llvm/test/CodeGen/AArch64/arm64-mul.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_llc_test_checks.py
   2 ; RUN: llc < %s -mtriple=arm64-eabi | FileCheck %s --check-prefixes=CHECK,CHECK-SD
   3 ; RUN: llc < %s -mtriple=arm64-eabi -global-isel | FileCheck %s --check-prefixes=CHECK,CHECK-GI
   4
   5 ; rdar://9296808
   6 ; rdar://9349137
   7
   8 define i128 @t1(i64 %a, i64 %b) nounwind readnone ssp {
   9 ; CHECK-LABEL: t1:
  10 ; CHECK:       // %bb.0: // %entry
  11 ; CHECK-NEXT:    mul x8, x0, x1
  12 ; CHECK-NEXT:    umulh x1, x0, x1
  13 ; CHECK-NEXT:    mov x0, x8
  14 ; CHECK-NEXT:    ret
  15 entry:
  16   %tmp1 = zext i64 %a to i128
  17   %tmp2 = zext i64 %b to i128
  18   %tmp3 = mul i128 %tmp1, %tmp2
  19   ret i128 %tmp3
  20 }
  21
  22 define i128 @t2(i64 %a, i64 %b) nounwind readnone ssp {
  23 ; CHECK-SD-LABEL: t2:
  24 ; CHECK-SD:       // %bb.0: // %entry
  25 ; CHECK-SD-NEXT:    mul x8, x0, x1
  26 ; CHECK-SD-NEXT:    smulh x1, x0, x1
  27 ; CHECK-SD-NEXT:    mov x0, x8
  28 ; CHECK-SD-NEXT:    ret
  29 ;
  30 ; CHECK-GI-LABEL: t2:
  31 ; CHECK-GI:       // %bb.0: // %entry
  32 ; CHECK-GI-NEXT:    asr x9, x1, #63
  33 ; CHECK-GI-NEXT:    asr x10, x0, #63
  34 ; CHECK-GI-NEXT:    mul x8, x0, x1
  35 ; CHECK-GI-NEXT:    mul x9, x0, x9
  36 ; CHECK-GI-NEXT:    umulh x11, x0, x1
  37 ; CHECK-GI-NEXT:    mov x0, x8
  38 ; CHECK-GI-NEXT:    madd x9, x10, x1, x9
  39 ; CHECK-GI-NEXT:    add x1, x9, x11
  40 ; CHECK-GI-NEXT:    ret
  41 entry:
  42   %tmp1 = sext i64 %a to i128
  43   %tmp2 = sext i64 %b to i128
  44   %tmp3 = mul i128 %tmp1, %tmp2
  45   ret i128 %tmp3
  46 }
  47
  48 define i64 @t3(i32 %a, i32 %b) nounwind {
  49 ; CHECK-LABEL: t3:
  50 ; CHECK:       // %bb.0: // %entry
  51 ; CHECK-NEXT:    umull x0, w0, w1
  52 ; CHECK-NEXT:    ret
  53 entry:
  54   %tmp1 = zext i32 %a to i64
  55   %tmp2 = zext i32 %b to i64
  56   %tmp3 = mul i64 %tmp1, %tmp2
  57   ret i64 %tmp3
  58 }
  59
  60 define i64 @t4(i32 %a, i32 %b) nounwind {
  61 ; CHECK-LABEL: t4:
  62 ; CHECK:       // %bb.0: // %entry
  63 ; CHECK-NEXT:    smull x0, w0, w1
  64 ; CHECK-NEXT:    ret
  65 entry:
  66   %tmp1 = sext i32 %a to i64
  67   %tmp2 = sext i32 %b to i64
  68   %tmp3 = mul i64 %tmp1, %tmp2
  69   ret i64 %tmp3
  70 }
  71
  72 define i64 @t5(i32 %a, i32 %b, i64 %c) nounwind {
  73 ; CHECK-LABEL: t5:
  74 ; CHECK:       // %bb.0: // %entry
  75 ; CHECK-NEXT:    umaddl x0, w0, w1, x2
  76 ; CHECK-NEXT:    ret
  77 entry:
  78   %tmp1 = zext i32 %a to i64
  79   %tmp2 = zext i32 %b to i64
  80   %tmp3 = mul i64 %tmp1, %tmp2
  81   %tmp4 = add i64 %c, %tmp3
  82   ret i64 %tmp4
  83 }
  84
  85 define i64 @t6(i32 %a, i32 %b, i64 %c) nounwind {
  86 ; CHECK-LABEL: t6:
  87 ; CHECK:       // %bb.0: // %entry
  88 ; CHECK-NEXT:    smsubl x0, w0, w1, x2
  89 ; CHECK-NEXT:    ret
  90 entry:
  91   %tmp1 = sext i32 %a to i64
  92   %tmp2 = sext i32 %b to i64
  93   %tmp3 = mul i64 %tmp1, %tmp2
  94   %tmp4 = sub i64 %c, %tmp3
  95   ret i64 %tmp4
  96 }
  97
  98 define i64 @t7(i32 %a, i32 %b) nounwind {
  99 ; CHECK-LABEL: t7:
 100 ; CHECK:       // %bb.0: // %entry
 101 ; CHECK-NEXT:    umnegl x0, w0, w1
 102 ; CHECK-NEXT:    ret
 103 entry:
 104   %tmp1 = zext i32 %a to i64
 105   %tmp2 = zext i32 %b to i64
 106   %tmp3 = mul i64 %tmp1, %tmp2
 107   %tmp4 = sub i64 0, %tmp3
 108   ret i64 %tmp4
 109 }
 110
 111 define i64 @t8(i32 %a, i32 %b) nounwind {
 112 ; CHECK-LABEL: t8:
 113 ; CHECK:       // %bb.0: // %entry
 114 ; CHECK-NEXT:    smnegl x0, w0, w1
 115 ; CHECK-NEXT:    ret
 116 entry:
 117   %tmp1 = sext i32 %a to i64
 118   %tmp2 = sext i32 %b to i64
 119   %tmp3 = mul i64 %tmp1, %tmp2
 120   %tmp4 = sub i64 0, %tmp3
 121   ret i64 %tmp4
 122 }
 123
 124 define i64 @t9(i32 %a) nounwind {
 125 ; CHECK-LABEL: t9:
 126 ; CHECK:       // %bb.0: // %entry
 127 ; CHECK-NEXT:    mov w8, #8896 // =0x22c0
 128 ; CHECK-NEXT:    movk w8, #2, lsl #16
 129 ; CHECK-NEXT:    umull x0, w0, w8
 130 ; CHECK-NEXT:    ret
 131 entry:
 132   %tmp1 = zext i32 %a to i64
 133   %tmp2 = mul i64 %tmp1, 139968
 134   ret i64 %tmp2
 135 }
 136
 137 ; Check 64-bit multiplication is used for constants > 32 bits.
 138 define i64 @t10(i32 %a) nounwind {
 139 ; CHECK-LABEL: t10:
 140 ; CHECK:       // %bb.0: // %entry
 141 ; CHECK-NEXT:    // kill: def $w0 killed $w0 def $x0
 142 ; CHECK-NEXT:    sxtw x8, w0
 143 ; CHECK-NEXT:    mov w9, #2 // =0x2
 144 ; CHECK-NEXT:    movk w9, #32768, lsl #16
 145 ; CHECK-NEXT:    mul x0, x8, x9
 146 ; CHECK-NEXT:    ret
 147 entry:
 148   %tmp1 = sext i32 %a to i64
 149   %tmp2 = mul i64 %tmp1, 2147483650 ; = 2^31 + 2
 150   ret i64 %tmp2
 151 }
 152
 153 ; Check the sext_inreg case.
 154 define i64 @t11(i64 %a) nounwind {
 155 ; CHECK-LABEL: t11:
 156 ; CHECK:       // %bb.0: // %entry
 157 ; CHECK-NEXT:    mov w8, #29594 // =0x739a
 158 ; CHECK-NEXT:    movk w8, #65499, lsl #16
 159 ; CHECK-NEXT:    smnegl x0, w0, w8
 160 ; CHECK-NEXT:    ret
 161 entry:
 162   %tmp1 = trunc i64 %a to i32
 163   %tmp2 = sext i32 %tmp1 to i64
 164   %tmp3 = mul i64 %tmp2, -2395238
 165   %tmp4 = sub i64 0, %tmp3
 166   ret i64 %tmp4
 167 }
 168
 169 define i64 @t12(i64 %a, i64 %b) nounwind {
 170 ; CHECK-LABEL: t12:
 171 ; CHECK:       // %bb.0: // %entry
 172 ; CHECK-NEXT:    mov w8, #35118 // =0x892e
 173 ; CHECK-NEXT:    movk w8, #65008, lsl #16
 174 ; CHECK-NEXT:    smaddl x0, w0, w8, x1
 175 ; CHECK-NEXT:    ret
 176 entry:
 177   %tmp1 = trunc i64 %a to i32
 178   %tmp2 = sext i32 %tmp1 to i64
 179   %tmp3 = mul i64 %tmp2, -34567890
 180   %tmp4 = add i64 %b, %tmp3
 181   ret i64 %tmp4
 182 }
 183
 184 define i64 @t13(i32 %a, i64 %b) nounwind {
 185 ; CHECK-LABEL: t13:
 186 ; CHECK:       // %bb.0: // %entry
 187 ; CHECK-NEXT:    mov w8, #24910 // =0x614e
 188 ; CHECK-NEXT:    movk w8, #188, lsl #16
 189 ; CHECK-NEXT:    umsubl x0, w0, w8, x1
 190 ; CHECK-NEXT:    ret
 191 entry:
 192   %tmp1 = zext i32 %a to i64
 193   %tmp3 = mul i64 %tmp1, 12345678
 194   %tmp4 = sub i64 %b, %tmp3
 195   ret i64 %tmp4
 196 }
 197
 198 define i64 @t14(i32 %a, i64 %b) nounwind {
 199 ; CHECK-LABEL: t14:
 200 ; CHECK:       // %bb.0: // %entry
 201 ; CHECK-NEXT:    mov w8, #40626 // =0x9eb2
 202 ; CHECK-NEXT:    movk w8, #65347, lsl #16
 203 ; CHECK-NEXT:    smsubl x0, w0, w8, x1
 204 ; CHECK-NEXT:    ret
 205 entry:
 206   %tmp1 = sext i32 %a to i64
 207   %tmp3 = mul i64 %tmp1, -12345678
 208   %tmp4 = sub i64 %b, %tmp3
 209   ret i64 %tmp4
 210 }