llvm/test/Transforms/InstCombine/shift-logic.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -passes=instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 declare void @use(i64)
   5
   6 define i8 @shl_and(i8 %x, i8 %y) {
   7 ; CHECK-LABEL: @shl_and(
   8 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl i8 [[X:%.*]], 5
   9 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = shl i8 [[Y:%.*]], 2
  10 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = and i8 [[TMP1]], [[TMP2]]
  11 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[SH1]]
  12 ;
  13   %sh0 = shl i8 %x, 3
  14   %r = and i8 %sh0, %y
  15   %sh1 = shl i8 %r, 2
  16   ret i8 %sh1
  17 }
  18
  19 define <2 x i8> @shl_and_nonuniform(<2 x i8> %x, <2 x i8> %y) {
  20 ; CHECK-LABEL: @shl_and_nonuniform(
  21 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl <2 x i8> [[X:%.*]], <i8 5, i8 4>
  22 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = shl <2 x i8> [[Y:%.*]], <i8 2, i8 0>
  23 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = and <2 x i8> [[TMP1]], [[TMP2]]
  24 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[SH1]]
  25 ;
  26   %sh0 = shl <2 x i8> %x, <i8 3, i8 4>
  27   %r = and <2 x i8> %sh0, %y
  28   %sh1 = shl <2 x i8> %r, <i8 2, i8 0>
  29   ret <2 x i8> %sh1
  30 }
  31
  32 define i16 @shl_or(i16 %x, i16 %py) {
  33 ; CHECK-LABEL: @shl_or(
  34 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = srem i16 [[PY:%.*]], 42
  35 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl i16 [[X:%.*]], 12
  36 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = shl nsw i16 [[Y]], 7
  37 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = or i16 [[TMP1]], [[TMP2]]
  38 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[SH1]]
  39 ;
  40   %y = srem i16 %py, 42 ; thwart complexity-based canonicalization
  41   %sh0 = shl i16 %x, 5
  42   %r = or i16 %y, %sh0
  43   %sh1 = shl i16 %r, 7
  44   ret i16 %sh1
  45 }
  46
  47 define <2 x i16> @shl_or_undef(<2 x i16> %x, <2 x i16> %py) {
  48 ; CHECK-LABEL: @shl_or_undef(
  49 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = srem <2 x i16> [[PY:%.*]], <i16 42, i16 42>
  50 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl <2 x i16> [[X:%.*]], <i16 12, i16 undef>
  51 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = shl <2 x i16> [[Y]], <i16 7, i16 undef>
  52 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = or <2 x i16> [[TMP1]], [[TMP2]]
  53 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i16> [[SH1]]
  54 ;
  55   %y = srem <2 x i16> %py, <i16 42, i16 42> ; thwart complexity-based canonicalization
  56   %sh0 = shl <2 x i16> %x, <i16 5, i16 undef>
  57   %r = or <2 x i16> %y, %sh0
  58   %sh1 = shl <2 x i16> %r, <i16 7, i16 undef>
  59   ret <2 x i16> %sh1
  60 }
  61
  62 define i32 @shl_xor(i32 %x, i32 %y) {
  63 ; CHECK-LABEL: @shl_xor(
  64 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], 12
  65 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = shl i32 [[Y:%.*]], 7
  66 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = xor i32 [[TMP1]], [[TMP2]]
  67 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SH1]]
  68 ;
  69   %sh0 = shl i32 %x, 5
  70   %r = xor i32 %sh0, %y
  71   %sh1 = shl i32 %r, 7
  72   ret i32 %sh1
  73 }
  74
  75 define <2 x i32> @shl_xor_nonuniform(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
  76 ; CHECK-LABEL: @shl_xor_nonuniform(
  77 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl <2 x i32> [[X:%.*]], <i32 12, i32 14>
  78 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = shl <2 x i32> [[Y:%.*]], <i32 7, i32 8>
  79 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = xor <2 x i32> [[TMP1]], [[TMP2]]
  80 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[SH1]]
  81 ;
  82   %sh0 = shl <2 x i32> %x, <i32 5, i32 6>
  83   %r = xor <2 x i32> %sh0, %y
  84   %sh1 = shl <2 x i32> %r, <i32 7, i32 8>
  85   ret <2 x i32> %sh1
  86 }
  87
  88 define i64 @lshr_and(i64 %x, i64 %py) {
  89 ; CHECK-LABEL: @lshr_and(
  90 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = srem i64 [[PY:%.*]], 42
  91 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = lshr i64 [[X:%.*]], 12
  92 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = lshr i64 [[Y]], 7
  93 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = and i64 [[TMP1]], [[TMP2]]
  94 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[SH1]]
  95 ;
  96   %y = srem i64 %py, 42 ; thwart complexity-based canonicalization
  97   %sh0 = lshr i64 %x, 5
  98   %r = and i64 %y, %sh0
  99   %sh1 = lshr i64 %r, 7
 100   ret i64 %sh1
 101 }
 102
 103 define <2 x i64> @lshr_and_undef(<2 x i64> %x, <2 x i64> %py) {
 104 ; CHECK-LABEL: @lshr_and_undef(
 105 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = srem <2 x i64> [[PY:%.*]], <i64 42, i64 42>
 106 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = lshr <2 x i64> [[X:%.*]], <i64 12, i64 undef>
 107 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = lshr <2 x i64> [[Y]], <i64 7, i64 undef>
 108 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = and <2 x i64> [[TMP1]], [[TMP2]]
 109 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[SH1]]
 110 ;
 111   %y = srem <2 x i64> %py, <i64 42, i64 42> ; thwart complexity-based canonicalization
 112   %sh0 = lshr <2 x i64> %x, <i64 5, i64 undef>
 113   %r = and <2 x i64> %y, %sh0
 114   %sh1 = lshr <2 x i64> %r, <i64 7, i64 undef>
 115   ret <2 x i64> %sh1
 116 }
 117
 118 define <4 x i32> @lshr_or(<4 x i32> %x, <4 x i32> %y) {
 119 ; CHECK-LABEL: @lshr_or(
 120 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = lshr <4 x i32> [[X:%.*]], <i32 12, i32 12, i32 12, i32 12>
 121 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = lshr <4 x i32> [[Y:%.*]], <i32 7, i32 7, i32 7, i32 7>
 122 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = or <4 x i32> [[TMP1]], [[TMP2]]
 123 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[SH1]]
 124 ;
 125   %sh0 = lshr <4 x i32> %x, <i32 5, i32 5, i32 5, i32 5>
 126   %r = or <4 x i32> %sh0, %y
 127   %sh1 = lshr <4 x i32> %r, <i32 7, i32 7, i32 7, i32 7>
 128   ret <4 x i32> %sh1
 129 }
 130
 131 define <8 x i16> @lshr_xor(<8 x i16> %x, <8 x i16> %py) {
 132 ; CHECK-LABEL: @lshr_xor(
 133 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = srem <8 x i16> [[PY:%.*]], <i16 42, i16 42, i16 42, i16 42, i16 42, i16 42, i16 42, i16 42>
 134 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = lshr <8 x i16> [[X:%.*]], <i16 12, i16 12, i16 12, i16 12, i16 12, i16 12, i16 12, i16 12>
 135 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = lshr <8 x i16> [[Y]], <i16 7, i16 7, i16 7, i16 7, i16 7, i16 7, i16 7, i16 7>
 136 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = xor <8 x i16> [[TMP1]], [[TMP2]]
 137 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i16> [[SH1]]
 138 ;
 139   %y = srem <8 x i16> %py, <i16 42, i16 42, i16 42, i16 42, i16 42, i16 42, i16 42, i16 -42> ; thwart complexity-based canonicalization
 140   %sh0 = lshr <8 x i16> %x, <i16 5, i16 5, i16 5, i16 5, i16 5, i16 5, i16 5, i16 5>
 141   %r = xor <8 x i16> %y, %sh0
 142   %sh1 = lshr <8 x i16> %r, <i16 7, i16 7, i16 7, i16 7, i16 7, i16 7, i16 7, i16 7>
 143   ret <8 x i16> %sh1
 144 }
 145
 146 define <16 x i8> @ashr_and(<16 x i8> %x, <16 x i8> %py, <16 x i8> %pz) {
 147 ; CHECK-LABEL: @ashr_and(
 148 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = srem <16 x i8> [[PY:%.*]], [[PZ:%.*]]
 149 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = ashr <16 x i8> [[X:%.*]], <i8 5, i8 5, i8 5, i8 5, i8 5, i8 5, i8 5, i8 5, i8 5, i8 5, i8 5, i8 5, i8 5, i8 5, i8 5, i8 5>
 150 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = ashr <16 x i8> [[Y]], <i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2>
 151 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = and <16 x i8> [[TMP1]], [[TMP2]]
 152 ; CHECK-NEXT:    ret <16 x i8> [[SH1]]
 153 ;
 154   %y = srem <16 x i8> %py, %pz ; thwart complexity-based canonicalization
 155   %sh0 = ashr <16 x i8> %x, <i8 3, i8 3, i8 3, i8 3, i8 3, i8 3, i8 3, i8 3, i8 3, i8 3, i8 3, i8 3, i8 3, i8 3, i8 3, i8 3>
 156   %r = and <16 x i8> %y, %sh0
 157   %sh1 = ashr <16 x i8> %r, <i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2, i8 2>
 158   ret <16 x i8> %sh1
 159 }
 160
 161 define <2 x i64> @ashr_or(<2 x i64> %x, <2 x i64> %y) {
 162 ; CHECK-LABEL: @ashr_or(
 163 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = ashr <2 x i64> [[X:%.*]], <i64 12, i64 12>
 164 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = ashr <2 x i64> [[Y:%.*]], <i64 7, i64 7>
 165 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = or <2 x i64> [[TMP1]], [[TMP2]]
 166 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[SH1]]
 167 ;
 168   %sh0 = ashr <2 x i64> %x, <i64 5, i64 5>
 169   %r = or <2 x i64> %sh0, %y
 170   %sh1 = ashr <2 x i64> %r, <i64 7, i64 7>
 171   ret <2 x i64> %sh1
 172 }
 173
 174 define i32 @ashr_xor(i32 %x, i32 %py) {
 175 ; CHECK-LABEL: @ashr_xor(
 176 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = srem i32 [[PY:%.*]], 42
 177 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = ashr i32 [[X:%.*]], 12
 178 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = ashr i32 [[Y]], 7
 179 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = xor i32 [[TMP1]], [[TMP2]]
 180 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SH1]]
 181 ;
 182   %y = srem i32 %py, 42 ; thwart complexity-based canonicalization
 183   %sh0 = ashr i32 %x, 5
 184   %r = xor i32 %y, %sh0
 185   %sh1 = ashr i32 %r, 7
 186   ret i32 %sh1
 187 }
 188
 189 define i32 @shr_mismatch_xor(i32 %x, i32 %y) {
 190 ; CHECK-LABEL: @shr_mismatch_xor(
 191 ; CHECK-NEXT:    [[SH0:%.*]] = ashr i32 [[X:%.*]], 5
 192 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i32 [[SH0]], [[Y:%.*]]
 193 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = lshr i32 [[R]], 7
 194 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SH1]]
 195 ;
 196   %sh0 = ashr i32 %x, 5
 197   %r = xor i32 %y, %sh0
 198   %sh1 = lshr i32 %r, 7
 199   ret i32 %sh1
 200 }
 201
 202 define i32 @ashr_overshift_xor(i32 %x, i32 %y) {
 203 ; CHECK-LABEL: @ashr_overshift_xor(
 204 ; CHECK-NEXT:    [[SH0:%.*]] = ashr i32 [[X:%.*]], 15
 205 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i32 [[SH0]], [[Y:%.*]]
 206 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = ashr i32 [[R]], 17
 207 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SH1]]
 208 ;
 209   %sh0 = ashr i32 %x, 15
 210   %r = xor i32 %y, %sh0
 211   %sh1 = ashr i32 %r, 17
 212   ret i32 %sh1
 213 }
 214
 215 define <2 x i32> @ashr_undef_undef_xor(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 216 ; CHECK-LABEL: @ashr_undef_undef_xor(
 217 ; CHECK-NEXT:    [[SH0:%.*]] = ashr <2 x i32> [[X:%.*]], <i32 15, i32 undef>
 218 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor <2 x i32> [[SH0]], [[Y:%.*]]
 219 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = ashr <2 x i32> [[R]], <i32 undef, i32 17>
 220 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[SH1]]
 221 ;
 222   %sh0 = ashr <2 x i32> %x, <i32 15, i32 undef>
 223   %r = xor <2 x i32> %y, %sh0
 224   %sh1 = ashr <2 x i32> %r, <i32 undef, i32 17>
 225   ret <2 x i32> %sh1
 226 }
 227
 228 define i32 @lshr_or_extra_use(i32 %x, i32 %y, i32* %p) {
 229 ; CHECK-LABEL: @lshr_or_extra_use(
 230 ; CHECK-NEXT:    [[SH0:%.*]] = lshr i32 [[X:%.*]], 5
 231 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i32 [[SH0]], [[Y:%.*]]
 232 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[R]], i32* [[P:%.*]], align 4
 233 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = lshr i32 [[R]], 7
 234 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SH1]]
 235 ;
 236   %sh0 = lshr i32 %x, 5
 237   %r = or i32 %sh0, %y
 238   store i32 %r, i32* %p
 239   %sh1 = lshr i32 %r, 7
 240   ret i32 %sh1
 241 }
 242
 243 ; Avoid crashing on constant expressions.
 244
 245 @g = external global i32
 246
 247 define i32 @PR44028(i32 %x) {
 248 ; CHECK-LABEL: @PR44028(
 249 ; CHECK-NEXT:    [[SH1:%.*]] = ashr exact i32 [[X:%.*]], 16
 250 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = xor i32 [[SH1]], shl (i32 ptrtoint (i32* @g to i32), i32 16)
 251 ; CHECK-NEXT:    [[T27:%.*]] = ashr exact i32 [[T0]], 16
 252 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T27]]
 253 ;
 254   %sh1 = ashr exact i32 %x, 16
 255   %t0 = xor i32 %sh1, shl (i32 ptrtoint (i32* @g to i32), i32 16)
 256   %t27 = ashr exact i32 %t0, 16
 257   ret i32 %t27
 258 }
 259
 260 define i64 @lshr_mul(i64 %0) {
 261 ; CHECK-LABEL: @lshr_mul(
 262 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = mul nuw i64 [[TMP0:%.*]], 13
 263 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[TMP2]]
 264 ;
 265   %2 = mul nuw i64 %0, 52
 266   %3 = lshr i64 %2, 2
 267   ret i64 %3
 268 }
 269
 270 define i64 @lshr_mul_nuw_nsw(i64 %0) {
 271 ; CHECK-LABEL: @lshr_mul_nuw_nsw(
 272 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = mul nuw nsw i64 [[TMP0:%.*]], 13
 273 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[TMP2]]
 274 ;
 275   %2 = mul nuw nsw i64 %0, 52
 276   %3 = lshr i64 %2, 2
 277   ret i64 %3
 278 }
 279
 280 define <4 x i32> @lshr_mul_vector(<4 x i32> %0) {
 281 ; CHECK-LABEL: @lshr_mul_vector(
 282 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = mul nuw <4 x i32> [[TMP0:%.*]], <i32 13, i32 13, i32 13, i32 13>
 283 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[TMP2]]
 284 ;
 285   %2 = mul nuw <4 x i32> %0, <i32 52, i32 52, i32 52, i32 52>
 286   %3 = lshr <4 x i32> %2, <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>
 287   ret <4 x i32> %3
 288 }
 289
 290 define i64 @lshr_mul_negative_noexact(i64 %0) {
 291 ; CHECK-LABEL: @lshr_mul_negative_noexact(
 292 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = mul nuw i64 [[TMP0:%.*]], 53
 293 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = lshr i64 [[TMP2]], 2
 294 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[TMP3]]
 295 ;
 296   %2 = mul nuw i64 %0, 53
 297   %3 = lshr i64 %2, 2
 298   ret i64 %3
 299 }
 300
 301 define i64 @lshr_mul_negative_oneuse(i64 %0) {
 302 ; CHECK-LABEL: @lshr_mul_negative_oneuse(
 303 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = mul nuw i64 [[TMP0:%.*]], 52
 304 ; CHECK-NEXT:    call void @use(i64 [[TMP2]])
 305 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = lshr exact i64 [[TMP2]], 2
 306 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[TMP3]]
 307 ;
 308   %2 = mul nuw i64 %0, 52
 309   call void @use(i64 %2)
 310   %3 = lshr i64 %2, 2
 311   ret i64 %3
 312 }
 313
 314 define i64 @lshr_mul_negative_nonuw(i64 %0) {
 315 ; CHECK-LABEL: @lshr_mul_negative_nonuw(
 316 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = mul i64 [[TMP0:%.*]], 52
 317 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = lshr exact i64 [[TMP2]], 2
 318 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[TMP3]]
 319 ;
 320   %2 = mul i64 %0, 52
 321   %3 = lshr i64 %2, 2
 322   ret i64 %3
 323 }
 324
 325 define i64 @lshr_mul_negative_nsw(i64 %0) {
 326 ; CHECK-LABEL: @lshr_mul_negative_nsw(
 327 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = mul nsw i64 [[TMP0:%.*]], 52
 328 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = lshr exact i64 [[TMP2]], 2
 329 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[TMP3]]
 330 ;
 331   %2 = mul nsw i64 %0, 52
 332   %3 = lshr i64 %2, 2
 333   ret i64 %3
 334 }