[docs] Add LICENSE.txt to the root of the mono-repo
[llvm-project.git] / llvm / test / Transforms / VectorCombine / X86 / load.ll
blob5ad3f70c3aea99ac2862d026e525e0a21acf644f
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> undef, 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> undef, 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> undef, 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> undef, 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> undef, 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> undef, float %s, i64 0
253   ret <4 x float> %r
256 ; If there are enough dereferenceable bytes, we can offset the vector load.
258 define <8 x i16> @gep01_load_i16_insert_v8i16(<8 x i16>* align 16 dereferenceable(18) %p) nofree nosync {
259 ; CHECK-LABEL: @gep01_load_i16_insert_v8i16(
260 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 0, i64 1
261 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast i16* [[GEP]] to <8 x i16>*
262 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <8 x i16>, <8 x i16>* [[TMP1]], align 2
263 ; 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>
264 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
266   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 0, i64 1
267   %s = load i16, i16* %gep, align 2
268   %r = insertelement <8 x i16> undef, i16 %s, i64 0
269   ret <8 x i16> %r
272 ; Can't safely load the offset vector, but can load+shuffle if it is profitable.
274 define <8 x i16> @gep01_load_i16_insert_v8i16_deref(<8 x i16>* align 16 dereferenceable(17) %p) nofree nosync {
275 ; SSE2-LABEL: @gep01_load_i16_insert_v8i16_deref(
276 ; SSE2-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 0, i64 1
277 ; SSE2-NEXT:    [[S:%.*]] = load i16, i16* [[GEP]], align 2
278 ; SSE2-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i16> undef, i16 [[S]], i64 0
279 ; SSE2-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
281 ; AVX2-LABEL: @gep01_load_i16_insert_v8i16_deref(
282 ; AVX2-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = load <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], align 16
283 ; 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>
284 ; AVX2-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
286   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 0, i64 1
287   %s = load i16, i16* %gep, align 2
288   %r = insertelement <8 x i16> undef, i16 %s, i64 0
289   ret <8 x i16> %r
292 ; Verify that alignment of the new load is not over-specified.
294 define <8 x i16> @gep01_load_i16_insert_v8i16_deref_minalign(<8 x i16>* align 2 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
295 ; SSE2-LABEL: @gep01_load_i16_insert_v8i16_deref_minalign(
296 ; SSE2-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 0, i64 1
297 ; SSE2-NEXT:    [[S:%.*]] = load i16, i16* [[GEP]], align 8
298 ; SSE2-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i16> undef, i16 [[S]], i64 0
299 ; SSE2-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
301 ; AVX2-LABEL: @gep01_load_i16_insert_v8i16_deref_minalign(
302 ; AVX2-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = load <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], align 2
303 ; 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>
304 ; AVX2-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
306   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 0, i64 1
307   %s = load i16, i16* %gep, align 8
308   %r = insertelement <8 x i16> undef, i16 %s, i64 0
309   ret <8 x i16> %r
312 ; Negative test - if we are shuffling a load from the base pointer, the address offset
313 ; must be a multiple of element size.
314 ; TODO: Could bitcast around this limitation.
316 define <4 x i32> @gep01_bitcast_load_i32_insert_v4i32(<16 x i8>* align 1 dereferenceable(16) %p) {
317 ; CHECK-LABEL: @gep01_bitcast_load_i32_insert_v4i32(
318 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <16 x i8>, <16 x i8>* [[P:%.*]], i64 0, i64 1
319 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = bitcast i8* [[GEP]] to i32*
320 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load i32, i32* [[B]], align 1
321 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <4 x i32> undef, i32 [[S]], i64 0
322 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[R]]
324   %gep = getelementptr inbounds <16 x i8>, <16 x i8>* %p, i64 0, i64 1
325   %b = bitcast i8* %gep to i32*
326   %s = load i32, i32* %b, align 1
327   %r = insertelement <4 x i32> undef, i32 %s, i64 0
328   ret <4 x i32> %r
331 define <4 x i32> @gep012_bitcast_load_i32_insert_v4i32(<16 x i8>* align 1 dereferenceable(20) %p) nofree nosync {
332 ; CHECK-LABEL: @gep012_bitcast_load_i32_insert_v4i32(
333 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast <16 x i8>* [[P:%.*]] to <4 x i32>*
334 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x i32>, <4 x i32>* [[TMP1]], align 1
335 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x i32> [[TMP2]], <4 x i32> poison, <4 x i32> <i32 3, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
336 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[R]]
338   %gep = getelementptr inbounds <16 x i8>, <16 x i8>* %p, i64 0, i64 12
339   %b = bitcast i8* %gep to i32*
340   %s = load i32, i32* %b, align 1
341   %r = insertelement <4 x i32> undef, i32 %s, i64 0
342   ret <4 x i32> %r
345 ; Negative test - if we are shuffling a load from the base pointer, the address offset
346 ; must be a multiple of element size and the offset must be low enough to fit in the vector
347 ; (bitcasting would not help this case).
349 define <4 x i32> @gep013_bitcast_load_i32_insert_v4i32(<16 x i8>* align 1 dereferenceable(20) %p) nofree nosync {
350 ; CHECK-LABEL: @gep013_bitcast_load_i32_insert_v4i32(
351 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <16 x i8>, <16 x i8>* [[P:%.*]], i64 0, i64 13
352 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = bitcast i8* [[GEP]] to i32*
353 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load i32, i32* [[B]], align 1
354 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <4 x i32> undef, i32 [[S]], i64 0
355 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[R]]
357   %gep = getelementptr inbounds <16 x i8>, <16 x i8>* %p, i64 0, i64 13
358   %b = bitcast i8* %gep to i32*
359   %s = load i32, i32* %b, align 1
360   %r = insertelement <4 x i32> undef, i32 %s, i64 0
361   ret <4 x i32> %r
364 ; If there are enough dereferenceable bytes, we can offset the vector load.
366 define <8 x i16> @gep10_load_i16_insert_v8i16(<8 x i16>* align 16 dereferenceable(32) %p) nofree nosync {
367 ; CHECK-LABEL: @gep10_load_i16_insert_v8i16(
368 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 1, i64 0
369 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast i16* [[GEP]] to <8 x i16>*
370 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <8 x i16>, <8 x i16>* [[TMP1]], align 16
371 ; 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>
372 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
374   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 1, i64 0
375   %s = load i16, i16* %gep, align 16
376   %r = insertelement <8 x i16> undef, i16 %s, i64 0
377   ret <8 x i16> %r
380 ; Negative test - disable under asan because widened load can cause spurious
381 ; use-after-poison issues when __asan_poison_memory_region is used.
383 define <8 x i16> @gep10_load_i16_insert_v8i16_asan(<8 x i16>* align 16 dereferenceable(32) %p) sanitize_address nofree nosync {
384 ; CHECK-LABEL: @gep10_load_i16_insert_v8i16_asan(
385 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 1, i64 0
386 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load i16, i16* [[GEP]], align 16
387 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i16> undef, i16 [[S]], i64 0
388 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
390   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 1, i64 0
391   %s = load i16, i16* %gep, align 16
392   %r = insertelement <8 x i16> undef, i16 %s, i64 0
393   ret <8 x i16> %r
396 ; hwasan and memtag should be similarly suppressed.
398 define <8 x i16> @gep10_load_i16_insert_v8i16_hwasan(<8 x i16>* align 16 dereferenceable(32) %p) sanitize_hwaddress nofree nosync {
399 ; CHECK-LABEL: @gep10_load_i16_insert_v8i16_hwasan(
400 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 1, i64 0
401 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load i16, i16* [[GEP]], align 16
402 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i16> undef, i16 [[S]], i64 0
403 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
405   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 1, i64 0
406   %s = load i16, i16* %gep, align 16
407   %r = insertelement <8 x i16> undef, i16 %s, i64 0
408   ret <8 x i16> %r
411 define <8 x i16> @gep10_load_i16_insert_v8i16_memtag(<8 x i16>* align 16 dereferenceable(32) %p) sanitize_memtag nofree nosync {
412 ; CHECK-LABEL: @gep10_load_i16_insert_v8i16_memtag(
413 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 1, i64 0
414 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load i16, i16* [[GEP]], align 16
415 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i16> undef, i16 [[S]], i64 0
416 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
418   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 1, i64 0
419   %s = load i16, i16* %gep, align 16
420   %r = insertelement <8 x i16> undef, i16 %s, i64 0
421   ret <8 x i16> %r
424 ; Negative test - disable under tsan because widened load may overlap bytes
425 ; being concurrently modified. tsan does not know that some bytes are undef.
427 define <8 x i16> @gep10_load_i16_insert_v8i16_tsan(<8 x i16>* align 16 dereferenceable(32) %p) sanitize_thread nofree nosync {
428 ; CHECK-LABEL: @gep10_load_i16_insert_v8i16_tsan(
429 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 1, i64 0
430 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load i16, i16* [[GEP]], align 16
431 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i16> undef, i16 [[S]], i64 0
432 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
434   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 1, i64 0
435   %s = load i16, i16* %gep, align 16
436   %r = insertelement <8 x i16> undef, i16 %s, i64 0
437   ret <8 x i16> %r
440 ; Negative test - can't safely load the offset vector, but could load+shuffle.
442 define <8 x i16> @gep10_load_i16_insert_v8i16_deref(<8 x i16>* align 16 dereferenceable(31) %p) nofree nosync {
443 ; CHECK-LABEL: @gep10_load_i16_insert_v8i16_deref(
444 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* [[P:%.*]], i64 1, i64 0
445 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load i16, i16* [[GEP]], align 16
446 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i16> undef, i16 [[S]], i64 0
447 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
449   %gep = getelementptr inbounds <8 x i16>, <8 x i16>* %p, i64 1, i64 0
450   %s = load i16, i16* %gep, align 16
451   %r = insertelement <8 x i16> undef, i16 %s, i64 0
452   ret <8 x i16> %r
455 ; Negative test - do not alter volatile.
457 define <4 x float> @load_f32_insert_v4f32_volatile(float* align 16 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
458 ; CHECK-LABEL: @load_f32_insert_v4f32_volatile(
459 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load volatile float, float* [[P:%.*]], align 4
460 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <4 x float> undef, float [[S]], i32 0
461 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x float> [[R]]
463   %s = load volatile float, float* %p, align 4
464   %r = insertelement <4 x float> undef, float %s, i32 0
465   ret <4 x float> %r
468 ; Pointer is not as aligned as load, but that's ok.
469 ; The new load uses the larger alignment value.
471 define <4 x float> @load_f32_insert_v4f32_align(float* align 1 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
472 ; CHECK-LABEL: @load_f32_insert_v4f32_align(
473 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast float* [[P:%.*]] to <4 x float>*
474 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x float>, <4 x float>* [[TMP1]], align 4
475 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x float> [[TMP2]], <4 x float> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
476 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x float> [[R]]
478   %s = load float, float* %p, align 4
479   %r = insertelement <4 x float> undef, float %s, i32 0
480   ret <4 x float> %r
483 ; Negative test - not enough bytes.
485 define <4 x float> @load_f32_insert_v4f32_deref(float* align 4 dereferenceable(15) %p) nofree nosync {
486 ; CHECK-LABEL: @load_f32_insert_v4f32_deref(
487 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load float, float* [[P:%.*]], align 4
488 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <4 x float> undef, float [[S]], i32 0
489 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x float> [[R]]
491   %s = load float, float* %p, align 4
492   %r = insertelement <4 x float> undef, float %s, i32 0
493   ret <4 x float> %r
496 define <8 x i32> @load_i32_insert_v8i32(i32* align 16 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
497 ; CHECK-LABEL: @load_i32_insert_v8i32(
498 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast i32* [[P:%.*]] to <4 x i32>*
499 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x i32>, <4 x i32>* [[TMP1]], align 16
500 ; 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>
501 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[R]]
503   %s = load i32, i32* %p, align 4
504   %r = insertelement <8 x i32> undef, i32 %s, i32 0
505   ret <8 x i32> %r
508 define <8 x i32> @casted_load_i32_insert_v8i32(<4 x i32>* align 4 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
509 ; CHECK-LABEL: @casted_load_i32_insert_v8i32(
510 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = load <4 x i32>, <4 x i32>* [[P:%.*]], align 4
511 ; 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>
512 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[R]]
514   %b = bitcast <4 x i32>* %p to i32*
515   %s = load i32, i32* %b, align 4
516   %r = insertelement <8 x i32> undef, i32 %s, i32 0
517   ret <8 x i32> %r
520 define <16 x float> @load_f32_insert_v16f32(float* align 16 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
521 ; CHECK-LABEL: @load_f32_insert_v16f32(
522 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast float* [[P:%.*]] to <4 x float>*
523 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x float>, <4 x float>* [[TMP1]], align 16
524 ; 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>
525 ; CHECK-NEXT:    ret <16 x float> [[R]]
527   %s = load float, float* %p, align 4
528   %r = insertelement <16 x float> undef, float %s, i32 0
529   ret <16 x float> %r
532 define <2 x float> @load_f32_insert_v2f32(float* align 16 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
533 ; CHECK-LABEL: @load_f32_insert_v2f32(
534 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast float* [[P:%.*]] to <4 x float>*
535 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x float>, <4 x float>* [[TMP1]], align 16
536 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x float> [[TMP2]], <4 x float> poison, <2 x i32> <i32 0, i32 undef>
537 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[R]]
539   %s = load float, float* %p, align 4
540   %r = insertelement <2 x float> undef, float %s, i32 0
541   ret <2 x float> %r
544 ; Negative test - suppress load widening for asan/hwasan/memtag/tsan.
546 define <2 x float> @load_f32_insert_v2f32_asan(float* align 16 dereferenceable(16) %p) sanitize_address {
547 ; CHECK-LABEL: @load_f32_insert_v2f32_asan(
548 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = load float, float* [[P:%.*]], align 4
549 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <2 x float> undef, float [[S]], i32 0
550 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[R]]
552   %s = load float, float* %p, align 4
553   %r = insertelement <2 x float> undef, float %s, i32 0
554   ret <2 x float> %r
557 declare float* @getscaleptr()
558 define void @PR47558_multiple_use_load(<2 x float>* nocapture nonnull %resultptr, <2 x float>* nocapture nonnull readonly %opptr) {
559 ; CHECK-LABEL: @PR47558_multiple_use_load(
560 ; CHECK-NEXT:    [[SCALEPTR:%.*]] = tail call nonnull align 16 dereferenceable(64) float* @getscaleptr()
561 ; CHECK-NEXT:    [[OP:%.*]] = load <2 x float>, <2 x float>* [[OPPTR:%.*]], align 4
562 ; CHECK-NEXT:    [[SCALE:%.*]] = load float, float* [[SCALEPTR]], align 16
563 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = insertelement <2 x float> undef, float [[SCALE]], i32 0
564 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = insertelement <2 x float> [[T1]], float [[SCALE]], i32 1
565 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fmul <2 x float> [[OP]], [[T2]]
566 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = extractelement <2 x float> [[T3]], i32 0
567 ; CHECK-NEXT:    [[RESULT0:%.*]] = insertelement <2 x float> undef, float [[T4]], i32 0
568 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = extractelement <2 x float> [[T3]], i32 1
569 ; CHECK-NEXT:    [[RESULT1:%.*]] = insertelement <2 x float> [[RESULT0]], float [[T5]], i32 1
570 ; CHECK-NEXT:    store <2 x float> [[RESULT1]], <2 x float>* [[RESULTPTR:%.*]], align 8
571 ; CHECK-NEXT:    ret void
573   %scaleptr = tail call nonnull align 16 dereferenceable(64) float* @getscaleptr()
574   %op = load <2 x float>, <2 x float>* %opptr, align 4
575   %scale = load float, float* %scaleptr, align 16
576   %t1 = insertelement <2 x float> undef, float %scale, i32 0
577   %t2 = insertelement <2 x float> %t1, float %scale, i32 1
578   %t3 = fmul <2 x float> %op, %t2
579   %t4 = extractelement <2 x float> %t3, i32 0
580   %result0 = insertelement <2 x float> undef, float %t4, i32 0
581   %t5 = extractelement <2 x float> %t3, i32 1
582   %result1 = insertelement <2 x float> %result0, float %t5, i32 1
583   store <2 x float> %result1, <2 x float>* %resultptr, align 8
584   ret void
587 define <4 x float> @load_v2f32_extract_insert_v4f32(<2 x float>* align 16 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
588 ; CHECK-LABEL: @load_v2f32_extract_insert_v4f32(
589 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast <2 x float>* [[P:%.*]] to <4 x float>*
590 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x float>, <4 x float>* [[TMP1]], align 16
591 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x float> [[TMP2]], <4 x float> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
592 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x float> [[R]]
594   %l = load <2 x float>, <2 x float>* %p, align 4
595   %s = extractelement <2 x float> %l, i32 0
596   %r = insertelement <4 x float> undef, float %s, i32 0
597   ret <4 x float> %r
600 define <4 x float> @load_v8f32_extract_insert_v4f32(<8 x float>* align 16 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
601 ; CHECK-LABEL: @load_v8f32_extract_insert_v4f32(
602 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast <8 x float>* [[P:%.*]] to <4 x float>*
603 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <4 x float>, <4 x float>* [[TMP1]], align 16
604 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x float> [[TMP2]], <4 x float> poison, <4 x i32> <i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
605 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x float> [[R]]
607   %l = load <8 x float>, <8 x float>* %p, align 4
608   %s = extractelement <8 x float> %l, i32 0
609   %r = insertelement <4 x float> undef, float %s, i32 0
610   ret <4 x float> %r
613 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 {
614 ; CHECK-LABEL: @load_v1i32_extract_insert_v8i32_extra_use(
615 ; CHECK-NEXT:    [[L:%.*]] = load <1 x i32>, <1 x i32>* [[P:%.*]], align 4
616 ; CHECK-NEXT:    store <1 x i32> [[L]], <1 x i32>* [[STORE_PTR:%.*]], align 4
617 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = extractelement <1 x i32> [[L]], i32 0
618 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i32> undef, i32 [[S]], i32 0
619 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[R]]
621   %l = load <1 x i32>, <1 x i32>* %p, align 4
622   store <1 x i32> %l, <1 x i32>* %store_ptr
623   %s = extractelement <1 x i32> %l, i32 0
624   %r = insertelement <8 x i32> undef, i32 %s, i32 0
625   ret <8 x i32> %r
628 ; Can't safely load the offset vector, but can load+shuffle if it is profitable.
630 define <8 x i16> @gep1_load_v2i16_extract_insert_v8i16(<2 x i16>* align 1 dereferenceable(16) %p) nofree nosync {
631 ; SSE2-LABEL: @gep1_load_v2i16_extract_insert_v8i16(
632 ; SSE2-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds <2 x i16>, <2 x i16>* [[P:%.*]], i64 1
633 ; SSE2-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = getelementptr inbounds <2 x i16>, <2 x i16>* [[GEP]], i32 0, i32 0
634 ; SSE2-NEXT:    [[S:%.*]] = load i16, i16* [[TMP1]], align 8
635 ; SSE2-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <8 x i16> undef, i16 [[S]], i64 0
636 ; SSE2-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
638 ; AVX2-LABEL: @gep1_load_v2i16_extract_insert_v8i16(
639 ; AVX2-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast <2 x i16>* [[P:%.*]] to <8 x i16>*
640 ; AVX2-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load <8 x i16>, <8 x i16>* [[TMP1]], align 4
641 ; 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>
642 ; AVX2-NEXT:    ret <8 x i16> [[R]]
644   %gep = getelementptr inbounds <2 x i16>, <2 x i16>* %p, i64 1
645   %l = load <2 x i16>, <2 x i16>* %gep, align 8
646   %s = extractelement <2 x i16> %l, i32 0
647   %r = insertelement <8 x i16> undef, i16 %s, i64 0
648   ret <8 x i16> %r
651 ; PR30986 - split vector loads for scalarized operations
652 define <2 x i64> @PR30986(<2 x i64>* %0) {
653 ; CHECK-LABEL: @PR30986(
654 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = getelementptr inbounds <2 x i64>, <2 x i64>* [[TMP0:%.*]], i32 0, i32 0
655 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = load i64, i64* [[TMP2]], align 16
656 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = tail call i64 @llvm.ctpop.i64(i64 [[TMP3]])
657 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = insertelement <2 x i64> undef, i64 [[TMP4]], i32 0
658 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = getelementptr inbounds <2 x i64>, <2 x i64>* [[TMP0]], i32 0, i32 1
659 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = load i64, i64* [[TMP6]], align 8
660 ; CHECK-NEXT:    [[TMP8:%.*]] = tail call i64 @llvm.ctpop.i64(i64 [[TMP7]])
661 ; CHECK-NEXT:    [[TMP9:%.*]] = insertelement <2 x i64> [[TMP5]], i64 [[TMP8]], i32 1
662 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[TMP9]]
664   %2 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %0, align 16
665   %3 = extractelement <2 x i64> %2, i32 0
666   %4 = tail call i64 @llvm.ctpop.i64(i64 %3)
667   %5 = insertelement <2 x i64> undef, i64 %4, i32 0
668   %6 = extractelement <2 x i64> %2, i32 1
669   %7 = tail call i64 @llvm.ctpop.i64(i64 %6)
670   %8 = insertelement <2 x i64> %5, i64 %7, i32 1
671   ret <2 x i64> %8
673 declare i64 @llvm.ctpop.i64(i64)