llvm/test/Transforms/InstCombine/shift-amount-reassociation-with-truncation-lshr.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -passes=instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 ; Given pattern:
   5 ;   (trunc (iSrc x l>> Q) to iDst) l>> K
   6 ; we should rewrite it as
   7 ;   (trunc (iSrc x l>> (Q+K)) to iDst)
   8 ; iff (Q+K) is bitwidth(iSrc)-1
   9 ; THIS FOLD DOES *NOT* REQUIRE ANY 'nuw'/`nsw` FLAGS!
  10
  11 ; Basic scalar test
  12
  13 define i16 @t0(i32 %x, i16 %y) {
  14 ; CHECK-LABEL: @t0(
  15 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = lshr i32 [[X:%.*]], 31
  16 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = trunc nuw nsw i32 [[TMP1]] to i16
  17 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[T5]]
  18 ;
  19   %t0 = sub i16 32, %y
  20   %t1 = zext i16 %t0 to i32
  21   %t2 = lshr i32 %x, %t1
  22   %t3 = trunc i32 %t2 to i16
  23   %t4 = add i16 %y, -1
  24   %t5 = lshr i16 %t3, %t4
  25   ret i16 %t5
  26 }
  27
  28 ; Basic vector tests
  29
  30 define <2 x i16> @t1_vec_splat(<2 x i32> %x, <2 x i16> %y) {
  31 ; CHECK-LABEL: @t1_vec_splat(
  32 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = lshr <2 x i32> [[X:%.*]], splat (i32 31)
  33 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = trunc nuw nsw <2 x i32> [[TMP1]] to <2 x i16>
  34 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i16> [[T5]]
  35 ;
  36   %t0 = sub <2 x i16> <i16 32, i16 32>, %y
  37   %t1 = zext <2 x i16> %t0 to <2 x i32>
  38   %t2 = lshr <2 x i32> %x, %t1
  39   %t3 = trunc <2 x i32> %t2 to <2 x i16>
  40   %t4 = add <2 x i16> %y, <i16 -1, i16 -1>
  41   %t5 = lshr <2 x i16> %t3, %t4
  42   ret <2 x i16> %t5
  43 }
  44
  45 define <3 x i16> @t3_vec_nonsplat_poison0(<3 x i32> %x, <3 x i16> %y) {
  46 ; CHECK-LABEL: @t3_vec_nonsplat_poison0(
  47 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = lshr <3 x i32> [[X:%.*]], <i32 31, i32 poison, i32 31>
  48 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = trunc nuw nsw <3 x i32> [[TMP1]] to <3 x i16>
  49 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i16> [[T5]]
  50 ;
  51   %t0 = sub <3 x i16> <i16 32, i16 poison, i16 32>, %y
  52   %t1 = zext <3 x i16> %t0 to <3 x i32>
  53   %t2 = lshr <3 x i32> %x, %t1
  54   %t3 = trunc <3 x i32> %t2 to <3 x i16>
  55   %t4 = add <3 x i16> %y, <i16 -1, i16 -1, i16 -1>
  56   %t5 = lshr <3 x i16> %t3, %t4
  57   ret <3 x i16> %t5
  58 }
  59
  60 define <3 x i16> @t4_vec_nonsplat_poison1(<3 x i32> %x, <3 x i16> %y) {
  61 ; CHECK-LABEL: @t4_vec_nonsplat_poison1(
  62 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = lshr <3 x i32> [[X:%.*]], <i32 31, i32 poison, i32 31>
  63 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = trunc nuw nsw <3 x i32> [[TMP1]] to <3 x i16>
  64 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i16> [[T5]]
  65 ;
  66   %t0 = sub <3 x i16> <i16 32, i16 32, i16 32>, %y
  67   %t1 = zext <3 x i16> %t0 to <3 x i32>
  68   %t2 = lshr <3 x i32> %x, %t1
  69   %t3 = trunc <3 x i32> %t2 to <3 x i16>
  70   %t4 = add <3 x i16> %y, <i16 -1, i16 poison, i16 -1>
  71   %t5 = lshr <3 x i16> %t3, %t4
  72   ret <3 x i16> %t5
  73 }
  74
  75 define <3 x i16> @t5_vec_nonsplat_poison1(<3 x i32> %x, <3 x i16> %y) {
  76 ; CHECK-LABEL: @t5_vec_nonsplat_poison1(
  77 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = lshr <3 x i32> [[X:%.*]], <i32 31, i32 poison, i32 31>
  78 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = trunc nuw nsw <3 x i32> [[TMP1]] to <3 x i16>
  79 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i16> [[T5]]
  80 ;
  81   %t0 = sub <3 x i16> <i16 32, i16 poison, i16 32>, %y
  82   %t1 = zext <3 x i16> %t0 to <3 x i32>
  83   %t2 = lshr <3 x i32> %x, %t1
  84   %t3 = trunc <3 x i32> %t2 to <3 x i16>
  85   %t4 = add <3 x i16> %y, <i16 -1, i16 poison, i16 -1>
  86   %t5 = lshr <3 x i16> %t3, %t4
  87   ret <3 x i16> %t5
  88 }
  89
  90 ; One-use tests
  91
  92 declare void @use16(i16)
  93 declare void @use32(i32)
  94
  95 define i16 @t6_extrause0(i32 %x, i16 %y) {
  96 ; CHECK-LABEL: @t6_extrause0(
  97 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = sub i16 32, [[Y:%.*]]
  98 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = zext nneg i16 [[T0]] to i32
  99 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr i32 [[X:%.*]], [[T1]]
 100 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = trunc i32 [[T2]] to i16
 101 ; CHECK-NEXT:    call void @use16(i16 [[T3]])
 102 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = lshr i32 [[X]], 31
 103 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = trunc nuw nsw i32 [[TMP1]] to i16
 104 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[T5]]
 105 ;
 106   %t0 = sub i16 32, %y
 107   %t1 = zext i16 %t0 to i32
 108   %t2 = lshr i32 %x, %t1
 109   %t3 = trunc i32 %t2 to i16
 110   %t4 = add i16 %y, -1
 111   call void @use16(i16 %t3)
 112   %t5 = lshr i16 %t3, %t4
 113   ret i16 %t5
 114 }
 115
 116 define i16 @t7_extrause1(i32 %x, i16 %y) {
 117 ; CHECK-LABEL: @t7_extrause1(
 118 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = add i16 [[Y:%.*]], -1
 119 ; CHECK-NEXT:    call void @use16(i16 [[T4]])
 120 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = lshr i32 [[X:%.*]], 31
 121 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = trunc nuw nsw i32 [[TMP1]] to i16
 122 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[T5]]
 123 ;
 124   %t0 = sub i16 32, %y
 125   %t1 = zext i16 %t0 to i32
 126   %t2 = lshr i32 %x, %t1
 127   %t3 = trunc i32 %t2 to i16
 128   %t4 = add i16 %y, -1
 129   call void @use16(i16 %t4)
 130   %t5 = lshr i16 %t3, %t4
 131   ret i16 %t5
 132 }
 133
 134 define i16 @t8_extrause2(i32 %x, i16 %y) {
 135 ; CHECK-LABEL: @t8_extrause2(
 136 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = sub i16 32, [[Y:%.*]]
 137 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = zext nneg i16 [[T0]] to i32
 138 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr i32 [[X:%.*]], [[T1]]
 139 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = trunc i32 [[T2]] to i16
 140 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = add i16 [[Y]], -1
 141 ; CHECK-NEXT:    call void @use16(i16 [[T3]])
 142 ; CHECK-NEXT:    call void @use16(i16 [[T4]])
 143 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = lshr i16 [[T3]], [[T4]]
 144 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[T5]]
 145 ;
 146   %t0 = sub i16 32, %y
 147   %t1 = zext i16 %t0 to i32
 148   %t2 = lshr i32 %x, %t1
 149   %t3 = trunc i32 %t2 to i16
 150   %t4 = add i16 %y, -1
 151   call void @use16(i16 %t3)
 152   call void @use16(i16 %t4)
 153   %t5 = lshr i16 %t3, %t4
 154   ret i16 %t5
 155 }
 156
 157 ; No 'nuw'/'nsw' flags are to be propagated!
 158 ; But we can't test that, such IR does not reach that code.
 159
 160 ; Negative tests
 161
 162 ; Can only fold if we are extracting the sign bit.
 163 define i16 @t9_lshr(i32 %x, i16 %y) {
 164 ; CHECK-LABEL: @t9_lshr(
 165 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = sub i16 32, [[Y:%.*]]
 166 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = zext nneg i16 [[T0]] to i32
 167 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr i32 [[X:%.*]], [[T1]]
 168 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = trunc i32 [[T2]] to i16
 169 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = add i16 [[Y]], -2
 170 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = lshr i16 [[T3]], [[T4]]
 171 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[T5]]
 172 ;
 173   %t0 = sub i16 32, %y
 174   %t1 = zext i16 %t0 to i32
 175   %t2 = lshr i32 %x, %t1
 176   %t3 = trunc i32 %t2 to i16
 177   %t4 = add i16 %y, -2
 178   %t5 = lshr i16 %t3, %t4
 179   ret i16 %t5
 180 }
 181
 182 ; If we have different right-shifts, in general, we can't do anything with it.
 183 define i16 @n10_ashr_lshr(i32 %x, i16 %y) {
 184 ; CHECK-LABEL: @n10_ashr_lshr(
 185 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = sub i16 32, [[Y:%.*]]
 186 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = zext nneg i16 [[T0]] to i32
 187 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = ashr i32 [[X:%.*]], [[T1]]
 188 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = trunc i32 [[T2]] to i16
 189 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = add i16 [[Y]], -1
 190 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = lshr i16 [[T3]], [[T4]]
 191 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[T5]]
 192 ;
 193   %t0 = sub i16 32, %y
 194   %t1 = zext i16 %t0 to i32
 195   %t2 = ashr i32 %x, %t1
 196   %t3 = trunc i32 %t2 to i16
 197   %t4 = add i16 %y, -1
 198   %t5 = lshr i16 %t3, %t4
 199   ret i16 %t5
 200 }