llvm/test/CodeGen/X86/fmul-combines.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_llc_test_checks.py
   2 ; RUN: llc -mtriple=x86_64-unknown-unknown < %s | FileCheck %s
   3
   4 define <4 x float> @fmul_zero_not_fast(<4 x float> %x) nounwind {
   5 ; CHECK-LABEL: fmul_zero_not_fast:
   6 ; CHECK:       # %bb.0:
   7 ; CHECK-NEXT:    xorps %xmm1, %xmm1
   8 ; CHECK-NEXT:    mulps %xmm1, %xmm0
   9 ; CHECK-NEXT:    retq
  10   %r = fmul <4 x float> %x, zeroinitializer
  11   ret <4 x float> %r
  12 }
  13
  14 define <4 x float> @fmul_zero_nsz_nnan(<4 x float> %x) nounwind {
  15 ; CHECK-LABEL: fmul_zero_nsz_nnan:
  16 ; CHECK:       # %bb.0:
  17 ; CHECK-NEXT:    xorps %xmm0, %xmm0
  18 ; CHECK-NEXT:    retq
  19   %r = fmul nsz nnan <4 x float> %x, zeroinitializer
  20   ret <4 x float> %r
  21 }
  22
  23 define <4 x float> @fmul_zero_nsz_nnan_undef(<4 x float> %x) nounwind {
  24 ; CHECK-LABEL: fmul_zero_nsz_nnan_undef:
  25 ; CHECK:       # %bb.0:
  26 ; CHECK-NEXT:    xorps %xmm0, %xmm0
  27 ; CHECK-NEXT:    retq
  28   %r = fmul nsz nnan <4 x float> %x, <float 0.0, float 0.0, float 0.0, float undef>
  29   ret <4 x float> %r
  30 }
  31
  32 define float @fmul2_f32(float %x) {
  33 ; CHECK-LABEL: fmul2_f32:
  34 ; CHECK:       # %bb.0:
  35 ; CHECK-NEXT:    addss %xmm0, %xmm0
  36 ; CHECK-NEXT:    retq
  37   %y = fmul float %x, 2.0
  38   ret float %y
  39 }
  40
  41 ; fmul 2.0, x -> fadd x, x for vectors.
  42
  43 define <4 x float> @fmul2_v4f32(<4 x float> %x) {
  44 ; CHECK-LABEL: fmul2_v4f32:
  45 ; CHECK:       # %bb.0:
  46 ; CHECK-NEXT:    addps %xmm0, %xmm0
  47 ; CHECK-NEXT:    retq
  48   %y = fmul <4 x float> %x, <float 2.0, float 2.0, float 2.0, float 2.0>
  49   ret <4 x float> %y
  50 }
  51
  52 define <4 x float> @fmul2_v4f32_undef(<4 x float> %x) {
  53 ; CHECK-LABEL: fmul2_v4f32_undef:
  54 ; CHECK:       # %bb.0:
  55 ; CHECK-NEXT:    addps %xmm0, %xmm0
  56 ; CHECK-NEXT:    retq
  57   %y = fmul <4 x float> %x, <float undef, float 2.0, float 2.0, float 2.0>
  58   ret <4 x float> %y
  59 }
  60
  61 define <4 x float> @constant_fold_fmul_v4f32(<4 x float> %x) {
  62 ; CHECK-LABEL: constant_fold_fmul_v4f32:
  63 ; CHECK:       # %bb.0:
  64 ; CHECK-NEXT:    movaps {{.*#+}} xmm0 = [8.0E+0,8.0E+0,8.0E+0,8.0E+0]
  65 ; CHECK-NEXT:    retq
  66   %y = fmul <4 x float> <float 4.0, float 4.0, float 4.0, float 4.0>, <float 2.0, float 2.0, float 2.0, float 2.0>
  67   ret <4 x float> %y
  68 }
  69
  70 define <4 x float> @constant_fold_fmul_v4f32_undef(<4 x float> %x) {
  71 ; CHECK-LABEL: constant_fold_fmul_v4f32_undef:
  72 ; CHECK:       # %bb.0:
  73 ; CHECK-NEXT:    movaps {{.*#+}} xmm0 = [8.0E+0,NaN,8.0E+0,NaN]
  74 ; CHECK-NEXT:    retq
  75   %y = fmul <4 x float> <float 4.0, float undef, float 4.0, float 4.0>, <float 2.0, float 2.0, float 2.0, float undef>
  76   ret <4 x float> %y
  77 }
  78
  79 define <4 x float> @fmul0_v4f32_nsz_nnan(<4 x float> %x) {
  80 ; CHECK-LABEL: fmul0_v4f32_nsz_nnan:
  81 ; CHECK:       # %bb.0:
  82 ; CHECK-NEXT:    xorps %xmm0, %xmm0
  83 ; CHECK-NEXT:    retq
  84   %y = fmul nnan nsz <4 x float> %x, <float 0.0, float 0.0, float 0.0, float 0.0>
  85   ret <4 x float> %y
  86 }
  87
  88 define <4 x float> @fmul0_v4f32_undef(<4 x float> %x) {
  89 ; CHECK-LABEL: fmul0_v4f32_undef:
  90 ; CHECK:       # %bb.0:
  91 ; CHECK-NEXT:    xorps %xmm0, %xmm0
  92 ; CHECK-NEXT:    retq
  93   %y = fmul nnan nsz <4 x float> %x, <float undef, float 0.0, float undef, float 0.0>
  94   ret <4 x float> %y
  95 }
  96
  97 define <4 x float> @fmul_c2_c4_v4f32(<4 x float> %x) {
  98 ; CHECK-LABEL: fmul_c2_c4_v4f32:
  99 ; CHECK:       # %bb.0:
 100 ; CHECK-NEXT:    mulps {{\.?LCPI[0-9]+_[0-9]+}}(%rip), %xmm0
 101 ; CHECK-NEXT:    retq
 102   %y = fmul fast <4 x float> %x, <float 2.0, float 2.0, float 2.0, float 2.0>
 103   %z = fmul fast <4 x float> %y, <float 4.0, float 4.0, float 4.0, float 4.0>
 104   ret <4 x float> %z
 105 }
 106
 107 define <4 x float> @fmul_c3_c4_v4f32(<4 x float> %x) {
 108 ; CHECK-LABEL: fmul_c3_c4_v4f32:
 109 ; CHECK:       # %bb.0:
 110 ; CHECK-NEXT:    mulps {{\.?LCPI[0-9]+_[0-9]+}}(%rip), %xmm0
 111 ; CHECK-NEXT:    retq
 112   %y = fmul fast <4 x float> %x, <float 3.0, float 3.0, float 3.0, float 3.0>
 113   %z = fmul fast <4 x float> %y, <float 4.0, float 4.0, float 4.0, float 4.0>
 114   ret <4 x float> %z
 115 }
 116
 117 ; CHECK: float 5
 118 ; CHECK: float 12
 119 ; CHECK: float 21
 120 ; CHECK: float 32
 121
 122 ; We should be able to pre-multiply the two constant vectors.
 123 define <4 x float> @fmul_v4f32_two_consts_no_splat(<4 x float> %x) {
 124 ; CHECK-LABEL: fmul_v4f32_two_consts_no_splat:
 125 ; CHECK:       # %bb.0:
 126 ; CHECK-NEXT:    mulps {{\.?LCPI[0-9]+_[0-9]+}}(%rip), %xmm0
 127 ; CHECK-NEXT:    retq
 128   %y = fmul fast <4 x float> %x, <float 1.0, float 2.0, float 3.0, float 4.0>
 129   %z = fmul fast <4 x float> %y, <float 5.0, float 6.0, float 7.0, float 8.0>
 130   ret <4 x float> %z
 131 }
 132
 133 ; Same as above, but reverse operands to make sure non-canonical form is also handled.
 134 define <4 x float> @fmul_v4f32_two_consts_no_splat_non_canonical(<4 x float> %x) {
 135 ; CHECK-LABEL: fmul_v4f32_two_consts_no_splat_non_canonical:
 136 ; CHECK:       # %bb.0:
 137 ; CHECK-NEXT:    mulps {{\.?LCPI[0-9]+_[0-9]+}}(%rip), %xmm0
 138 ; CHECK-NEXT:    retq
 139   %y = fmul fast <4 x float> <float 1.0, float 2.0, float 3.0, float 4.0>, %x
 140   %z = fmul fast <4 x float> <float 5.0, float 6.0, float 7.0, float 8.0>, %y
 141   ret <4 x float> %z
 142 }
 143
 144 ; Node-level FMF and no function-level attributes.
 145
 146 define <4 x float> @fmul_v4f32_two_consts_no_splat_reassoc(<4 x float> %x) {
 147 ; CHECK-LABEL: fmul_v4f32_two_consts_no_splat_reassoc:
 148 ; CHECK:       # %bb.0:
 149 ; CHECK-NEXT:    mulps {{\.?LCPI[0-9]+_[0-9]+}}(%rip), %xmm0
 150 ; CHECK-NEXT:    retq
 151   %y = fmul <4 x float> %x, <float 1.0, float 2.0, float 3.0, float 4.0>
 152   %z = fmul reassoc <4 x float> %y, <float 5.0, float 6.0, float 7.0, float 8.0>
 153   ret <4 x float> %z
 154 }
 155
 156 ; Multiplication by 2.0 is a special case because that gets converted to fadd x, x.
 157
 158 define <4 x float> @fmul_v4f32_two_consts_no_splat_reassoc_2(<4 x float> %x) {
 159 ; CHECK-LABEL: fmul_v4f32_two_consts_no_splat_reassoc_2:
 160 ; CHECK:       # %bb.0:
 161 ; CHECK-NEXT:    mulps {{\.?LCPI[0-9]+_[0-9]+}}(%rip), %xmm0
 162 ; CHECK-NEXT:    retq
 163   %y = fadd <4 x float> %x, %x
 164   %z = fmul reassoc <4 x float> %y, <float 5.0, float 6.0, float 7.0, float 8.0>
 165   ret <4 x float> %z
 166 }
 167
 168 ; CHECK: float 6
 169 ; CHECK: float 14
 170 ; CHECK: float 24
 171 ; CHECK: float 36
 172
 173 ; More than one use of a constant multiply should not inhibit the optimization.
 174 ; Instead of a chain of 2 dependent mults, this test will have 2 independent mults.
 175 define <4 x float> @fmul_v4f32_two_consts_no_splat_multiple_use(<4 x float> %x) {
 176 ; CHECK-LABEL: fmul_v4f32_two_consts_no_splat_multiple_use:
 177 ; CHECK:       # %bb.0:
 178 ; CHECK-NEXT:    mulps {{\.?LCPI[0-9]+_[0-9]+}}(%rip), %xmm0
 179 ; CHECK-NEXT:    retq
 180   %y = fmul fast <4 x float> %x, <float 1.0, float 2.0, float 3.0, float 4.0>
 181   %z = fmul fast <4 x float> %y, <float 5.0, float 6.0, float 7.0, float 8.0>
 182   %a = fadd fast <4 x float> %y, %z
 183   ret <4 x float> %a
 184 }
 185
 186 ; PR22698 - http://llvm.org/bugs/show_bug.cgi?id=22698
 187 ; Make sure that we don't infinite loop swapping constants back and forth.
 188
 189 ; CHECK: float 24
 190 ; CHECK: float 24
 191 ; CHECK: float 24
 192 ; CHECK: float 24
 193
 194 define <4 x float> @PR22698_splats(<4 x float> %a) {
 195 ; CHECK-LABEL: PR22698_splats:
 196 ; CHECK:       # %bb.0:
 197 ; CHECK-NEXT:    mulps {{\.?LCPI[0-9]+_[0-9]+}}(%rip), %xmm0
 198 ; CHECK-NEXT:    retq
 199   %mul1 = fmul fast <4 x float> <float 2.0, float 2.0, float 2.0, float 2.0>, <float 3.0, float 3.0, float 3.0, float 3.0>
 200   %mul2 = fmul fast <4 x float> <float 4.0, float 4.0, float 4.0, float 4.0>, %mul1
 201   %mul3 = fmul fast <4 x float> %a, %mul2
 202   ret <4 x float> %mul3
 203 }
 204
 205 ; Same as above, but verify that non-splat vectors are handled correctly too.
 206
 207 ; CHECK: float 45
 208 ; CHECK: float 120
 209 ; CHECK: float 231
 210 ; CHECK: float 384
 211
 212 define <4 x float> @PR22698_no_splats(<4 x float> %a) {
 213 ; CHECK-LABEL: PR22698_no_splats:
 214 ; CHECK:       # %bb.0:
 215 ; CHECK-NEXT:    mulps {{\.?LCPI[0-9]+_[0-9]+}}(%rip), %xmm0
 216 ; CHECK-NEXT:    retq
 217   %mul1 = fmul fast <4 x float> <float 1.0, float 2.0, float 3.0, float 4.0>, <float 5.0, float 6.0, float 7.0, float 8.0>
 218   %mul2 = fmul fast <4 x float> <float 9.0, float 10.0, float 11.0, float 12.0>, %mul1
 219   %mul3 = fmul fast <4 x float> %a, %mul2
 220   ret <4 x float> %mul3
 221 }
 222
 223 define float @fmul_c2_c4_f32(float %x) {
 224 ; CHECK-LABEL: fmul_c2_c4_f32:
 225 ; CHECK:       # %bb.0:
 226 ; CHECK-NEXT:    mulss {{\.?LCPI[0-9]+_[0-9]+}}(%rip), %xmm0
 227 ; CHECK-NEXT:    retq
 228   %y = fmul fast float %x, 2.0
 229   %z = fmul fast float %y, 4.0
 230   ret float %z
 231 }
 232
 233 define float @fmul_c3_c4_f32(float %x) {
 234 ; CHECK-LABEL: fmul_c3_c4_f32:
 235 ; CHECK:       # %bb.0:
 236 ; CHECK-NEXT:    mulss {{\.?LCPI[0-9]+_[0-9]+}}(%rip), %xmm0
 237 ; CHECK-NEXT:    retq
 238   %y = fmul fast float %x, 3.0
 239   %z = fmul fast float %y, 4.0
 240   ret float %z
 241 }
 242
 243 define float @fmul_fneg_fneg_f32(float %x, float %y) {
 244 ; CHECK-LABEL: fmul_fneg_fneg_f32:
 245 ; CHECK:       # %bb.0:
 246 ; CHECK-NEXT:    mulss %xmm1, %xmm0
 247 ; CHECK-NEXT:    retq
 248   %x.neg = fsub float -0.0, %x
 249   %y.neg = fsub float -0.0, %y
 250   %mul = fmul float %x.neg, %y.neg
 251   ret float %mul
 252 }
 253
 254 define <4 x float> @fmul_fneg_fneg_v4f32(<4 x float> %x, <4 x float> %y) {
 255 ; CHECK-LABEL: fmul_fneg_fneg_v4f32:
 256 ; CHECK:       # %bb.0:
 257 ; CHECK-NEXT:    mulps %xmm1, %xmm0
 258 ; CHECK-NEXT:    retq
 259   %x.neg = fsub <4 x float> <float -0.0, float -0.0, float -0.0, float -0.0>, %x
 260   %y.neg = fsub <4 x float> <float -0.0, float -0.0, float -0.0, float -0.0>, %y
 261   %mul = fmul <4 x float> %x.neg, %y.neg
 262   ret <4 x float> %mul
 263 }
 264
 265 ; PR47517 - this could crash if we create 'fmul x, 0.0' nodes
 266 ; that do not constant fold in a particular order.
 267
 268 define float @getNegatedExpression_crash(ptr %p) {
 269 ; CHECK-LABEL: getNegatedExpression_crash:
 270 ; CHECK:       # %bb.0:
 271 ; CHECK-NEXT:    movl $0, (%rdi)
 272 ; CHECK-NEXT:    xorps %xmm0, %xmm0
 273 ; CHECK-NEXT:    retq
 274   store float 0.0, ptr %p, align 1
 275   %real = load float, ptr %p, align 1
 276   %r2 = fmul fast float %real, %real
 277   %t1 = fmul fast float %real, 42.0
 278   %t2 = fmul fast float %real, %t1
 279   %mul_ac56 = fmul fast float %t2, %t1
 280   %mul_ac72 = fmul fast float %r2, %mul_ac56
 281   ret float %mul_ac72
 282 }