llvm/test/Transforms/InstCombine/cttz.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -S -passes=instcombine | FileCheck %s
   3
   4 declare i32 @llvm.cttz.i32(i32, i1)
   5 declare i32 @llvm.ctlz.i32(i32, i1)
   6 declare <2 x i64> @llvm.cttz.v2i64(<2 x i64>, i1)
   7 declare void @use(i32)
   8
   9 define i32 @cttz_zext_zero_undef(i16 %x) {
  10 ; CHECK-LABEL: @cttz_zext_zero_undef(
  11 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call range(i16 0, 17) i16 @llvm.cttz.i16(i16 [[X:%.*]], i1 true)
  12 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = zext nneg i16 [[TMP1]] to i32
  13 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TZ]]
  14 ;
  15   %z = zext i16 %x to i32
  16   %tz = call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %z, i1 true)
  17   ret i32 %tz
  18 }
  19
  20 define i32 @cttz_zext_zero_def(i16 %x) {
  21 ; CHECK-LABEL: @cttz_zext_zero_def(
  22 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = zext i16 [[X:%.*]] to i32
  23 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = call range(i32 0, 33) i32 @llvm.cttz.i32(i32 [[Z]], i1 false)
  24 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TZ]]
  25 ;
  26   %z = zext i16 %x to i32
  27   %tz = call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %z, i1 false)
  28   ret i32 %tz
  29 }
  30
  31 define i32 @cttz_zext_zero_undef_extra_use(i16 %x) {
  32 ; CHECK-LABEL: @cttz_zext_zero_undef_extra_use(
  33 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = zext i16 [[X:%.*]] to i32
  34 ; CHECK-NEXT:    call void @use(i32 [[Z]])
  35 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = call range(i32 0, 33) i32 @llvm.cttz.i32(i32 [[Z]], i1 true)
  36 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TZ]]
  37 ;
  38   %z = zext i16 %x to i32
  39   call void @use(i32 %z)
  40   %tz = call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %z, i1 true)
  41   ret i32 %tz
  42 }
  43
  44 define <2 x i64> @cttz_zext_zero_undef_vec(<2 x i32> %x) {
  45 ; CHECK-LABEL: @cttz_zext_zero_undef_vec(
  46 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call range(i32 0, 33) <2 x i32> @llvm.cttz.v2i32(<2 x i32> [[X:%.*]], i1 true)
  47 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = zext nneg <2 x i32> [[TMP1]] to <2 x i64>
  48 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[TZ]]
  49 ;
  50   %z = zext <2 x i32> %x to <2 x i64>
  51   %tz = tail call <2 x i64> @llvm.cttz.v2i64(<2 x i64> %z, i1 true)
  52   ret <2 x i64> %tz
  53 }
  54
  55 define <2 x i64> @cttz_zext_zero_def_vec(<2 x i32> %x) {
  56 ; CHECK-LABEL: @cttz_zext_zero_def_vec(
  57 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = zext <2 x i32> [[X:%.*]] to <2 x i64>
  58 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = tail call range(i64 0, 65) <2 x i64> @llvm.cttz.v2i64(<2 x i64> [[Z]], i1 false)
  59 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[TZ]]
  60 ;
  61   %z = zext <2 x i32> %x to <2 x i64>
  62   %tz = tail call <2 x i64> @llvm.cttz.v2i64(<2 x i64> %z, i1 false)
  63   ret <2 x i64> %tz
  64 }
  65
  66 define i32 @cttz_sext_zero_undef(i16 %x) {
  67 ; CHECK-LABEL: @cttz_sext_zero_undef(
  68 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call range(i16 0, 17) i16 @llvm.cttz.i16(i16 [[X:%.*]], i1 true)
  69 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = zext nneg i16 [[TMP1]] to i32
  70 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TZ]]
  71 ;
  72   %s = sext i16 %x to i32
  73   %tz = call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %s, i1 true)
  74   ret i32 %tz
  75 }
  76
  77 define i32 @cttz_sext_zero_def(i16 %x) {
  78 ; CHECK-LABEL: @cttz_sext_zero_def(
  79 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = zext i16 [[X:%.*]] to i32
  80 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = call range(i32 0, 33) i32 @llvm.cttz.i32(i32 [[TMP1]], i1 false)
  81 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TZ]]
  82 ;
  83   %s = sext i16 %x to i32
  84   %tz = call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %s, i1 false)
  85   ret i32 %tz
  86 }
  87
  88 define i32 @cttz_sext_zero_undef_extra_use(i16 %x) {
  89 ; CHECK-LABEL: @cttz_sext_zero_undef_extra_use(
  90 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = sext i16 [[X:%.*]] to i32
  91 ; CHECK-NEXT:    call void @use(i32 [[S]])
  92 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = call range(i32 0, 33) i32 @llvm.cttz.i32(i32 [[S]], i1 true)
  93 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TZ]]
  94 ;
  95   %s = sext i16 %x to i32
  96   call void @use(i32 %s)
  97   %tz = call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %s, i1 true)
  98   ret i32 %tz
  99 }
 100
 101 define <2 x i64> @cttz_sext_zero_undef_vec(<2 x i32> %x) {
 102 ; CHECK-LABEL: @cttz_sext_zero_undef_vec(
 103 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call range(i32 0, 33) <2 x i32> @llvm.cttz.v2i32(<2 x i32> [[X:%.*]], i1 true)
 104 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = zext nneg <2 x i32> [[TMP1]] to <2 x i64>
 105 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[TZ]]
 106 ;
 107   %s = sext <2 x i32> %x to <2 x i64>
 108   %tz = tail call <2 x i64> @llvm.cttz.v2i64(<2 x i64> %s, i1 true)
 109   ret <2 x i64> %tz
 110 }
 111
 112 define <2 x i64> @cttz_sext_zero_def_vec(<2 x i32> %x) {
 113 ; CHECK-LABEL: @cttz_sext_zero_def_vec(
 114 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = zext <2 x i32> [[X:%.*]] to <2 x i64>
 115 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = call range(i64 0, 65) <2 x i64> @llvm.cttz.v2i64(<2 x i64> [[TMP1]], i1 false)
 116 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[TZ]]
 117 ;
 118   %s = sext <2 x i32> %x to <2 x i64>
 119   %tz = tail call <2 x i64> @llvm.cttz.v2i64(<2 x i64> %s, i1 false)
 120   ret <2 x i64> %tz
 121 }
 122
 123 define i32 @cttz_of_lowest_set_bit(i32 %x) {
 124 ; CHECK-LABEL: @cttz_of_lowest_set_bit(
 125 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = call range(i32 0, 33) i32 @llvm.cttz.i32(i32 [[X:%.*]], i1 false)
 126 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TZ]]
 127 ;
 128   %sub = sub i32 0, %x
 129   %and = and i32 %sub, %x
 130   %tz = call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %and, i1 false)
 131   ret i32 %tz
 132 }
 133
 134 define i32 @cttz_of_lowest_set_bit_commuted(i32 %xx) {
 135 ; CHECK-LABEL: @cttz_of_lowest_set_bit_commuted(
 136 ; CHECK-NEXT:    [[X:%.*]] = udiv i32 42, [[XX:%.*]]
 137 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = call range(i32 0, 33) i32 @llvm.cttz.i32(i32 [[X]], i1 false)
 138 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TZ]]
 139 ;
 140   %x = udiv i32 42, %xx ; thwart complexity-based canonicalization
 141   %sub = sub i32 0, %x
 142   %and = and i32 %x, %sub
 143   %tz = call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %and, i1 false)
 144   ret i32 %tz
 145 }
 146
 147 define i32 @cttz_of_lowest_set_bit_poison_flag(i32 %x) {
 148 ; CHECK-LABEL: @cttz_of_lowest_set_bit_poison_flag(
 149 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = call range(i32 0, 33) i32 @llvm.cttz.i32(i32 [[X:%.*]], i1 true)
 150 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TZ]]
 151 ;
 152   %sub = sub i32 0, %x
 153   %and = and i32 %sub, %x
 154   %tz = call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %and, i1 true)
 155   ret i32 %tz
 156 }
 157
 158 define <2 x i64> @cttz_of_lowest_set_bit_vec(<2 x i64> %x) {
 159 ; CHECK-LABEL: @cttz_of_lowest_set_bit_vec(
 160 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = call range(i64 0, 65) <2 x i64> @llvm.cttz.v2i64(<2 x i64> [[X:%.*]], i1 false)
 161 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[TZ]]
 162 ;
 163   %sub = sub <2 x i64> zeroinitializer, %x
 164   %and = and <2 x i64> %sub, %x
 165   %tz = call <2 x i64> @llvm.cttz.v2i64(<2 x i64> %and, i1 false)
 166   ret <2 x i64> %tz
 167 }
 168
 169 define <2 x i64> @cttz_of_lowest_set_bit_vec_undef(<2 x i64> %x) {
 170 ; CHECK-LABEL: @cttz_of_lowest_set_bit_vec_undef(
 171 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = call range(i64 0, 65) <2 x i64> @llvm.cttz.v2i64(<2 x i64> [[X:%.*]], i1 false)
 172 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[TZ]]
 173 ;
 174   %sub = sub <2 x i64> zeroinitializer, %x
 175   %and = and <2 x i64> %sub, %x
 176   %tz = call <2 x i64> @llvm.cttz.v2i64(<2 x i64> %and, i1 false)
 177   ret <2 x i64> %tz
 178 }
 179
 180 define i32 @cttz_of_lowest_set_bit_wrong_const(i32 %x) {
 181 ; CHECK-LABEL: @cttz_of_lowest_set_bit_wrong_const(
 182 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i32 1, [[X:%.*]]
 183 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i32 [[SUB]], [[X]]
 184 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = call range(i32 1, 33) i32 @llvm.cttz.i32(i32 [[AND]], i1 false)
 185 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TZ]]
 186 ;
 187   %sub = sub i32 1, %x
 188   %and = and i32 %sub, %x
 189   %tz = call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %and, i1 false)
 190   ret i32 %tz
 191 }
 192
 193 define i32 @cttz_of_lowest_set_bit_wrong_operand(i32 %x, i32 %y) {
 194 ; CHECK-LABEL: @cttz_of_lowest_set_bit_wrong_operand(
 195 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i32 0, [[Y:%.*]]
 196 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], [[SUB]]
 197 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = call range(i32 0, 33) i32 @llvm.cttz.i32(i32 [[AND]], i1 false)
 198 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TZ]]
 199 ;
 200   %sub = sub i32 0, %y
 201   %and = and i32 %sub, %x
 202   %tz = call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %and, i1 false)
 203   ret i32 %tz
 204 }
 205
 206 define i32 @cttz_of_lowest_set_bit_wrong_intrinsic(i32 %x) {
 207 ; CHECK-LABEL: @cttz_of_lowest_set_bit_wrong_intrinsic(
 208 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i32 0, [[X:%.*]]
 209 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i32 [[X]], [[SUB]]
 210 ; CHECK-NEXT:    [[TZ:%.*]] = call range(i32 0, 33) i32 @llvm.ctlz.i32(i32 [[AND]], i1 false)
 211 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TZ]]
 212 ;
 213   %sub = sub i32 0, %x
 214   %and = and i32 %sub, %x
 215   %tz = call i32 @llvm.ctlz.i32(i32 %and, i1 false)
 216   ret i32 %tz
 217 }
 218
 219 define i32 @cttz_of_power_of_two(i32 %x) {
 220 ; CHECK-LABEL: @cttz_of_power_of_two(
 221 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub i32 32, [[X:%.*]]
 222 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
 223 ;
 224   %lshr = lshr i32 -1, %x
 225   %add = add i32 %lshr, 1
 226   %r = call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %add, i1 false)
 227   ret i32 %r
 228 }
 229
 230 define i32 @cttz_of_power_of_two_zero_poison(i32 %x) {
 231 ; CHECK-LABEL: @cttz_of_power_of_two_zero_poison(
 232 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub i32 32, [[X:%.*]]
 233 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
 234 ;
 235   %lshr = lshr i32 -1, %x
 236   %add = add i32 %lshr, 1
 237   %r = call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %add, i1 true)
 238   ret i32 %r
 239 }
 240
 241 define i32 @cttz_of_power_of_two_wrong_intrinsic(i32 %x) {
 242 ; CHECK-LABEL: @cttz_of_power_of_two_wrong_intrinsic(
 243 ; CHECK-NEXT:    [[LSHR:%.*]] = lshr i32 -1, [[X:%.*]]
 244 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i32 [[LSHR]], 1
 245 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = call range(i32 0, 33) i32 @llvm.ctlz.i32(i32 [[ADD]], i1 false)
 246 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
 247 ;
 248   %lshr = lshr i32 -1, %x
 249   %add = add i32 %lshr, 1
 250   %r = call i32 @llvm.ctlz.i32(i32 %add, i1 false)
 251   ret i32 %r
 252 }
 253
 254 define i32 @cttz_of_power_of_two_wrong_constant_1(i32 %x) {
 255 ; CHECK-LABEL: @cttz_of_power_of_two_wrong_constant_1(
 256 ; CHECK-NEXT:    [[LSHR:%.*]] = lshr i32 -2, [[X:%.*]]
 257 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add nuw i32 [[LSHR]], 1
 258 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = call range(i32 0, 33) i32 @llvm.cttz.i32(i32 [[ADD]], i1 true)
 259 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
 260 ;
 261   %lshr = lshr i32 -2, %x
 262   %add = add i32 %lshr, 1
 263   %r = call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %add, i1 false)
 264   ret i32 %r
 265 }
 266
 267 define i32 @cttz_of_power_of_two_wrong_constant_2(i32 %x) {
 268 ; CHECK-LABEL: @cttz_of_power_of_two_wrong_constant_2(
 269 ; CHECK-NEXT:    [[LSHR:%.*]] = lshr i32 -1, [[X:%.*]]
 270 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add nsw i32 [[LSHR]], -1
 271 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = call range(i32 1, 33) i32 @llvm.cttz.i32(i32 [[ADD]], i1 false)
 272 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
 273 ;
 274   %lshr = lshr i32 -1, %x
 275   %add = add i32 %lshr, -1
 276   %r = call i32 @llvm.cttz.i32(i32 %add, i1 false)
 277   ret i32 %r
 278 }
 279
 280 define i16 @cttz_assume(i16 %x) {
 281 ; CHECK-LABEL: @cttz_assume(
 282 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i16 [[X:%.*]], 1
 283 ; CHECK-NEXT:    [[COND0:%.*]] = icmp ult i16 [[ADD]], 10
 284 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[COND0]])
 285 ; CHECK-NEXT:    [[COND1:%.*]] = icmp ne i16 [[X]], 0
 286 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[COND1]])
 287 ; CHECK-NEXT:    [[CTTZ:%.*]] = call range(i16 0, 17) i16 @llvm.cttz.i16(i16 [[X]], i1 true)
 288 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[CTTZ]]
 289 ;
 290   %add = add i16 %x, 1
 291   %cond0 = icmp ult i16 %add, 10
 292   call void @llvm.assume(i1 %cond0)
 293
 294   %cond1 = icmp ne i16 %x, 0
 295   call void @llvm.assume(i1 %cond1)
 296
 297   %cttz = call i16 @llvm.cttz.i16(i16 %x, i1 false)
 298   ret i16 %cttz
 299 }