[docs] Add LICENSE.txt to the root of the mono-repo
[llvm-project.git] / llvm / test / CodeGen / SystemZ / risbg-04.ll
blob9b4c076cfb2c26ef875a1d68bbef4158916eba34
1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_llc_test_checks.py
2 ; Test sequences that can use RISBG with a zeroed first operand.
3 ; The tests here assume that RISBLG is available.
5 ; RUN: llc < %s -mtriple=s390x-linux-gnu -mcpu=z196 | FileCheck %s
7 ; Test an extraction of bit 0 from a right-shifted value.
8 define i32 @f1(i32 %foo) {
9 ; CHECK-LABEL: f1:
10 ; CHECK:       # %bb.0:
11 ; CHECK-NEXT:    risblg %r2, %r2, 31, 159, 54
12 ; CHECK-NEXT:    br %r14
13   %shr = lshr i32 %foo, 10
14   %and = and i32 %shr, 1
15   ret i32 %and
18 ; ...and again with i64.
19 define i64 @f2(i64 %foo) {
20 ; CHECK-LABEL: f2:
21 ; CHECK:       # %bb.0:
22 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r2, 63, 191, 54
23 ; CHECK-NEXT:    br %r14
24   %shr = lshr i64 %foo, 10
25   %and = and i64 %shr, 1
26   ret i64 %and
29 ; Test an extraction of other bits from a right-shifted value.
30 define i32 @f3(i32 %foo) {
31 ; CHECK-LABEL: f3:
32 ; CHECK:       # %bb.0:
33 ; CHECK-NEXT:    risblg %r2, %r2, 28, 157, 42
34 ; CHECK-NEXT:    br %r14
35   %shr = lshr i32 %foo, 22
36   %and = and i32 %shr, 12
37   ret i32 %and
40 ; ...and again with i64.
41 define i64 @f4(i64 %foo) {
42 ; CHECK-LABEL: f4:
43 ; CHECK:       # %bb.0:
44 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r2, 60, 189, 42
45 ; CHECK-NEXT:    br %r14
46   %shr = lshr i64 %foo, 22
47   %and = and i64 %shr, 12
48   ret i64 %and
51 ; Test an extraction of most bits from a right-shifted value.
52 ; The range should be reduced to exclude the zeroed high bits.
53 define i32 @f5(i32 %foo) {
54 ; CHECK-LABEL: f5:
55 ; CHECK:       # %bb.0:
56 ; CHECK-NEXT:    risblg %r2, %r2, 2, 156, 62
57 ; CHECK-NEXT:    br %r14
58   %shr = lshr i32 %foo, 2
59   %and = and i32 %shr, -8
60   ret i32 %and
63 ; ...and again with i64.
64 define i64 @f6(i64 %foo) {
65 ; CHECK-LABEL: f6:
66 ; CHECK:       # %bb.0:
67 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r2, 2, 188, 62
68 ; CHECK-NEXT:    br %r14
69   %shr = lshr i64 %foo, 2
70   %and = and i64 %shr, -8
71   ret i64 %and
74 ; Try the next value up (mask ....1111001).  This needs a separate shift
75 ; and mask.
76 define i32 @f7(i32 %foo) {
77 ; CHECK-LABEL: f7:
78 ; CHECK:       # %bb.0:
79 ; CHECK-NEXT:    srl %r2, 2
80 ; CHECK-NEXT:    nill %r2, 65529
81 ; CHECK-NEXT:    br %r14
82   %shr = lshr i32 %foo, 2
83   %and = and i32 %shr, -7
84   ret i32 %and
87 ; ...and again with i64.
88 define i64 @f8(i64 %foo) {
89 ; CHECK-LABEL: f8:
90 ; CHECK:       # %bb.0:
91 ; CHECK-NEXT:    srlg %r2, %r2, 2
92 ; CHECK-NEXT:    nill %r2, 65529
93 ; CHECK-NEXT:    br %r14
94   %shr = lshr i64 %foo, 2
95   %and = and i64 %shr, -7
96   ret i64 %and
99 ; Test an extraction of bits from a left-shifted value.  The range should
100 ; be reduced to exclude the zeroed low bits.
101 define i32 @f9(i32 %foo) {
102 ; CHECK-LABEL: f9:
103 ; CHECK:       # %bb.0:
104 ; CHECK-NEXT:    risblg %r2, %r2, 24, 157, 2
105 ; CHECK-NEXT:    br %r14
106   %shr = shl i32 %foo, 2
107   %and = and i32 %shr, 255
108   ret i32 %and
111 ; ...and again with i64.
112 define i64 @f10(i64 %foo) {
113 ; CHECK-LABEL: f10:
114 ; CHECK:       # %bb.0:
115 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r2, 56, 189, 2
116 ; CHECK-NEXT:    br %r14
117   %shr = shl i64 %foo, 2
118   %and = and i64 %shr, 255
119   ret i64 %and
122 ; Try a wrap-around mask (mask ....111100001111).  This needs a separate shift
123 ; and mask.
124 define i32 @f11(i32 %foo) {
125 ; CHECK-LABEL: f11:
126 ; CHECK:       # %bb.0:
127 ; CHECK-NEXT:    sll %r2, 2
128 ; CHECK-NEXT:    nill %r2, 65295
129 ; CHECK-NEXT:    br %r14
130   %shr = shl i32 %foo, 2
131   %and = and i32 %shr, -241
132   ret i32 %and
135 ; ...and again with i64.
136 define i64 @f12(i64 %foo) {
137 ; CHECK-LABEL: f12:
138 ; CHECK:       # %bb.0:
139 ; CHECK-NEXT:    sllg %r2, %r2, 2
140 ; CHECK-NEXT:    nill %r2, 65295
141 ; CHECK-NEXT:    br %r14
142   %shr = shl i64 %foo, 2
143   %and = and i64 %shr, -241
144   ret i64 %and
147 ; Test an extraction from a rotated value, no mask wraparound.
148 ; This is equivalent to the lshr case, because the bits from the
149 ; shl are not used.
150 define i32 @f13(i32 %foo) {
151 ; CHECK-LABEL: f13:
152 ; CHECK:       # %bb.0:
153 ; CHECK-NEXT:    risblg %r2, %r2, 24, 156, 46
154 ; CHECK-NEXT:    br %r14
155   %parta = shl i32 %foo, 14
156   %partb = lshr i32 %foo, 18
157   %rotl = or i32 %parta, %partb
158   %and = and i32 %rotl, 248
159   ret i32 %and
162 ; ...and again with i64.
163 define i64 @f14(i64 %foo) {
164 ; CHECK-LABEL: f14:
165 ; CHECK:       # %bb.0:
166 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r2, 56, 188, 14
167 ; CHECK-NEXT:    br %r14
168   %parta = shl i64 %foo, 14
169   %partb = lshr i64 %foo, 50
170   %rotl = or i64 %parta, %partb
171   %and = and i64 %rotl, 248
172   ret i64 %and
175 ; Try a case in which only the bits from the shl are used.
176 define i32 @f15(i32 %foo) {
177 ; CHECK-LABEL: f15:
178 ; CHECK:       # %bb.0:
179 ; CHECK-NEXT:    risblg %r2, %r2, 15, 145, 14
180 ; CHECK-NEXT:    br %r14
181   %parta = shl i32 %foo, 14
182   %partb = lshr i32 %foo, 18
183   %rotl = or i32 %parta, %partb
184   %and = and i32 %rotl, 114688
185   ret i32 %and
188 ; ...and again with i64.
189 define i64 @f16(i64 %foo) {
190 ; CHECK-LABEL: f16:
191 ; CHECK:       # %bb.0:
192 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r2, 47, 177, 14
193 ; CHECK-NEXT:    br %r14
194   %parta = shl i64 %foo, 14
195   %partb = lshr i64 %foo, 50
196   %rotl = or i64 %parta, %partb
197   %and = and i64 %rotl, 114688
198   ret i64 %and
201 ; Test a 32-bit rotate in which both parts of the OR are needed.
202 ; This needs a separate shift and mask.
203 define i32 @f17(i32 %foo) {
204 ; CHECK-LABEL: f17:
205 ; CHECK:       # %bb.0:
206 ; CHECK-NEXT:    rll %r2, %r2, 4
207 ; CHECK-NEXT:    nilf %r2, 126
208 ; CHECK-NEXT:    br %r14
209   %parta = shl i32 %foo, 4
210   %partb = lshr i32 %foo, 28
211   %rotl = or i32 %parta, %partb
212   %and = and i32 %rotl, 126
213   ret i32 %and
216 ; ...and for i64, where RISBG should do the rotate too.
217 define i64 @f18(i64 %foo) {
218 ; CHECK-LABEL: f18:
219 ; CHECK:       # %bb.0:
220 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r2, 57, 190, 4
221 ; CHECK-NEXT:    br %r14
222   %parta = shl i64 %foo, 4
223   %partb = lshr i64 %foo, 60
224   %rotl = or i64 %parta, %partb
225   %and = and i64 %rotl, 126
226   ret i64 %and
229 ; Test an arithmetic shift right in which some of the sign bits are kept.
230 ; This needs a separate shift and mask.
231 define i32 @f19(i32 %foo) {
232 ; CHECK-LABEL: f19:
233 ; CHECK:       # %bb.0:
234 ; CHECK-NEXT:    sra %r2, 28
235 ; CHECK-NEXT:    nilf %r2, 30
236 ; CHECK-NEXT:    br %r14
237   %shr = ashr i32 %foo, 28
238   %and = and i32 %shr, 30
239   ret i32 %and
242 ; ...and again with i64.  In this case RISBG is the best way of doing the AND.
243 define i64 @f20(i64 %foo) {
244 ; CHECK-LABEL: f20:
245 ; CHECK:       # %bb.0:
246 ; CHECK-NEXT:    srag %r0, %r2, 60
247 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r0, 59, 190, 0
248 ; CHECK-NEXT:    br %r14
249   %shr = ashr i64 %foo, 60
250   %and = and i64 %shr, 30
251   ret i64 %and
254 ; Now try an arithmetic right shift in which the sign bits aren't needed.
255 ; Introduce a second use of %shr so that the ashr doesn't decompose to
256 ; an lshr.
257 define i32 @f21(i32 %foo, i32 *%dest) {
258 ; CHECK-LABEL: f21:
259 ; CHECK:       # %bb.0:
260 ; CHECK-NEXT:    srak %r0, %r2, 28
261 ; CHECK-NEXT:    risblg %r2, %r2, 28, 158, 36
262 ; CHECK-NEXT:    st %r0, 0(%r3)
263 ; CHECK-NEXT:    br %r14
264   %shr = ashr i32 %foo, 28
265   store i32 %shr, i32 *%dest
266   %and = and i32 %shr, 14
267   ret i32 %and
270 ; ...and again with i64.
271 define i64 @f22(i64 %foo, i64 *%dest) {
272 ; CHECK-LABEL: f22:
273 ; CHECK:       # %bb.0:
274 ; CHECK-NEXT:    srag %r0, %r2, 60
275 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r2, 60, 190, 4
276 ; CHECK-NEXT:    stg %r0, 0(%r3)
277 ; CHECK-NEXT:    br %r14
278   %shr = ashr i64 %foo, 60
279   store i64 %shr, i64 *%dest
280   %and = and i64 %shr, 14
281   ret i64 %and
284 ; Check that we use RISBG for shifted values even if the AND is a
285 ; natural zero extension.
286 define i64 @f23(i64 %foo) {
287 ; CHECK-LABEL: f23:
288 ; CHECK:       # %bb.0:
289 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r2, 56, 191, 62
290 ; CHECK-NEXT:    br %r14
291   %shr = lshr i64 %foo, 2
292   %and = and i64 %shr, 255
293   ret i64 %and
296 ; Test a case where the AND comes before a rotate.  This needs a separate
297 ; mask and rotate.
298 define i32 @f24(i32 %foo) {
299 ; CHECK-LABEL: f24:
300 ; CHECK:       # %bb.0:
301 ; CHECK-NEXT:    nilf %r2, 254
302 ; CHECK-NEXT:    rll %r2, %r2, 29
303 ; CHECK-NEXT:    br %r14
304   %and = and i32 %foo, 254
305   %parta = lshr i32 %and, 3
306   %partb = shl i32 %and, 29
307   %rotl = or i32 %parta, %partb
308   ret i32 %rotl
311 ; ...and again with i64, where a single RISBG is enough.
312 define i64 @f25(i64 %foo) {
313 ; CHECK-LABEL: f25:
314 ; CHECK:       # %bb.0:
315 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r2, 57, 187, 3
316 ; CHECK-NEXT:    br %r14
317   %and = and i64 %foo, 14
318   %parta = shl i64 %and, 3
319   %partb = lshr i64 %and, 61
320   %rotl = or i64 %parta, %partb
321   ret i64 %rotl
324 ; Test a wrap-around case in which the AND comes before a rotate.
325 ; This again needs a separate mask and rotate.
326 define i32 @f26(i32 %foo) {
327 ; CHECK-LABEL: f26:
328 ; CHECK:       # %bb.0:
329 ; CHECK-NEXT:    nill %r2, 65487
330 ; CHECK-NEXT:    rll %r2, %r2, 5
331 ; CHECK-NEXT:    br %r14
332   %and = and i32 %foo, -49
333   %parta = shl i32 %and, 5
334   %partb = lshr i32 %and, 27
335   %rotl = or i32 %parta, %partb
336   ret i32 %rotl
339 ; ...and again with i64, where a single RISBG is OK.
340 define i64 @f27(i64 %foo) {
341 ; CHECK-LABEL: f27:
342 ; CHECK:       # %bb.0:
343 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r2, 55, 180, 5
344 ; CHECK-NEXT:    br %r14
345   %and = and i64 %foo, -49
346   %parta = shl i64 %and, 5
347   %partb = lshr i64 %and, 59
348   %rotl = or i64 %parta, %partb
349   ret i64 %rotl
352 ; Test a case where the AND comes before a shift left.
353 define i32 @f28(i32 %foo) {
354 ; CHECK-LABEL: f28:
355 ; CHECK:       # %bb.0:
356 ; CHECK-NEXT:    risblg %r2, %r2, 0, 141, 17
357 ; CHECK-NEXT:    br %r14
358   %and = and i32 %foo, 32766
359   %shl = shl i32 %and, 17
360   ret i32 %shl
363 ; ...and again with i64.
364 define i64 @f29(i64 %foo) {
365 ; CHECK-LABEL: f29:
366 ; CHECK:       # %bb.0:
367 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r2, 0, 141, 49
368 ; CHECK-NEXT:    br %r14
369   %and = and i64 %foo, 32766
370   %shl = shl i64 %and, 49
371   ret i64 %shl
374 ; Test the next shift up from f28, in which the mask should get shortened.
375 define i32 @f30(i32 %foo) {
376 ; CHECK-LABEL: f30:
377 ; CHECK:       # %bb.0:
378 ; CHECK-NEXT:    risblg %r2, %r2, 0, 140, 18
379 ; CHECK-NEXT:    br %r14
380   %and = and i32 %foo, 32766
381   %shl = shl i32 %and, 18
382   ret i32 %shl
385 ; ...and again with i64.
386 define i64 @f31(i64 %foo) {
387 ; CHECK-LABEL: f31:
388 ; CHECK:       # %bb.0:
389 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r2, 0, 140, 50
390 ; CHECK-NEXT:    br %r14
391   %and = and i64 %foo, 32766
392   %shl = shl i64 %and, 50
393   ret i64 %shl
396 ; Test a wrap-around case in which the shift left comes after the AND.
397 ; We can't use RISBG for the shift in that case.
398 define i32 @f32(i32 %foo) {
399 ; CHECK-LABEL: f32:
400 ; CHECK:       # %bb.0:
401 ; CHECK-NEXT:    nilf %r2, 4194297
402 ; CHECK-NEXT:    sll %r2, 10
403 ; CHECK-NEXT:    br %r14
404   %and = and i32 %foo, -7
405   %shl = shl i32 %and, 10
406   ret i32 %shl
409 ; ...and again with i64.
410 define i64 @f33(i64 %foo) {
411 ; CHECK-LABEL: f33:
412 ; CHECK:       # %bb.0:
413 ; CHECK-NEXT:    llihf %r0, 4194303
414 ; CHECK-NEXT:    oilf %r0, 4294967289
415 ; CHECK-NEXT:    ngr %r0, %r2
416 ; CHECK-NEXT:    sllg %r2, %r0, 10
417 ; CHECK-NEXT:    br %r14
418   %and = and i64 %foo, -7
419   %shl = shl i64 %and, 10
420   ret i64 %shl
423 ; Test a case where the AND comes before a shift right.
424 define i32 @f34(i32 %foo) {
425 ; CHECK-LABEL: f34:
426 ; CHECK:       # %bb.0:
427 ; CHECK-NEXT:    risblg %r2, %r2, 25, 159, 55
428 ; CHECK-NEXT:    br %r14
429   %and = and i32 %foo, 65535
430   %shl = lshr i32 %and, 9
431   ret i32 %shl
434 ; ...and again with i64.
435 define i64 @f35(i64 %foo) {
436 ; CHECK-LABEL: f35:
437 ; CHECK:       # %bb.0:
438 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r2, 57, 191, 55
439 ; CHECK-NEXT:    br %r14
440   %and = and i64 %foo, 65535
441   %shl = lshr i64 %and, 9
442   ret i64 %shl
445 ; Test a wrap-around case where the AND comes before a shift right.
446 ; We can't use RISBG for the shift in that case.
447 define i32 @f36(i32 %foo) {
448 ; CHECK-LABEL: f36:
449 ; CHECK:       # %bb.0:
450 ; CHECK-NEXT:    nill %r2, 65510
451 ; CHECK-NEXT:    srl %r2, 1
452 ; CHECK-NEXT:    br %r14
453   %and = and i32 %foo, -25
454   %shl = lshr i32 %and, 1
455   ret i32 %shl
458 ; ...and again with i64.
459 define i64 @f37(i64 %foo) {
460 ; CHECK-LABEL: f37:
461 ; CHECK:       # %bb.0:
462 ; CHECK-NEXT:    nill %r2, 65510
463 ; CHECK-NEXT:    srlg %r2, %r2, 1
464 ; CHECK-NEXT:    br %r14
465   %and = and i64 %foo, -25
466   %shl = lshr i64 %and, 1
467   ret i64 %shl
470 ; Test a combination involving a large ASHR and a shift left.  We can't
471 ; use RISBG there.
472 define i64 @f38(i64 %foo) {
473 ; CHECK-LABEL: f38:
474 ; CHECK:       # %bb.0:
475 ; CHECK-NEXT:    srag %r0, %r2, 32
476 ; CHECK-NEXT:    sllg %r2, %r0, 5
477 ; CHECK-NEXT:    br %r14
478   %ashr = ashr i64 %foo, 32
479   %shl = shl i64 %ashr, 5
480   ret i64 %shl
483 ; Try a similar thing in which no shifted sign bits are kept.
484 define i64 @f39(i64 %foo, i64 *%dest) {
485 ; CHECK-LABEL: f39:
486 ; CHECK:       # %bb.0:
487 ; CHECK-NEXT:    srag %r0, %r2, 35
488 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r2, 33, 189, 31
489 ; CHECK-NEXT:    stg %r0, 0(%r3)
490 ; CHECK-NEXT:    br %r14
491   %ashr = ashr i64 %foo, 35
492   store i64 %ashr, i64 *%dest
493   %shl = shl i64 %ashr, 2
494   %and = and i64 %shl, 2147483647
495   ret i64 %and
498 ; ...and again with the next highest shift value, where one sign bit is kept.
499 define i64 @f40(i64 %foo, i64 *%dest) {
500 ; CHECK-LABEL: f40:
501 ; CHECK:       # %bb.0:
502 ; CHECK-NEXT:    srag %r0, %r2, 36
503 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r0, 33, 189, 2
504 ; CHECK-NEXT:    stg %r0, 0(%r3)
505 ; CHECK-NEXT:    br %r14
506   %ashr = ashr i64 %foo, 36
507   store i64 %ashr, i64 *%dest
508   %shl = shl i64 %ashr, 2
509   %and = and i64 %shl, 2147483647
510   ret i64 %and
513 ; Check a case where the result is zero-extended.
514 define i64 @f41(i32 %a) {
515 ; CHECK-LABEL: f41:
516 ; CHECK:       # %bb.0:
517 ; CHECK-NEXT:    # kill: def $r2l killed $r2l def $r2d
518 ; CHECK-NEXT:    risbg %r2, %r2, 36, 191, 62
519 ; CHECK-NEXT:    br %r14
520   %shl = shl i32 %a, 2
521   %shr = lshr i32 %shl, 4
522   %ext = zext i32 %shr to i64
523   ret i64 %ext
526 ; In this case the sign extension is converted to a pair of 32-bit shifts,
527 ; which is then extended to 64 bits.  We previously used the wrong bit size
528 ; when testing whether the shifted-in bits of the shift right were significant.
529 define i64 @f42(i1 %x) {
530 ; CHECK-LABEL: f42:
531 ; CHECK:       # %bb.0:
532 ; CHECK-NEXT:    nilf %r2, 1
533 ; CHECK-NEXT:    lcr %r0, %r2
534 ; CHECK-NEXT:    llgcr %r2, %r0
535 ; CHECK-NEXT:    br %r14
536   %ext = sext i1 %x to i8
537   %ext2 = zext i8 %ext to i64
538   ret i64 %ext2
541 ; Check that we get the case where a 64-bit shift is used by a 32-bit and.
542 ; Note that this cannot use RISBLG, but should use RISBG.
543 define signext i32 @f43(i64 %x) {
544 ; CHECK-LABEL: f43:
545 ; CHECK:       # %bb.0:
546 ; CHECK-NEXT:    risbg %r0, %r2, 32, 189, 52
547 ; CHECK-NEXT:    lgfr %r2, %r0
548 ; CHECK-NEXT:    br %r14
549   %shr3 = lshr i64 %x, 12
550   %shr3.tr = trunc i64 %shr3 to i32
551   %conv = and i32 %shr3.tr, -4
552   ret i32 %conv
555 ; Check that we don't get the case where the 32-bit and mask is not contiguous
556 define signext i32 @f44(i64 %x) {
557 ; CHECK-LABEL: f44:
558 ; CHECK:       # %bb.0:
559 ; CHECK-NEXT:    srlg %r2, %r2, 12
560 ; CHECK-NEXT:    lghi %r0, 10
561 ; CHECK-NEXT:    ngr %r2, %r0
562 ; CHECK-NEXT:    br %r14
563   %shr4 = lshr i64 %x, 12
564   %conv = trunc i64 %shr4 to i32
565   %and = and i32 %conv, 10
566   ret i32 %and