llvm/test/CodeGen/SystemZ/fp-strict-cmp-04.ll

   1 ; Test that floating-point strict compares are omitted if CC already has the
   2 ; right value.
   3 ;
   4 ; RUN: llc < %s -mtriple=s390x-linux-gnu -mcpu=z10 \
   5 ; RUN:   -enable-misched=0 -no-integrated-as | FileCheck %s
   6 ;
   7 ; We need -enable-misched=0 to make sure f12 and following routines really
   8 ; test the compare elimination pass.
   9
  10
  11 declare float @llvm.fabs.f32(float %f)
  12
  13 ; Test addition followed by EQ, which can use the CC result of the addition.
  14 define float @f1(float %a, float %b, float *%dest) #0 {
  15 ; CHECK-LABEL: f1:
  16 ; CHECK: aebr %f0, %f2
  17 ; CHECK-NEXT: ber %r14
  18 ; CHECK: br %r14
  19 entry:
  20   %res = call float @llvm.experimental.constrained.fadd.f32(
  21                         float %a, float %b,
  22                         metadata !"round.dynamic",
  23                         metadata !"fpexcept.strict") #0
  24   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f32(
  25                                                float %res, float 0.0,
  26                                                metadata !"oeq",
  27                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
  28   br i1 %cmp, label %exit, label %store
  29
  30 store:
  31   store float %b, float *%dest
  32   br label %exit
  33
  34 exit:
  35   ret float %res
  36 }
  37
  38 ; ...and again with LT.
  39 define float @f2(float %a, float %b, float *%dest) #0 {
  40 ; CHECK-LABEL: f2:
  41 ; CHECK: aebr %f0, %f2
  42 ; CHECK-NEXT: blr %r14
  43 ; CHECK: br %r14
  44 entry:
  45   %res = call float @llvm.experimental.constrained.fadd.f32(
  46                         float %a, float %b,
  47                         metadata !"round.dynamic",
  48                         metadata !"fpexcept.strict") #0
  49   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f32(
  50                                                float %res, float 0.0,
  51                                                metadata !"olt",
  52                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
  53   br i1 %cmp, label %exit, label %store
  54
  55 store:
  56   store float %b, float *%dest
  57   br label %exit
  58
  59 exit:
  60   ret float %res
  61 }
  62
  63 ; ...and again with GT.
  64 define float @f3(float %a, float %b, float *%dest) #0 {
  65 ; CHECK-LABEL: f3:
  66 ; CHECK: aebr %f0, %f2
  67 ; CHECK-NEXT: bhr %r14
  68 ; CHECK: br %r14
  69 entry:
  70   %res = call float @llvm.experimental.constrained.fadd.f32(
  71                         float %a, float %b,
  72                         metadata !"round.dynamic",
  73                         metadata !"fpexcept.strict") #0
  74   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f32(
  75                                                float %res, float 0.0,
  76                                                metadata !"ogt",
  77                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
  78   br i1 %cmp, label %exit, label %store
  79
  80 store:
  81   store float %b, float *%dest
  82   br label %exit
  83
  84 exit:
  85   ret float %res
  86 }
  87
  88 ; ...and again with UEQ.
  89 define float @f4(float %a, float %b, float *%dest) #0 {
  90 ; CHECK-LABEL: f4:
  91 ; CHECK: aebr %f0, %f2
  92 ; CHECK-NEXT: bnlhr %r14
  93 ; CHECK: br %r14
  94 entry:
  95   %res = call float @llvm.experimental.constrained.fadd.f32(
  96                         float %a, float %b,
  97                         metadata !"round.dynamic",
  98                         metadata !"fpexcept.strict") #0
  99   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f32(
 100                                                float %res, float 0.0,
 101                                                metadata !"ueq",
 102                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
 103   br i1 %cmp, label %exit, label %store
 104
 105 store:
 106   store float %b, float *%dest
 107   br label %exit
 108
 109 exit:
 110   ret float %res
 111 }
 112
 113 ; Subtraction also provides a zero-based CC value.
 114 define float @f5(float %a, float %b, float *%dest) #0 {
 115 ; CHECK-LABEL: f5:
 116 ; CHECK: seb %f0, 0(%r2)
 117 ; CHECK-NEXT: bnher %r14
 118 ; CHECK: br %r14
 119 entry:
 120   %cur = load float, float *%dest
 121   %res = call float @llvm.experimental.constrained.fsub.f32(
 122                         float %a, float %cur,
 123                         metadata !"round.dynamic",
 124                         metadata !"fpexcept.strict") #0
 125   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f32(
 126                                                float %res, float 0.0,
 127                                                metadata !"ult",
 128                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
 129   br i1 %cmp, label %exit, label %store
 130
 131 store:
 132   store float %b, float *%dest
 133   br label %exit
 134
 135 exit:
 136   ret float %res
 137 }
 138
 139 ; Test the result of LOAD POSITIVE.  We cannot omit the LTEBR.
 140 define float @f6(float %dummy, float %a, float *%dest) #0 {
 141 ; CHECK-LABEL: f6:
 142 ; CHECK: lpdfr %f0, %f2
 143 ; CHECK-NEXT: ltebr %f0, %f0
 144 ; CHECK-NEXT: bhr %r14
 145 ; CHECK: br %r14
 146 entry:
 147   %res = call float @llvm.fabs.f32(float %a) #0
 148   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f32(
 149                                                float %res, float 0.0,
 150                                                metadata !"ogt",
 151                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
 152   br i1 %cmp, label %exit, label %store
 153
 154 store:
 155   store float %res, float *%dest
 156   br label %exit
 157
 158 exit:
 159   ret float %res
 160 }
 161
 162 ; Test the result of LOAD NEGATIVE.  We cannot omit the LTEBR.
 163 define float @f7(float %dummy, float %a, float *%dest) #0 {
 164 ; CHECK-LABEL: f7:
 165 ; CHECK: lndfr %f0, %f2
 166 ; CHECK-NEXT: ltebr %f0, %f0
 167 ; CHECK-NEXT: blr %r14
 168 ; CHECK: br %r14
 169 entry:
 170   %abs = call float @llvm.fabs.f32(float %a) #0
 171   %res = fneg float %abs
 172   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f32(
 173                                                float %res, float 0.0,
 174                                                metadata !"olt",
 175                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
 176   br i1 %cmp, label %exit, label %store
 177
 178 store:
 179   store float %res, float *%dest
 180   br label %exit
 181
 182 exit:
 183   ret float %res
 184 }
 185
 186 ; Test the result of LOAD COMPLEMENT.  We cannot omit the LTEBR.
 187 define float @f8(float %dummy, float %a, float *%dest) #0 {
 188 ; CHECK-LABEL: f8:
 189 ; CHECK: lcdfr %f0, %f2
 190 ; CHECK-NEXT: ltebr %f0, %f0
 191 ; CHECK-NEXT: bler %r14
 192 ; CHECK: br %r14
 193 entry:
 194   %res = fneg float %a
 195   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f32(
 196                                                float %res, float 0.0,
 197                                                metadata !"ole",
 198                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
 199   br i1 %cmp, label %exit, label %store
 200
 201 store:
 202   store float %res, float *%dest
 203   br label %exit
 204
 205 exit:
 206   ret float %res
 207 }
 208
 209 ; Multiplication (for example) does not modify CC.
 210 define float @f9(float %a, float %b, float *%dest) #0 {
 211 ; CHECK-LABEL: f9:
 212 ; CHECK: meebr %f0, %f2
 213 ; CHECK-NEXT: ltebr %f0, %f0
 214 ; CHECK-NEXT: blhr %r14
 215 ; CHECK: br %r14
 216 entry:
 217   %res = call float @llvm.experimental.constrained.fmul.f32(
 218                         float %a, float %b,
 219                         metadata !"round.dynamic",
 220                         metadata !"fpexcept.strict") #0
 221   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f32(
 222                                                float %res, float 0.0,
 223                                                metadata !"one",
 224                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
 225   br i1 %cmp, label %exit, label %store
 226
 227 store:
 228   store float %b, float *%dest
 229   br label %exit
 230
 231 exit:
 232   ret float %res
 233 }
 234
 235 ; Test a combination involving a CC-setting instruction followed by
 236 ; a non-CC-setting instruction.
 237 define float @f10(float %a, float %b, float %c, float *%dest) #0 {
 238 ; CHECK-LABEL: f10:
 239 ; CHECK: aebr %f0, %f2
 240 ; CHECK-NEXT: debr %f0, %f4
 241 ; CHECK-NEXT: ltebr %f0, %f0
 242 ; CHECK-NEXT: bner %r14
 243 ; CHECK: br %r14
 244 entry:
 245   %add = call float @llvm.experimental.constrained.fadd.f32(
 246                         float %a, float %b,
 247                         metadata !"round.dynamic",
 248                         metadata !"fpexcept.strict") #0
 249   %res = call float @llvm.experimental.constrained.fdiv.f32(
 250                         float %add, float %c,
 251                         metadata !"round.dynamic",
 252                         metadata !"fpexcept.strict") #0
 253   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f32(
 254                                                float %res, float 0.0,
 255                                                metadata !"une",
 256                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
 257   br i1 %cmp, label %exit, label %store
 258
 259 store:
 260   store float %b, float *%dest
 261   br label %exit
 262
 263 exit:
 264   ret float %res
 265 }
 266
 267 ; Test a case where CC is set based on a different register from the
 268 ; compare input.
 269 define float @f11(float %a, float %b, float %c, float *%dest1, float *%dest2) #0 {
 270 ; CHECK-LABEL: f11:
 271 ; CHECK: aebr %f0, %f2
 272 ; CHECK-NEXT: sebr %f4, %f0
 273 ; CHECK-DAG: ste %f4, 0(%r2)
 274 ; CHECK-DAG: ltebr %f0, %f0
 275 ; CHECK-NEXT: ber %r14
 276 ; CHECK: br %r14
 277 entry:
 278   %add = call float @llvm.experimental.constrained.fadd.f32(
 279                         float %a, float %b,
 280                         metadata !"round.dynamic",
 281                         metadata !"fpexcept.strict") #0
 282   %sub = call float @llvm.experimental.constrained.fsub.f32(
 283                         float %c, float %add,
 284                         metadata !"round.dynamic",
 285                         metadata !"fpexcept.strict") #0
 286   store float %sub, float *%dest1
 287   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f32(
 288                                                float %add, float 0.0,
 289                                                metadata !"oeq",
 290                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
 291   br i1 %cmp, label %exit, label %store
 292
 293 store:
 294   store float %sub, float *%dest2
 295   br label %exit
 296
 297 exit:
 298   ret float %add
 299 }
 300
 301 ; Test that LER gets converted to LTEBR where useful.
 302 define float @f12(float %dummy, float %val) #0 {
 303 ; CHECK-LABEL: f12:
 304 ; CHECK: ltebr %f0, %f2
 305 ; CHECK-NEXT: #APP
 306 ; CHECK-NEXT: blah %f0
 307 ; CHECK-NEXT: #NO_APP
 308 ; CHECK-NEXT: blr %r14
 309 ; CHECK: br %r14
 310 entry:
 311   %ret = call float asm "blah $1", "=f,{f0}"(float %val) #0
 312   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f32(
 313                                                float %val, float 0.0,
 314                                                metadata !"olt",
 315                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
 316   br i1 %cmp, label %exit, label %store
 317
 318 store:
 319   call void asm sideeffect "blah", ""() #0
 320   br label %exit
 321
 322 exit:
 323   ret float %ret
 324 }
 325
 326 ; Test that LDR gets converted to LTDBR where useful.
 327 define double @f13(double %dummy, double %val) #0 {
 328 ; CHECK-LABEL: f13:
 329 ; CHECK: ltdbr %f0, %f2
 330 ; CHECK-NEXT: #APP
 331 ; CHECK-NEXT: blah %f0
 332 ; CHECK-NEXT: #NO_APP
 333 ; CHECK-NEXT: blr %r14
 334 ; CHECK: br %r14
 335 entry:
 336   %ret = call double asm "blah $1", "=f,{f0}"(double %val) #0
 337   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f64(
 338                                                double %val, double 0.0,
 339                                                metadata !"olt",
 340                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
 341   br i1 %cmp, label %exit, label %store
 342
 343 store:
 344   call void asm sideeffect "blah", ""() #0
 345   br label %exit
 346
 347 exit:
 348   ret double %ret
 349 }
 350
 351 ; Test that LXR gets converted to LTXBR where useful.
 352 define void @f14(fp128 *%ptr1, fp128 *%ptr2) #0 {
 353 ; CHECK-LABEL: f14:
 354 ; CHECK: ltxbr
 355 ; CHECK-NEXT: dxbr
 356 ; CHECK-NEXT: std
 357 ; CHECK-NEXT: std
 358 ; CHECK-NEXT: mxbr
 359 ; CHECK-NEXT: std
 360 ; CHECK-NEXT: std
 361 ; CHECK-NEXT: blr %r14
 362 ; CHECK: br %r14
 363 entry:
 364   %val1 = load fp128, fp128 *%ptr1
 365   %val2 = load fp128, fp128 *%ptr2
 366   %div = fdiv fp128 %val1, %val2
 367   store fp128 %div, fp128 *%ptr1
 368   %mul = fmul fp128 %val1, %val2
 369   store fp128 %mul, fp128 *%ptr2
 370   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f128(
 371                                                fp128 %val1, fp128 0xL00000000000000000000000000000000,
 372                                                metadata !"olt",
 373                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
 374   br i1 %cmp, label %exit, label %store
 375
 376 store:
 377   call void asm sideeffect "blah", ""() #0
 378   br label %exit
 379
 380 exit:
 381   ret void
 382 }
 383
 384 ; Test a case where it is the source rather than destination of LER that
 385 ; we need.
 386 define float @f15(float %val, float %dummy) #0 {
 387 ; CHECK-LABEL: f15:
 388 ; CHECK: ltebr %f2, %f0
 389 ; CHECK-NEXT: #APP
 390 ; CHECK-NEXT: blah %f2
 391 ; CHECK-NEXT: #NO_APP
 392 ; CHECK-NEXT: blr %r14
 393 ; CHECK: br %r14
 394 entry:
 395   %ret = call float asm "blah $1", "=f,{f2}"(float %val) #0
 396   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f32(
 397                                                float %val, float 0.0,
 398                                                metadata !"olt",
 399                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
 400   br i1 %cmp, label %exit, label %store
 401
 402 store:
 403   call void asm sideeffect "blah", ""() #0
 404   br label %exit
 405
 406 exit:
 407   ret float %ret
 408 }
 409
 410 ; Test a case where it is the source rather than destination of LDR that
 411 ; we need.
 412 define double @f16(double %val, double %dummy) #0 {
 413 ; CHECK-LABEL: f16:
 414 ; CHECK: ltdbr %f2, %f0
 415 ; CHECK-NEXT: #APP
 416 ; CHECK-NEXT: blah %f2
 417 ; CHECK-NEXT: #NO_APP
 418 ; CHECK-NEXT: blr %r14
 419 ; CHECK: br %r14
 420 entry:
 421   %ret = call double asm "blah $1", "=f,{f2}"(double %val) #0
 422   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f64(
 423                                                double %val, double 0.0,
 424                                                metadata !"olt",
 425                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
 426   br i1 %cmp, label %exit, label %store
 427
 428 store:
 429   call void asm sideeffect "blah", ""() #0
 430   br label %exit
 431
 432 exit:
 433   ret double %ret
 434 }
 435
 436 ; Repeat f2 with a comparison against -0.
 437 define float @f17(float %a, float %b, float *%dest) #0 {
 438 ; CHECK-LABEL: f17:
 439 ; CHECK: aebr %f0, %f2
 440 ; CHECK-NEXT: blr %r14
 441 ; CHECK: br %r14
 442 entry:
 443   %res = call float @llvm.experimental.constrained.fadd.f32(
 444                         float %a, float %b,
 445                         metadata !"round.dynamic",
 446                         metadata !"fpexcept.strict") #0
 447   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f32(
 448                                                float %res, float -0.0,
 449                                                metadata !"olt",
 450                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
 451   br i1 %cmp, label %exit, label %store
 452
 453 store:
 454   store float %b, float *%dest
 455   br label %exit
 456
 457 exit:
 458   ret float %res
 459 }
 460
 461 ; Verify that we cannot omit the compare if there may be an intervening
 462 ; change to the exception flags.
 463 define float @f18(float %a, float %b, float *%dest) #0 {
 464 ; CHECK-LABEL: f18:
 465 ; CHECK: aebr %f0, %f2
 466 ; CHECK: ltebr %f0, %f0
 467 ; CHECK-NEXT: ber %r14
 468 ; CHECK: br %r14
 469 entry:
 470   %res = call float @llvm.experimental.constrained.fadd.f32(
 471                         float %a, float %b,
 472                         metadata !"round.dynamic",
 473                         metadata !"fpexcept.strict") #0
 474   call void asm sideeffect "blah", ""() #0
 475   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f32(
 476                                                float %res, float 0.0,
 477                                                metadata !"oeq",
 478                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
 479   br i1 %cmp, label %exit, label %store
 480
 481 store:
 482   store float %b, float *%dest
 483   br label %exit
 484
 485 exit:
 486   ret float %res
 487 }
 488
 489 ; Verify that we cannot convert LER to LTEBR and omit the compare if
 490 ; there may be an intervening change to the exception flags.
 491 define float @f19(float %dummy, float %val) #0 {
 492 ; CHECK-LABEL: f19:
 493 ; CHECK: ler %f0, %f2
 494 ; CHECK-NEXT: #APP
 495 ; CHECK-NEXT: blah %f0
 496 ; CHECK-NEXT: #NO_APP
 497 ; CHECK-NEXT: ltebr %f2, %f2
 498 ; CHECK-NEXT: blr %r14
 499 ; CHECK: br %r14
 500 entry:
 501   %ret = call float asm sideeffect "blah $1", "=f,{f0}"(float %val) #0
 502   %cmp = call i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f32(
 503                                                float %val, float 0.0,
 504                                                metadata !"olt",
 505                                                metadata !"fpexcept.strict") #0
 506   br i1 %cmp, label %exit, label %store
 507
 508 store:
 509   call void asm sideeffect "blah", ""() #0
 510   br label %exit
 511
 512 exit:
 513   ret float %ret
 514 }
 515
 516 attributes #0 = { strictfp }
 517
 518 declare float @llvm.experimental.constrained.fadd.f32(float, float, metadata, metadata)
 519 declare float @llvm.experimental.constrained.fsub.f32(float, float, metadata, metadata)
 520 declare float @llvm.experimental.constrained.fmul.f32(float, float, metadata, metadata)
 521 declare float @llvm.experimental.constrained.fdiv.f32(float, float, metadata, metadata)
 522 declare i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f32(float, float, metadata, metadata)
 523 declare i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f64(double, double, metadata, metadata)
 524 declare i1 @llvm.experimental.constrained.fcmp.f128(fp128, fp128, metadata, metadata)