CHECK32-LABEL: t_16Bits:
  40 ; CHECK32:      pli r3, 62004
  41 ; CHECK32-NEXT: blr
  42
  43 entry:
  44   ret i32 62004
  45 }
  46
  47 define  signext i32 @t_lt32gt16BitsNonShiftable() {
  48 ; CHECK-LABEL: t_lt32gt16BitsNonShiftable:
  49 ; CHECK:        pli r3, 1193046
  50 ; CHECK-NEXT:   blr
  51 ; CHECK32-LABEL: t_lt32gt16BitsNonShiftable:
  52 ; CHECK32:      pli r3, 1193046
  53 ; CHECK32-NEXT: blr
  54
  55 entry:
  56   ret i32 1193046
  57 }
  58
  59 define  signext i32 @t_32Bits() {
  60 ; CHECK-LABEL: t_32Bits:
  61 ; CHECK:        pli r3, -231451016
  62 ; CHECK-NEXT:   blr
  63 ; CHECK32-LABEL: t_32Bits:
  64 ; CHECK32:      pli r3, -231451016
  65 ; CHECK32-NEXT: blr
  66
  67 entry:
  68   ret i32 -231451016
  69 }
  70
  71 define  i64 @t_34BitsLargestPositive() {
  72 ; CHECK-LABEL: t_34BitsLargestPositive:
  73 ; CHECK:        pli r3, 8589934591
  74 ; CHECK-NEXT:   blr
  75 ; CHECK32-LABEL: t_34BitsLargestPositive:
  76 ; CHECK32:      li r3, 1
  77 ; CHECK32-NEXT: li r4, -1
  78 ; CHECK32-NEXT: blr
  79
  80 entry:
  81   ret i64 8589934591
  82 }
  83
  84 define  i64 @t_neg34Bits() {
  85 ; CHECK-LABEL: t_neg34Bits:
  86 ; CHECK:        pli r3, -8284514696
  87 ; CHECK-NEXT:   blr
  88 ; CHECK32-LABEL: t_neg34Bits:
  89 ; CHECK32:      li r3, -2
  90 ; CHECK32-NEXT: pli r4, 305419896
  91 ; CHECK32-NEXT: blr
  92
  93 entry:
  94   ret i64 -8284514696
  95 }
  96
  97 define  signext i32 @t_16BitsMinRequiring34BitsMinusOne() {
  98 ; CHECK-LABEL: t_16BitsMinRequiring34BitsMinusOne:
  99 ; CHECK:        li r3, 32767
 100 ; CHECK-NEXT:   blr
 101 ; CHECK32-LABEL: t_16BitsMinRequiring34BitsMinusOne:
 102 ; CHECK32:      li r3, 32767
 103 ; CHECK32-NEXT: blr
 104
 105 entry:
 106   ret i32 32767
 107 }
 108
 109 define  signext i32 @t_lt16Bits() {
 110 ; CHECK-LABEL: t_lt16Bits:
 111 ; CHECK:        li r3, 291
 112 ; CHECK-NEXT:   blr
 113 ; CHECK32-LABEL: t_lt16Bits:
 114 ; CHECK32:      li r3, 291
 115 ; CHECK32-NEXT: blr
 116
 117 entry:
 118   ret i32 291
 119 }
 120
 121 define  signext i32 @t_neglt16Bits() {
 122 ; CHECK-LABEL: t_neglt16Bits:
 123 ; CHECK:        li r3, -3805
 124 ; CHECK-NEXT:   blr
 125 ; CHECK32-LABEL: t_neglt16Bits:
 126 ; CHECK32:      li r3, -3805
 127 ; CHECK32-NEXT: blr
 128
 129 entry:
 130   ret i32 -3805
 131 }
 132
 133 define  signext i32 @t_neg16Bits() {
 134 ; CHECK-LABEL: t_neg16Bits:
 135 ; CHECK:        li r3, -32204
 136 ; CHECK-NEXT:   blr
 137 ; CHECK32-LABEL: t_neg16Bits:
 138 ; CHECK32:      li r3, -32204
 139 ; CHECK32-NEXT: blr
 140
 141 entry:
 142   ret i32 -32204
 143 }
 144
 145 define  signext i32 @t_lt32gt16BitsShiftable() {
 146 ; CHECK-LABEL: t_lt32gt16BitsShiftable:
 147 ; CHECK:        lis r3, 18
 148 ; CHECK-NEXT:   blr
 149 ; CHECK32-LABEL: t_lt32gt16BitsShiftable:
 150 ; CHECK32:      lis r3, 18
 151 ; CHECK32-NEXT: blr
 152
 153 entry:
 154   ret i32 1179648
 155 }
 156
 157 define  signext i32 @t_32gt16BitsShiftable() {
 158 ; CHECK-LABEL: t_32gt16BitsShiftable:
 159 ; CHECK:        lis r3, -3532
 160 ; CHECK-NEXT:   blr
 161 ; CHECK32-LABEL: t_32gt16BitsShiftable:
 162 ; CHECK32:      lis r3, -3532
 163 ; CHECK32-NEXT: blr
 164
 165 entry:
 166   ret i32 -231473152
 167 }
 168
 169 define  signext i32 @t_32BitsZero() {
 170 ; CHECK-LABEL: t_32BitsZero:
 171 ; CHECK:        li r3, 0
 172 ; CHECK-NEXT:   blr
 173 ; CHECK32-LABEL: t_32BitsZero:
 174 ; CHECK32:      li r3, 0
 175 ; CHECK32-NEXT: blr
 176
 177 entry:
 178   ret i32 0
 179 }
 180
 181 define  signext i32 @t_32BitsAllOnes() {
 182 ; CHECK-LABEL: t_32BitsAllOnes:
 183 ; CHECK:        li r3, -1
 184 ; CHECK-NEXT:   blr
 185 ; CHECK32-LABEL: t_32BitsAllOnes:
 186 ; CHECK32:      li r3, -1
 187 ; CHECK32-NEXT: blr
 188
 189 entry:
 190   ret i32 -1
 191 }
 192
 193 define  i64 @t_34BitsLargestPositivePlus() {
 194 ; CHECK-LABEL: t_34BitsLargestPositivePlus:
 195 ; CHECK:        li r3, 1
 196 ; CHECK-NEXT:   rldic r3, r3, 33, 30
 197 ; CHECK-NEXT:   blr
 198 ; CHECK32-LABEL: t_34BitsLargestPositivePlus:
 199 ; CHECK32:      li r3, 2
 200 ; CHECK32-NEXT: li r4, 0
 201 ; CHECK32-NEXT: blr
 202
 203 entry:
 204   ret i64 8589934592
 205 }
 206
 207 define  i64 @t_34Bits() {
 208 ; CHECK-LABEL: t_34Bits:
 209 ; CHECK:        pli r3, 1648790223
 210 ; CHECK-NEXT:   rldic r3, r3, 3, 30
 211 ; CHECK-NEXT:   blr
 212 ; CHECK32-LABEL: t_34Bits:
 213 ; CHECK32:      li r3, 3
 214 ; CHECK32-NEXT: pli r4, 305419896
 215 ; CHECK32-NEXT: blr
 216
 217 entry:
 218   ret i64 13190321784
 219 }
 220
 221 define  i64 @t_35Bits() {
 222 ; CHECK-LABEL: t_35Bits:
 223 ; CHECK:        pli r3, 4266035919
 224 ; CHECK-NEXT:   rldic r3, r3, 3, 29
 225 ; CHECK-NEXT:   blr
 226 ; CHECK32-LABEL: t_35Bits:
 227 ; CHECK32:      li r3, 7
 228 ; CHECK32-NEXT: pli r4, -231451016
 229 ; CHECK32-NEXT: blr
 230
 231 entry:
 232   ret i64 34128287352
 233 }
 234
 235 ; (Value >> Shift) can be expressed in 34 bits
 236 define  i64 @t_Shift() {
 237 ; CHECK-LABEL: t_Shift:
 238 ; CHECK:         pli r3, 8522759166
 239 ; CHECK-NEXT:    rotldi r3, r3, 48
 240 ; CHECK-NEXT:    blr
 241
 242 entry:
 243   ; 0xFBFE00000001FBFE
 244   ret i64 18157950747604548606
 245 }
 246
 247 ; Leading Zeros + Following Ones + Trailing Zeros > 30
 248 define  i64 @t_LZFOTZ() {
 249 ; CHECK-LABEL: t_LZFOTZ:
 250 ; CHECK:         pli r3, -349233
 251 ; CHECK-NEXT:    rldic r3, r3, 4, 12
 252 ; CHECK-NEXT:    blr
 253
 254 entry:
 255   ; 0x000FFFFFFFAABCF0
 256   ret i64 4503599621782768
 257 }
 258
 259 ; Leading Zeros + Trailing Ones > 30
 260 define  i64 @t_LZTO() {
 261 ; CHECK-LABEL: t_LZTO:
 262 ; CHECK:         pli r3, -2684406441
 263 ; CHECK-NEXT:    rldicl r3, r3, 11, 19
 264 ; CHECK-NEXT:    blr
 265 entry:
 266   ; 0x00001AFFF9AABFFF
 267   ret i64 29686707699711
 268 }
 269
 270 ; Leading Zeros + Trailing Ones + Following Zeros > 30
 271 define  i64 @t_LZTOFO() {
 272 ; CHECK-LABEL: t_LZTOFO:
 273 ; CHECK:         pli r3, -5720033968
 274 ; CHECK-NEXT:    rldicl r3, r3, 11, 12
 275 ; CHECK-NEXT:    blr
 276 entry:
 277   ; 0x000FF55879AA87FF
 278   ret i64 4491884997806079
 279 }
 280
 281 ; Requires full expansion
 282 define  i64 @t_Full64Bits1() {
 283 ; CHECK-LABEL: t_Full64Bits1:
 284 ; CHECK:         pli r4, 2146500607
 285 ; CHECK-NEXT:    pli r3, 4043305214
 286 ; CHECK-NEXT:    rldimi r3, r4, 32, 0
 287 ; CHECK-NEXT:    blr
 288 entry:
 289   ; 0x7FF0FFFFF0FFF0FE
 290   ret i64 9219149911952453886
 291 }
 292
 293 ; Requires full expansion
 294 define  i64 @t_Ful64Bits2() {
 295 ; CHECK-LABEL: t_Ful64Bits2:
 296 ; CHECK:         pli r4, 4042326015
 297 ; CHECK-NEXT:    pli r3, 4043305214
 298 ; CHECK-NEXT:    rldimi r3, r4, 32, 0
 299 ; CHECK-NEXT:    blr
 300 entry:
 301   ; 0xF0F0FFFFF0FFF0FE
 302   ret i64 17361658038238310654
 303 }
 304
 305 ; A splat of 32 bits: 32 Bits Low == 32 Bits High
 306 define  i64 @t_Splat32Bits() {
 307 ; CHECK-LABEL: t_Splat32Bits:
 308 ; CHECK:         pli r3, 262916796
 309 ; CHECK-NEXT:    rldimi r3, r3, 32, 0
 310 ; CHECK-NEXT:    blr
 311 entry:
 312   ; 0x0FABCABC0FABCABC
 313   ret i64 1129219040652020412
 314 }
 315
 316 ; Producing `pli` when the constant fits within 34-bits and the constant
 317 ; is being produced in other transformations (such as complex bit permutations).
 318 define i64 @t_34Bits_Complex(i64 %a, i64 %b) {
 319 ; CHECK-LABEL: t_34Bits_Complex:
 320 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 321 ; CHECK-NEXT:    rotldi r4, r4, 30
 322 ; CHECK-NEXT:    rldimi r3, r4, 34, 31
 323 ; CHECK-NEXT:    pli r4, -268435457
 324 ; CHECK-NEXT:    and r3, r3, r4
 325 ; CHECK-NEXT:    blr
 326 ;
 327 ; CHECK32-LABEL: t_34Bits_Complex:
 328 ; CHECK32:       # %bb.0: # %entry
 329 ; CHECK32-NEXT:    rlwinm r4, r6, 0, 4, 2
 330 ; CHECK32-NEXT:    rlwimi r3, r5, 0, 31, 29
 331 ; CHECK32-NEXT:    blr
 332 entry:
 333   %and = and i64 %a, 8589934592
 334   %and1 = and i64 %b, -8858370049
 335   %or = or i64 %and1, %and
 336   ret i64 %or
 337 }
 338
 339 ; The load immediates resulting from phi-nodes are needed to test whether
 340 ; li/lis is preferred to pli by the instruction selector.
 341 define dso_local void @t_phiNode() {
 342 ; CHECK-LABEL: t_phiNode:
 343 ; CHECK:        lis r6, 18
 344 ; CHECK-NEXT:   li r5, 291
 345 ; CHECK-NEXT:   li r4, 0
 346 ; CHECK-NEXT:   cmpwi r3, 1
 347 ; CHECK-NEXT:   li r3, -1
 348 ; CHECK:        pli r6, 2147483647
 349 ; CHECK-NEXT:   pli r5, 1193046
 350 ; CHECK-NEXT:   pli r4, 32768
 351 ; CHECK-NEXT:   pli r3, -231451016
 352 ; CHECK32-LABEL: t_phiNode:
 353 ; CHECK32:      lis r6, 18
 354 ; CHECK32-NEXT: li r5, 291
 355 ; CHECK32-NEXT: li r4, 0
 356 ; CHECK32-NEXT:   cmpwi r3, 1
 357 ; CHECK32-NEXT: li r3, -1
 358 ; CHECK32:      pli r6, 2147483647
 359 ; CHECK32-NEXT: pli r5, 1193046
 360 ; CHECK32-NEXT: pli r4, 32768
 361 ; CHECK32-NEXT: pli r3, -231451016
 362
 363 entry:
 364   br label %while.body
 365
 366 while.body:                                       ; preds = %if.else.i, %entry
 367   br label %while.body.i
 368
 369 while.body.i:                                     ; preds = %sw.epilog.i, %while.body
 370   %a.1.i = phi i32 [ %a.2.i, %sw.epilog.i ], [ -1, %while.body ]
 371   %b.1.i = phi i32 [ %b.2.i, %sw.epilog.i ], [ 0, %while.body ]
 372   %c.1.i = phi i32 [ %c.2.i, %sw.epilog.i ], [ 291, %while.body ]
 373   %d.1.i = phi i32 [ %d.2.i, %sw.epilog.i ], [ 1179648, %while.body ]
 374   %0 = load i8, ptr null, align 1
 375   %cmp1.i = icmp eq i8 %0, 1
 376   br i1 %cmp1.i, label %if.then.i, label %if.else.i
 377
 378 if.then.i:                                        ; preds = %while.body.i
 379   switch i8 undef, label %sw.default.i [
 380     i8 3, label %sw.epilog.i
 381     i8 2, label %sw.bb1.i
 382   ]
 383
 384 sw.bb1.i:                                        ; preds = %if.then.i
 385   br label %sw.epilog.i
 386
 387 sw.default.i:                                     ; preds = %if.then.i
 388   unreachable
 389
 390 sw.epilog.i:                                      ; preds = %sw.bb2.i, %sw.bb1.i, %if.then.i
 391   %a.2.i = phi i32 [ -231451016, %sw.bb1.i ], [ %a.1.i, %if.then.i ]
 392   %b.2.i = phi i32 [ 32768, %sw.bb1.i ], [ %b.1.i, %if.then.i ]
 393   %c.2.i = phi i32 [ 1193046, %sw.bb1.i ], [ %c.1.i, %if.then.i ]
 394   %d.2.i = phi i32 [ 2147483647, %sw.bb1.i ], [ %d.1.i, %if.then.i ]
 395   br label %while.body.i
 396
 397 if.else.i:                                     ; preds = %while.body.i
 398   call void @func2(i32 signext %a.1.i, i32 signext %b.1.i, i32 signext %c.1.i, i32 signext %d.1.i)
 399   br label %while.body
 400 }
 401
 402 declare void @func2(i32, i32, i32, i32)