[docs] Add LICENSE.txt to the root of the mono-repo
[llvm-project.git] / llvm / test / Transforms / VectorCombine / X86 / load-inseltpoison.ll
blobe4ea44ae6e5727c0664b64b1bc2592ae481abd4b
1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
2 ; RUN: opt < %s -passes=vector-combine -S -mtriple=x86_64-- -mattr=sse2 | FileCheck %s --check-prefixes=CHECK,SSE2
3 ; RUN: opt < %s -passes=vector-combine -S -mtriple=x86_64-- -mattr=avx2 | FileCheck %s --check-prefixes=CHECK,AVX2
5 target datalayout = "e-m:e-i64:64-f80:128-n8:16:32:64-S128"
7 define float @matching_fp_scalar(float* align 16 dereferenceable(16) %p) {
8 ; CHECK-LABEL: @matching_fp_scalar(
9 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = load float, float* [[P:%.*]], align 16
10 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
12   %r = load float, float* %p, align 16
13   ret float %r
16 define float @matching_fp_scalar_volatile(float* align 16 dereferenceable(16) %p) {
17 ; CHECK-LABEL: @matching_fp_scalar_volatile(
18 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = load volatile float, float* [[P:%.*]], align 16
19 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
21   %r = load volatile float, float* %p, align 16
22   ret float %r
25 define double @larger_fp_scalar(float* align 16 dereferenceable(16) %p) {
26 ; CHECK-LABEL: @larger_fp_scalar(
27 ; CHECK-NEXT:    [[BC:%.*]] = bitcast float* [[P:%.*]] to double*
28 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = load double, double* [[BC]], align 16
29 ; CHECK-NEXT:    ret double [[R]]
31   %bc = bitcast float* %p to double*
32   %r = load double, double* %bc, align 16
33   ret double %r
36 define float @smaller_fp_scalar(double* align 16 dereferenceable(16) %p) {
37 ; CHECK-LABEL: @smaller_fp_scalar(
38 ; CHECK-NEXT:    [[BC:%.*]] = bitcast double* [[P:%.*]] to float*
39 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = load float, float* [[BC]], align 16
40 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
42   %bc = bitcast double* %p to float*
43   %r = load float, float* %bc, align 16
44   ret float %r
47 define float @matching_fp_vector(<4 x float>* align 16 dereferenceable(16) %p) {
48 ; CHECK-LABEL: @matching_fp_vector(
49 ; CHECK-NEXT:    [[BC:%.*]] = bitcast <4 x float>* [[P:%.*]] to float*
50 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = load float, float* [[BC]], align 16
51 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
53   %bc = bitcast <4 x float>* %p to float*
54   %r = load float, float* %bc, align 16
55   ret float %r
58 define float @matching_fp_vector_gep00(<4 x float>* align 16 dereferenceable(16) %p) {
59 ; CHECK-LABEL: @matching_fp_vector_gep00(
60 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <4 x float>, <4 x float>* [[P:%.*]], i64 0, i64 0
61 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = load float, float* [[GEP]], align 16
62 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
64   %gep = getelementptr inbounds <4 x float>, <4 x float>* %p, i64 0, i64 0
65   %r = load float, float* %gep, align 16
66   ret float %r
69 define float @matching_fp_vector_gep01(<4 x float>* align 16 dereferenceable(20) %p) {
70 ; CHECK-LABEL: @matching_fp_vector_gep01(
71 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <4 x float>, <4 x float>* [[P:%.*]], i64 0, i64 1
72 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = load float, float* [[GEP]], align 4
73 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
75   %gep = getelementptr inbounds <4 x float>, <4 x float>* %p, i64 0, i64 1
76   %r = load float, float* %gep, align 4
77   ret float %r
80 define float @matching_fp_vector_gep01_deref(<4 x float>* align 16 dereferenceable(19) %p) {
81 ; CHECK-LABEL: @matching_fp_vector_gep01_deref(
82 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <4 x float>, <4 x float>* [[P:%.*]], i64 0, i64 1
83 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = load float, float* [[GEP]], align 4
84 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
86   %gep = getelementptr inbounds <4 x float>, <4 x float>* %p, i64 0, i64 1
87   %r = load float, float* %gep, align 4
88   ret float %r
91 define float @matching_fp_vector_gep10(<4 x float>* align 16 dereferenceable(32) %p) {
92 ; CHECK-LABEL: @matching_fp_vector_gep10(
93 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <4 x float>, <4 x float>* [[P:%.*]], i64 1, i64 0
94 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = load float, float* [[GEP]], align 16
95 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
97   %gep = getelementptr inbounds <4 x float>, <4 x float>* %p, i64 1, i64 0
98   %r = load float, float* %gep, align 16
99   ret float %r
102 define float @matching_fp_vector_gep10_deref(<4 x float>* align 16 dereferenceable(31) %p) {
103 ; CHECK-LABEL: @matching_fp_vector_gep10_deref(
104 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <4 x float>, <4 x float>* [[P:%.*]], i64 1, i64 0
105 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = load float, float* [[GEP]], align 16
106 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
108   %gep = getelementptr inbounds <4 x float>, <4 x float>* %p, i64 1, i64 0
109   %r = load float, float* %gep, align 16
110   ret float %r
113 define float @nonmatching_int_vector(<2 x i64>* align 16 dereferenceable(16) %p) {
114 ; CHECK-LABEL: @nonmatching_int_vector(
115 ; CHECK-NEXT:    [[BC:%.*]] = bitcast <2 x i64>* [[P:%.*]] to float*
116 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = load float, float* [[BC]], align 16
117 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
119   %bc = bitcast <2 x i64>* %p to float*
120   %r = load float, float* %bc, align 16
121   ret float %r
124 define double @less_aligned(double* align 4 dereferenceable(16) %p) {
125 ; CHECK-LABEL: @less_aligned(
126 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = load double, double* [[P:%.*]], align 4
127 ; CHECK-NEXT:    ret double [[R]]
129   %r = load double, double* %p, align 4
130   ret double %r
133 define float @matching_fp_scalar_small_deref(float* align 16 dereferenceable(15) %p) {
134 ; CHECK-LABEL: @matching_fp_scalar_small_deref(
135 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = load float, float* [[P:%.*]], align 16
136 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
138   %r = load float, float* %p, align 16
139   ret float %r
142 define i64 @larger_int_scalar(<4 x float>* align 16 dereferenceable(16) %p) {
143 ; CHECK-LABEL: @larger_int_scalar(
144 ; CHECK-NEXT:    [[BC:%.*]] = bitcast <4 x float>* [[P:%.*]] to i64*
145 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = load i64, i64* [[BC]], align 16
146 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[R]]
148   %bc = bitcast <4 x float>* %p to i64*
149   %r = load i64, i64* %bc, align 16
150   ret i64 %r
153 define i8 @smaller_int_scalar(<4 x float>* align 16 dereferenceable(16) %p) {
154 ; CHECK-LABEL: @smaller_int_scalar(
155 ; CHECK-NEXT:    [[BC:%.*]] = bitcast <4 x float>* [[P:%.*]] to i8*
156 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = load i8, i8* [[BC]], align 16
157 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
159   %bc = bitcast <4 x float>* %p to i8*
160   %r = load i8, i8* %bc, align 16
161   ret i8 %r
164 define double @larger_fp_scalar_256bit_vec(<8 x float>* align 32 dereferenceable(32) %p) {
165 ; CHECK-LABEL: @larger_fp_scalar_256bit_vec(
166 ; CHECK-NEXT:    [[BC:%.*]] = bitcast <8 x float>* [[P:%.*]] to double*
167 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = load double, double* [[BC]], align 32
168 ; CHECK-NEXT:    ret double [[R]]
170   %bc = bitcast <8 x float>* %p to double*
171   %r = load double, double* %bc, align 32
172   ret double %r
175 define <4 x float> @load_f32_insert_v4f32(float* align 16 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
176 ; CHECK-LABEL: @load_f32_insert_v4f32(
177 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast float* [[P:%.*]] to <4 x float>*
178 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x float>, <4 x float>* [[TMP1]], align 16
179 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x float> [[TMP2]], <4 x float> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
180 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x float> [[R]]
182   %s = load float, float* %p, align 4
183   %r = insertelement <4 x float> poison, float %s, i32 0
184   ret <4 x float> %r
187 define <4 x float> @casted_load_f32_insert_v4f32(<4 x float>* align 4 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
188 ; CHECK-LABEL: @casted_load_f32_insert_v4f32(
189 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = load <4 x float>, <4 x float>* [[P:%.*]], align 4
190 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x float> [[TMP1]], <4 x float> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
191 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x float> [[R]]
193   %b = bitcast <4 x float>* %p to float*
194   %s = load float, float* %b, align 4
195   %r = insertelement <4 x float> poison, float %s, i32 0
196   ret <4 x float> %r
199 ; Element type does not change cost.
201 define <4 x i32> @load_i32_insert_v4i32(i32* align 16 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
202 ; CHECK-LABEL: @load_i32_insert_v4i32(
203 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast i32* [[P:%.*]] to <4 x i32>*
204 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x i32>, <4 x i32>* [[TMP1]], align 16
205 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x i32> [[TMP2]], <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
206 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[R]]
208   %s = load i32, i32* %p, align 4
209   %r = insertelement <4 x i32> poison, i32 %s, i32 0
210   ret <4 x i32> %r
213 ; Pointer type does not change cost.
215 define <4 x i32> @casted_load_i32_insert_v4i32(<16 x i8>* align 4 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
216 ; CHECK-LABEL: @casted_load_i32_insert_v4i32(
217 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast <16 x i8>* [[P:%.*]] to <4 x i32>*
218 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x i32>, <4 x i32>* [[TMP1]], align 4
219 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x i32> [[TMP2]], <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
220 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[R]]
222   %b = bitcast <16 x i8>* %p to i32*
223   %s = load i32, i32* %b, align 4
224   %r = insertelement <4 x i32> poison, i32 %s, i32 0
225   ret <4 x i32> %r
228 ; This is canonical form for vector element access.
230 define <4 x float> @gep00_load_f32_insert_v4f32(<4 x float>* align 16 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
231 ; CHECK-LABEL: @gep00_load_f32_insert_v4f32(
232 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = load <4 x float>, <4 x float>* [[P:%.*]], align 16
233 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x float> [[TMP1]], <4 x float> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
234 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x float> [[R]]
236   %gep = getelementptr inbounds <4 x float>, <4 x float>* %p, i64 0, i64 0
237   %s = load float, float* %gep, align 16
238   %r = insertelement <4 x float> poison, float %s, i64 0
239   ret <4 x float> %r
242 ; Should work with addrspace as well.
244 define <4 x float> @gep00_load_f32_insert_v4f32_addrspace(<4 x float> addrspace(44)* align 16 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
245 ; CHECK-LABEL: @gep00_load_f32_insert_v4f32_addrspace(
246 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = load <4 x float>, <4 x float> addrspace(44)* [[P:%.*]], align 16
247 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x float> [[TMP1]], <4 x float> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
248 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x float> [[R]]
250   %gep = getelementptr inbounds <4 x float>, <4 x float> addrspace(44)* %p, i64 0, i64 0
251   %s = load float, float addrspace(44)* %gep, align 16
252   %r = insertelement <4 x float> poison, float %s, i64 0
253   ret <4 x float> %r
256 ; Should work with addrspace even when peeking past unsafe loads through geps
258 define <4 x i32> @unsafe_load_i32_insert_v4i32_addrspace(i32* align 16 dereferenceable(16) %v3) {
259 ; CHECK-LABEL: @unsafe_load_i32_insert_v4i32_addrspace(
260 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = addrspacecast i32* [[V3:%.*]] to <4 x i32> addrspace(42)*
261 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x i32>, <4 x i32> addrspace(42)* [[TMP1]], align 16
262 ; CHECK-NEXT:    [[INSELT:%.*]] = shufflevector <4 x i32> [[TMP2]], <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 2, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
263 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[INSELT]]
265   %t0 = getelementptr inbounds i32, i32* %v3, i32 1
266   %t1 = addrspacecast i32* %t0 to i32 addrspace(42)*
267   %t2 = getelementptr inbounds i32, i32 addrspace(42)* %t1, i64 1
268   %val = load i32, i32 addrspace(42)* %t2, align 4
269   %inselt = insertelement <4 x i32> poison, i32 %val, i32 0
270   ret <4 x i32> %inselt
273 ; If there are enough dereferenceable bytes, we can offset the vector load.
275 define <8 x i16> @gep01_load_i16_insert_v8i16(<8 x i16>* align 16 dereferenceable(18) %p) nofree nosync {
276 ; CHECK-LABEL: @gep01_load_i16_insert_v8i16(
277 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 0, i64 1
278 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast i16* [[GEP]] to <8 x i16>*
279 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <8 x i16>, <8 x i16>* [[TMP1]], align 2
280 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <8 x i16> [[TMP2]], <8 x i16> poison, <8 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
281 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
283   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 0, i64 1
284   %s = load i16, i16* %gep, align 2
285   %r = insertelement <8 x i16> poison, i16 %s, i64 0
286   ret <8 x i16> %r
289 ; Can't safely load the offset vector, but can load+shuffle if it is profitable.
291 define <8 x i16> @gep01_load_i16_insert_v8i16_deref(<8 x i16>* align 16 dereferenceable(17) %p) nofree nosync {
292 ; SSE2-LABEL: @gep01_load_i16_insert_v8i16_deref(
293 ; SSE2-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 0, i64 1
294 ; SSE2-NEXT:    [[S:%.*]] = load i16, i16* [[GEP]], align 2
295 ; SSE2-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i16> poison, i16 [[S]], i64 0
296 ; SSE2-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
298 ; AVX2-LABEL: @gep01_load_i16_insert_v8i16_deref(
299 ; AVX2-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = load <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], align 16
300 ; AVX2-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <8 x i16> [[TMP1]], <8 x i16> poison, <8 x i32> <i32 1, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
301 ; AVX2-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
303   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 0, i64 1
304   %s = load i16, i16* %gep, align 2
305   %r = insertelement <8 x i16> poison, i16 %s, i64 0
306   ret <8 x i16> %r
309 ; Verify that alignment of the new load is not over-specified.
311 define <8 x i16> @gep01_load_i16_insert_v8i16_deref_minalign(<8 x i16>* align 2 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
312 ; SSE2-LABEL: @gep01_load_i16_insert_v8i16_deref_minalign(
313 ; SSE2-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 0, i64 1
314 ; SSE2-NEXT:    [[S:%.*]] = load i16, i16* [[GEP]], align 8
315 ; SSE2-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i16> poison, i16 [[S]], i64 0
316 ; SSE2-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
318 ; AVX2-LABEL: @gep01_load_i16_insert_v8i16_deref_minalign(
319 ; AVX2-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = load <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], align 2
320 ; AVX2-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <8 x i16> [[TMP1]], <8 x i16> poison, <8 x i32> <i32 1, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
321 ; AVX2-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
323   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 0, i64 1
324   %s = load i16, i16* %gep, align 8
325   %r = insertelement <8 x i16> poison, i16 %s, i64 0
326   ret <8 x i16> %r
329 ; Negative test - if we are shuffling a load from the base pointer, the address offset
330 ; must be a multiple of element size.
331 ; TODO: Could bitcast around this limitation.
333 define <4 x i32> @gep01_bitcast_load_i32_insert_v4i32(<16 x i8>* align 1 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
334 ; CHECK-LABEL: @gep01_bitcast_load_i32_insert_v4i32(
335 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <16 x i8>, <16 x i8>* [[P:%.*]], i64 0, i64 1
336 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = bitcast i8* [[GEP]] to i32*
337 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load i32, i32* [[B]], align 1
338 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <4 x i32> poison, i32 [[S]], i64 0
339 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[R]]
341   %gep = getelementptr inbounds <16 x i8>, <16 x i8>* %p, i64 0, i64 1
342   %b = bitcast i8* %gep to i32*
343   %s = load i32, i32* %b, align 1
344   %r = insertelement <4 x i32> poison, i32 %s, i64 0
345   ret <4 x i32> %r
348 define <4 x i32> @gep012_bitcast_load_i32_insert_v4i32(<16 x i8>* align 1 dereferenceable(20) %p) nofree nosync {
349 ; CHECK-LABEL: @gep012_bitcast_load_i32_insert_v4i32(
350 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast <16 x i8>* [[P:%.*]] to <4 x i32>*
351 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x i32>, <4 x i32>* [[TMP1]], align 1
352 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x i32> [[TMP2]], <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 3, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
353 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[R]]
355   %gep = getelementptr inbounds <16 x i8>, <16 x i8>* %p, i64 0, i64 12
356   %b = bitcast i8* %gep to i32*
357   %s = load i32, i32* %b, align 1
358   %r = insertelement <4 x i32> poison, i32 %s, i64 0
359   ret <4 x i32> %r
362 ; Negative test - if we are shuffling a load from the base pointer, the address offset
363 ; must be a multiple of element size and the offset must be low enough to fit in the vector
364 ; (bitcasting would not help this case).
366 define <4 x i32> @gep013_bitcast_load_i32_insert_v4i32(<16 x i8>* align 1 dereferenceable(20) %p) nofree nosync {
367 ; CHECK-LABEL: @gep013_bitcast_load_i32_insert_v4i32(
368 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <16 x i8>, <16 x i8>* [[P:%.*]], i64 0, i64 13
369 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = bitcast i8* [[GEP]] to i32*
370 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load i32, i32* [[B]], align 1
371 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <4 x i32> poison, i32 [[S]], i64 0
372 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[R]]
374   %gep = getelementptr inbounds <16 x i8>, <16 x i8>* %p, i64 0, i64 13
375   %b = bitcast i8* %gep to i32*
376   %s = load i32, i32* %b, align 1
377   %r = insertelement <4 x i32> poison, i32 %s, i64 0
378   ret <4 x i32> %r
381 ; If there are enough dereferenceable bytes, we can offset the vector load.
383 define <8 x i16> @gep10_load_i16_insert_v8i16(<8 x i16>* align 16 dereferenceable(32) %p) nofree nosync {
384 ; CHECK-LABEL: @gep10_load_i16_insert_v8i16(
385 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 1, i64 0
386 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast i16* [[GEP]] to <8 x i16>*
387 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <8 x i16>, <8 x i16>* [[TMP1]], align 16
388 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <8 x i16> [[TMP2]], <8 x i16> poison, <8 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
389 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
391   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 1, i64 0
392   %s = load i16, i16* %gep, align 16
393   %r = insertelement <8 x i16> poison, i16 %s, i64 0
394   ret <8 x i16> %r
397 ; Negative test - disable under asan because widened load can cause spurious
398 ; use-after-poison issues when __asan_poison_memory_region is used.
400 define <8 x i16> @gep10_load_i16_insert_v8i16_asan(<8 x i16>* align 16 dereferenceable(32) %p) sanitize_address {
401 ; CHECK-LABEL: @gep10_load_i16_insert_v8i16_asan(
402 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 1, i64 0
403 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load i16, i16* [[GEP]], align 16
404 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i16> poison, i16 [[S]], i64 0
405 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
407   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 1, i64 0
408   %s = load i16, i16* %gep, align 16
409   %r = insertelement <8 x i16> poison, i16 %s, i64 0
410   ret <8 x i16> %r
413 ; hwasan and memtag should be similarly suppressed.
415 define <8 x i16> @gep10_load_i16_insert_v8i16_hwasan(<8 x i16>* align 16 dereferenceable(32) %p) sanitize_hwaddress {
416 ; CHECK-LABEL: @gep10_load_i16_insert_v8i16_hwasan(
417 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 1, i64 0
418 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load i16, i16* [[GEP]], align 16
419 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i16> poison, i16 [[S]], i64 0
420 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
422   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 1, i64 0
423   %s = load i16, i16* %gep, align 16
424   %r = insertelement <8 x i16> poison, i16 %s, i64 0
425   ret <8 x i16> %r
428 define <8 x i16> @gep10_load_i16_insert_v8i16_memtag(<8 x i16>* align 16 dereferenceable(32) %p) sanitize_memtag {
429 ; CHECK-LABEL: @gep10_load_i16_insert_v8i16_memtag(
430 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 1, i64 0
431 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load i16, i16* [[GEP]], align 16
432 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i16> poison, i16 [[S]], i64 0
433 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
435   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 1, i64 0
436   %s = load i16, i16* %gep, align 16
437   %r = insertelement <8 x i16> poison, i16 %s, i64 0
438   ret <8 x i16> %r
441 ; Negative test - disable under tsan because widened load may overlap bytes
442 ; being concurrently modified. tsan does not know that some bytes are undef.
444 define <8 x i16> @gep10_load_i16_insert_v8i16_tsan(<8 x i16>* align 16 dereferenceable(32) %p) sanitize_thread {
445 ; CHECK-LABEL: @gep10_load_i16_insert_v8i16_tsan(
446 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 1, i64 0
447 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load i16, i16* [[GEP]], align 16
448 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i16> poison, i16 [[S]], i64 0
449 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
451   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 1, i64 0
452   %s = load i16, i16* %gep, align 16
453   %r = insertelement <8 x i16> poison, i16 %s, i64 0
454   ret <8 x i16> %r
457 ; Negative test - can't safely load the offset vector, but could load+shuffle.
459 define <8 x i16> @gep10_load_i16_insert_v8i16_deref(<8 x i16>* align 16 dereferenceable(31) %p) nofree nosync {
460 ; CHECK-LABEL: @gep10_load_i16_insert_v8i16_deref(
461 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 1, i64 0
462 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load i16, i16* [[GEP]], align 16
463 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i16> poison, i16 [[S]], i64 0
464 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
466   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 1, i64 0
467   %s = load i16, i16* %gep, align 16
468   %r = insertelement <8 x i16> poison, i16 %s, i64 0
469   ret <8 x i16> %r
472 ; Negative test - do not alter volatile.
474 define <4 x float> @load_f32_insert_v4f32_volatile(float* align 16 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
475 ; CHECK-LABEL: @load_f32_insert_v4f32_volatile(
476 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load volatile float, float* [[P:%.*]], align 4
477 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <4 x float> poison, float [[S]], i32 0
478 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x float> [[R]]
480   %s = load volatile float, float* %p, align 4
481   %r = insertelement <4 x float> poison, float %s, i32 0
482   ret <4 x float> %r
485 ; Pointer is not as aligned as load, but that's ok.
486 ; The new load uses the larger alignment value.
488 define <4 x float> @load_f32_insert_v4f32_align(float* align 1 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
489 ; CHECK-LABEL: @load_f32_insert_v4f32_align(
490 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast float* [[P:%.*]] to <4 x float>*
491 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x float>, <4 x float>* [[TMP1]], align 4
492 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x float> [[TMP2]], <4 x float> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
493 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x float> [[R]]
495   %s = load float, float* %p, align 4
496   %r = insertelement <4 x float> poison, float %s, i32 0
497   ret <4 x float> %r
500 ; Negative test - not enough bytes.
502 define <4 x float> @load_f32_insert_v4f32_deref(float* align 4 dereferenceable(15) %p) nofree nosync {
503 ; CHECK-LABEL: @load_f32_insert_v4f32_deref(
504 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load float, float* [[P:%.*]], align 4
505 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <4 x float> poison, float [[S]], i32 0
506 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x float> [[R]]
508   %s = load float, float* %p, align 4
509   %r = insertelement <4 x float> poison, float %s, i32 0
510   ret <4 x float> %r
513 define <8 x i32> @load_i32_insert_v8i32(i32* align 16 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
514 ; CHECK-LABEL: @load_i32_insert_v8i32(
515 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast i32* [[P:%.*]] to <4 x i32>*
516 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x i32>, <4 x i32>* [[TMP1]], align 16
517 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x i32> [[TMP2]], <4 x i32> poison, <8 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
518 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[R]]
520   %s = load i32, i32* %p, align 4
521   %r = insertelement <8 x i32> poison, i32 %s, i32 0
522   ret <8 x i32> %r
525 define <8 x i32> @casted_load_i32_insert_v8i32(<4 x i32>* align 4 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
526 ; CHECK-LABEL: @casted_load_i32_insert_v8i32(
527 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = load <4 x i32>, <4 x i32>* [[P:%.*]], align 4
528 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x i32> [[TMP1]], <4 x i32> poison, <8 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
529 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[R]]
531   %b = bitcast <4 x i32>* %p to i32*
532   %s = load i32, i32* %b, align 4
533   %r = insertelement <8 x i32> poison, i32 %s, i32 0
534   ret <8 x i32> %r
537 define <16 x float> @load_f32_insert_v16f32(float* align 16 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
538 ; CHECK-LABEL: @load_f32_insert_v16f32(
539 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast float* [[P:%.*]] to <4 x float>*
540 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x float>, <4 x float>* [[TMP1]], align 16
541 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x float> [[TMP2]], <4 x float> poison, <16 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
542 ; CHECK-NEXT:    ret <16 x float> [[R]]
544   %s = load float, float* %p, align 4
545   %r = insertelement <16 x float> poison, float %s, i32 0
546   ret <16 x float> %r
549 define <2 x float> @load_f32_insert_v2f32(float* align 16 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
550 ; CHECK-LABEL: @load_f32_insert_v2f32(
551 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast float* [[P:%.*]] to <4 x float>*
552 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x float>, <4 x float>* [[TMP1]], align 16
553 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x float> [[TMP2]], <4 x float> poison, <2 x i32> <i32 0, i32 undef>
554 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[R]]
556   %s = load float, float* %p, align 4
557   %r = insertelement <2 x float> poison, float %s, i32 0
558   ret <2 x float> %r
561 ; Negative test - suppress load widening for asan/hwasan/memtag/tsan.
563 define <2 x float> @load_f32_insert_v2f32_asan(float* align 16 dereferenceable(16) %p) sanitize_address {
564 ; CHECK-LABEL: @load_f32_insert_v2f32_asan(
565 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load float, float* [[P:%.*]], align 4
566 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <2 x float> poison, float [[S]], i32 0
567 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[R]]
569   %s = load float, float* %p, align 4
570   %r = insertelement <2 x float> poison, float %s, i32 0
571   ret <2 x float> %r
574 declare float* @getscaleptr()
575 define void @PR47558_multiple_use_load(<2 x float>* nocapture nonnull %resultptr, <2 x float>* nocapture nonnull readonly %opptr) nofree nosync {
576 ; CHECK-LABEL: @PR47558_multiple_use_load(
577 ; CHECK-NEXT:    [[SCALEPTR:%.*]] = tail call nonnull align 16 dereferenceable(64) float* @getscaleptr()
578 ; CHECK-NEXT:    [[OP:%.*]] = load <2 x float>, <2 x float>* [[OPPTR:%.*]], align 4
579 ; CHECK-NEXT:    [[SCALE:%.*]] = load float, float* [[SCALEPTR]], align 16
580 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = insertelement <2 x float> poison, float [[SCALE]], i32 0
581 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = insertelement <2 x float> [[T1]], float [[SCALE]], i32 1
582 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fmul <2 x float> [[OP]], [[T2]]
583 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = extractelement <2 x float> [[T3]], i32 0
584 ; CHECK-NEXT:    [[RESULT0:%.*]] = insertelement <2 x float> poison, float [[T4]], i32 0
585 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = extractelement <2 x float> [[T3]], i32 1
586 ; CHECK-NEXT:    [[RESULT1:%.*]] = insertelement <2 x float> [[RESULT0]], float [[T5]], i32 1
587 ; CHECK-NEXT:    store <2 x float> [[RESULT1]], <2 x float>* [[RESULTPTR:%.*]], align 8
588 ; CHECK-NEXT:    ret void
590   %scaleptr = tail call nonnull align 16 dereferenceable(64) float* @getscaleptr()
591   %op = load <2 x float>, <2 x float>* %opptr, align 4
592   %scale = load float, float* %scaleptr, align 16
593   %t1 = insertelement <2 x float> poison, float %scale, i32 0
594   %t2 = insertelement <2 x float> %t1, float %scale, i32 1
595   %t3 = fmul <2 x float> %op, %t2
596   %t4 = extractelement <2 x float> %t3, i32 0
597   %result0 = insertelement <2 x float> poison, float %t4, i32 0
598   %t5 = extractelement <2 x float> %t3, i32 1
599   %result1 = insertelement <2 x float> %result0, float %t5, i32 1
600   store <2 x float> %result1, <2 x float>* %resultptr, align 8
601   ret void
604 define <4 x float> @load_v2f32_extract_insert_v4f32(<2 x float>* align 16 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
605 ; CHECK-LABEL: @load_v2f32_extract_insert_v4f32(
606 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast <2 x float>* [[P:%.*]] to <4 x float>*
607 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x float>, <4 x float>* [[TMP1]], align 16
608 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x float> [[TMP2]], <4 x float> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
609 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x float> [[R]]
611   %l = load <2 x float>, <2 x float>* %p, align 4
612   %s = extractelement <2 x float> %l, i32 0
613   %r = insertelement <4 x float> poison, float %s, i32 0
614   ret <4 x float> %r
617 define <4 x float> @load_v8f32_extract_insert_v4f32(<8 x float>* align 16 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
618 ; CHECK-LABEL: @load_v8f32_extract_insert_v4f32(
619 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast <8 x float>* [[P:%.*]] to <4 x float>*
620 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x float>, <4 x float>* [[TMP1]], align 16
621 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x float> [[TMP2]], <4 x float> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
622 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x float> [[R]]
624   %l = load <8 x float>, <8 x float>* %p, align 4
625   %s = extractelement <8 x float> %l, i32 0
626   %r = insertelement <4 x float> poison, float %s, i32 0
627   ret <4 x float> %r
630 define <8 x i32> @load_v1i32_extract_insert_v8i32_extra_use(<1 x i32>* align 16 dereferenceable(16) %p, <1 x i32>* %store_ptr) nofree nosync {
631 ; CHECK-LABEL: @load_v1i32_extract_insert_v8i32_extra_use(
632 ; CHECK-NEXT:    [[L:%.*]] = load <1 x i32>, <1 x i32>* [[P:%.*]], align 4
633 ; CHECK-NEXT:    store <1 x i32> [[L]], <1 x i32>* [[STORE_PTR:%.*]], align 4
634 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = extractelement <1 x i32> [[L]], i32 0
635 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i32> poison, i32 [[S]], i32 0
636 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[R]]
638   %l = load <1 x i32>, <1 x i32>* %p, align 4
639   store <1 x i32> %l, <1 x i32>* %store_ptr
640   %s = extractelement <1 x i32> %l, i32 0
641   %r = insertelement <8 x i32> poison, i32 %s, i32 0
642   ret <8 x i32> %r
645 ; Can't safely load the offset vector, but can load+shuffle if it is profitable.
647 define <8 x i16> @gep1_load_v2i16_extract_insert_v8i16(<2 x i16>* align 1 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
648 ; SSE2-LABEL: @gep1_load_v2i16_extract_insert_v8i16(
649 ; SSE2-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <2 x i16>, <2 x i16>* [[P:%.*]], i64 1
650 ; SSE2-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = getelementptr inbounds <2 x i16>, <2 x i16>* [[GEP]], i32 0, i32 0
651 ; SSE2-NEXT:    [[S:%.*]] = load i16, i16* [[TMP1]], align 8
652 ; SSE2-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i16> poison, i16 [[S]], i64 0
653 ; SSE2-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
655 ; AVX2-LABEL: @gep1_load_v2i16_extract_insert_v8i16(
656 ; AVX2-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast <2 x i16>* [[P:%.*]] to <8 x i16>*
657 ; AVX2-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <8 x i16>, <8 x i16>* [[TMP1]], align 4
658 ; AVX2-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <8 x i16> [[TMP2]], <8 x i16> poison, <8 x i32> <i32 2, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
659 ; AVX2-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
661   %gep = getelementptr inbounds <2 x i16>, <2 x i16>* %p, i64 1
662   %l = load <2 x i16>, <2 x i16>* %gep, align 8
663   %s = extractelement <2 x i16> %l, i32 0
664   %r = insertelement <8 x i16> poison, i16 %s, i64 0
665   ret <8 x i16> %r
668 ; PR30986 - split vector loads for scalarized operations
669 define <2 x i64> @PR30986(<2 x i64>* %0) {
670 ; CHECK-LABEL: @PR30986(
671 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = getelementptr inbounds <2 x i64>, <2 x i64>* [[TMP0:%.*]], i32 0, i32 0
672 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = load i64, i64* [[TMP2]], align 16
673 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = tail call i64 @llvm.ctpop.i64(i64 [[TMP3]])
674 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = insertelement <2 x i64> poison, i64 [[TMP4]], i32 0
675 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = getelementptr inbounds <2 x i64>, <2 x i64>* [[TMP0]], i32 0, i32 1
676 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = load i64, i64* [[TMP6]], align 8
677 ; CHECK-NEXT:    [[TMP8:%.*]] = tail call i64 @llvm.ctpop.i64(i64 [[TMP7]])
678 ; CHECK-NEXT:    [[TMP9:%.*]] = insertelement <2 x i64> [[TMP5]], i64 [[TMP8]], i32 1
679 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[TMP9]]
681   %2 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %0, align 16
682   %3 = extractelement <2 x i64> %2, i32 0
683   %4 = tail call i64 @llvm.ctpop.i64(i64 %3)
684   %5 = insertelement <2 x i64> poison, i64 %4, i32 0
685   %6 = extractelement <2 x i64> %2, i32 1
686   %7 = tail call i64 @llvm.ctpop.i64(i64 %6)
687   %8 = insertelement <2 x i64> %5, i64 %7, i32 1
688   ret <2 x i64> %8
690 declare i64 @llvm.ctpop.i64(i64)