llvm/test/Transforms/InstCombine/redundant-left-shift-input-masking-after-truncation-variant-b.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -passes=instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 ; If we have some pattern that leaves only some low bits set, and then performs
   5 ; left-shift of those bits, we can combine those two shifts into a shift+mask.
   6
   7 ; There are many variants to this pattern:
   8 ;   b)  (trunc ((x & (~(-1 << maskNbits))))) << shiftNbits
   9 ; simplify to:
  10 ;   ((trunc(x)) << shiftNbits) & (~(-1 << (maskNbits+shiftNbits)))
  11
  12 ; Simple tests.
  13
  14 declare void @use32(i32)
  15 declare void @use64(i64)
  16
  17 define i32 @t0_basic(i64 %x, i32 %nbits) {
  18 ; CHECK-LABEL: @t0_basic(
  19 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext i32 [[NBITS:%.*]] to i64
  20 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl nsw i64 -1, [[T0]]
  21 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = xor i64 [[T1]], -1
  22 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = sub i32 32, [[NBITS]]
  23 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = and i64 [[X:%.*]], [[T2]]
  24 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[NBITS]])
  25 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T0]])
  26 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T1]])
  27 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T2]])
  28 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T3]])
  29 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T4]])
  30 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = trunc i64 [[X]] to i32
  31 ; CHECK-NEXT:    [[T6:%.*]] = shl i32 [[TMP1]], [[T3]]
  32 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T6]]
  33 ;
  34   %t0 = zext i32 %nbits to i64
  35   %t1 = shl i64 -1, %t0
  36   %t2 = xor i64 %t1, -1
  37   %t3 = sub i32 32, %nbits
  38   %t4 = and i64 %t2, %x
  39
  40   call void @use32(i32 %nbits)
  41   call void @use64(i64 %t0)
  42   call void @use64(i64 %t1)
  43   call void @use64(i64 %t2)
  44   call void @use32(i32 %t3)
  45   call void @use64(i64 %t4)
  46
  47   %t5 = trunc i64 %t4 to i32
  48   %t6 = shl i32 %t5, %t3
  49   ret i32 %t6
  50 }
  51
  52 ; Vectors
  53
  54 declare void @use8xi32(<8 x i32>)
  55 declare void @use8xi64(<8 x i64>)
  56
  57 define <8 x i32> @t1_vec_splat(<8 x i64> %x, <8 x i32> %nbits) {
  58 ; CHECK-LABEL: @t1_vec_splat(
  59 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext <8 x i32> [[NBITS:%.*]] to <8 x i64>
  60 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl nsw <8 x i64> splat (i64 -1), [[T0]]
  61 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = xor <8 x i64> [[T1]], splat (i64 -1)
  62 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = sub <8 x i32> splat (i32 32), [[NBITS]]
  63 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = and <8 x i64> [[X:%.*]], [[T2]]
  64 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[NBITS]])
  65 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T0]])
  66 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T1]])
  67 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T2]])
  68 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T3]])
  69 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T4]])
  70 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = trunc <8 x i64> [[X]] to <8 x i32>
  71 ; CHECK-NEXT:    [[T6:%.*]] = shl <8 x i32> [[TMP1]], [[T3]]
  72 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[T6]]
  73 ;
  74   %t0 = zext <8 x i32> %nbits to <8 x i64>
  75   %t1 = shl <8 x i64> <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1>, %t0
  76   %t2 = xor <8 x i64> %t1, <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1>
  77   %t3 = sub <8 x i32> <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>, %nbits
  78   %t4 = and <8 x i64> %t2, %x
  79
  80   call void @use8xi32(<8 x i32> %nbits)
  81   call void @use8xi64(<8 x i64> %t0)
  82   call void @use8xi64(<8 x i64> %t1)
  83   call void @use8xi64(<8 x i64> %t2)
  84   call void @use8xi32(<8 x i32> %t3)
  85   call void @use8xi64(<8 x i64> %t4)
  86
  87   %t5 = trunc <8 x i64> %t4 to <8 x i32>
  88   %t6 = shl <8 x i32> %t5, %t3
  89   ret <8 x i32> %t6
  90 }
  91
  92 define <8 x i32> @t2_vec_splat_poison(<8 x i64> %x, <8 x i32> %nbits) {
  93 ; CHECK-LABEL: @t2_vec_splat_poison(
  94 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext <8 x i32> [[NBITS:%.*]] to <8 x i64>
  95 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl nsw <8 x i64> <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 poison, i64 -1>, [[T0]]
  96 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = xor <8 x i64> [[T1]], <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 poison, i64 -1>
  97 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = sub <8 x i32> <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 poison, i32 32>, [[NBITS]]
  98 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = and <8 x i64> [[X:%.*]], [[T2]]
  99 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[NBITS]])
 100 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T0]])
 101 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T1]])
 102 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T2]])
 103 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T3]])
 104 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T4]])
 105 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = trunc <8 x i64> [[X]] to <8 x i32>
 106 ; CHECK-NEXT:    [[T6:%.*]] = shl <8 x i32> [[TMP1]], [[T3]]
 107 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[T6]]
 108 ;
 109   %t0 = zext <8 x i32> %nbits to <8 x i64>
 110   %t1 = shl <8 x i64> <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 poison, i64 -1>, %t0
 111   %t2 = xor <8 x i64> %t1, <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 poison, i64 -1>
 112   %t3 = sub <8 x i32> <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 poison, i32 32>, %nbits
 113   %t4 = and <8 x i64> %t2, %x
 114
 115   call void @use8xi32(<8 x i32> %nbits)
 116   call void @use8xi64(<8 x i64> %t0)
 117   call void @use8xi64(<8 x i64> %t1)
 118   call void @use8xi64(<8 x i64> %t2)
 119   call void @use8xi32(<8 x i32> %t3)
 120   call void @use8xi64(<8 x i64> %t4)
 121
 122   %t5 = trunc <8 x i64> %t4 to <8 x i32>
 123   %t6 = shl <8 x i32> %t5, %t3
 124   ret <8 x i32> %t6
 125 }
 126
 127 define <8 x i32> @t3_vec_nonsplat(<8 x i64> %x, <8 x i32> %nbits) {
 128 ; CHECK-LABEL: @t3_vec_nonsplat(
 129 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = add <8 x i32> [[NBITS:%.*]], <i32 -1, i32 0, i32 0, i32 1, i32 0, i32 0, i32 0, i32 0>
 130 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = zext <8 x i32> [[T0]] to <8 x i64>
 131 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = shl nsw <8 x i64> splat (i64 -1), [[T1]]
 132 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = xor <8 x i64> [[T2]], splat (i64 -1)
 133 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = sub <8 x i32> <i32 33, i32 32, i32 33, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>, [[NBITS]]
 134 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = and <8 x i64> [[X:%.*]], [[T3]]
 135 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T0]])
 136 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T1]])
 137 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T2]])
 138 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T3]])
 139 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T4]])
 140 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T5]])
 141 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = trunc <8 x i64> [[X]] to <8 x i32>
 142 ; CHECK-NEXT:    [[T7:%.*]] = shl <8 x i32> [[TMP1]], [[T4]]
 143 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[T7]]
 144 ;
 145   %t0 = add <8 x i32> %nbits, <i32 -1, i32 0, i32 0, i32 1, i32 0, i32 0, i32 0, i32 0>
 146   %t1 = zext <8 x i32> %t0 to <8 x i64>
 147   %t2 = shl <8 x i64> <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1>, %t1 ; shifting by nbits-1
 148   %t3 = xor <8 x i64> %t2, <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1>
 149   %t4 = sub <8 x i32> <i32 33, i32 32, i32 33, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>, %nbits
 150   %t5 = and <8 x i64> %t3, %x
 151
 152   call void @use8xi32(<8 x i32> %t0)
 153   call void @use8xi64(<8 x i64> %t1)
 154   call void @use8xi64(<8 x i64> %t2)
 155   call void @use8xi64(<8 x i64> %t3)
 156   call void @use8xi32(<8 x i32> %t4)
 157   call void @use8xi64(<8 x i64> %t5)
 158
 159   %t6 = trunc <8 x i64> %t5 to <8 x i32>
 160   %t7 = shl <8 x i32> %t6, %t4
 161   ret <8 x i32> %t7
 162 }
 163
 164 ; -1 can be truncated.
 165
 166 define i32 @t4_allones_trunc(i64 %x, i32 %nbits) {
 167 ; CHECK-LABEL: @t4_allones_trunc(
 168 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext i32 [[NBITS:%.*]] to i64
 169 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl nsw i64 -1, [[T0]]
 170 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = xor i64 [[T1]], 4294967295
 171 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = sub i32 32, [[NBITS]]
 172 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = and i64 [[T2]], [[X:%.*]]
 173 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[NBITS]])
 174 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T0]])
 175 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T1]])
 176 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T2]])
 177 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T3]])
 178 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T4]])
 179 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = trunc i64 [[T4]] to i32
 180 ; CHECK-NEXT:    [[T6:%.*]] = shl i32 [[T5]], [[T3]]
 181 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T6]]
 182 ;
 183   %t0 = zext i32 %nbits to i64
 184   %t1 = shl i64 -1, %t0
 185   %t2 = xor i64 %t1, 4294967295
 186   %t3 = sub i32 32, %nbits
 187   %t4 = and i64 %t2, %x
 188
 189   call void @use32(i32 %nbits)
 190   call void @use64(i64 %t0)
 191   call void @use64(i64 %t1)
 192   call void @use64(i64 %t2)
 193   call void @use32(i32 %t3)
 194   call void @use64(i64 %t4)
 195
 196   %t5 = trunc i64 %t4 to i32
 197   %t6 = shl i32 %t5, %t3
 198   ret i32 %t6
 199 }
 200
 201 ; Extra uses
 202
 203 define i32 @n5_extrause(i64 %x, i32 %nbits) {
 204 ; CHECK-LABEL: @n5_extrause(
 205 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext i32 [[NBITS:%.*]] to i64
 206 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl nsw i64 -1, [[T0]]
 207 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = xor i64 [[T1]], -1
 208 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = sub i32 32, [[NBITS]]
 209 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = and i64 [[X:%.*]], [[T2]]
 210 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[NBITS]])
 211 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T0]])
 212 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T1]])
 213 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T2]])
 214 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T3]])
 215 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T4]])
 216 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = trunc i64 [[T4]] to i32
 217 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T5]])
 218 ; CHECK-NEXT:    [[T6:%.*]] = shl i32 [[T5]], [[T3]]
 219 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T6]]
 220 ;
 221   %t0 = zext i32 %nbits to i64
 222   %t1 = shl i64 -1, %t0
 223   %t2 = xor i64 %t1, -1
 224   %t3 = sub i32 32, %nbits
 225   %t4 = and i64 %t2, %x
 226
 227   call void @use32(i32 %nbits)
 228   call void @use64(i64 %t0)
 229   call void @use64(i64 %t1)
 230   call void @use64(i64 %t2)
 231   call void @use32(i32 %t3)
 232   call void @use64(i64 %t4)
 233
 234   %t5 = trunc i64 %t4 to i32
 235   call void @use32(i32 %t5)
 236   %t6 = shl i32 %t5, %t3
 237   ret i32 %t6
 238 }