llvm/test/Transforms/InstCombine/invert-variable-mask-in-masked-merge-scalar.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 ; If we have a masked merge, in the form of: (M is not constant)
   5 ;   ((x ^ y) & ~M) ^ y
   6 ; We can de-invert the M:
   7 ;   ((x ^ y) & M) ^ x
   8
   9 define i4 @scalar (i4 %x, i4 %y, i4 %m) {
  10 ; CHECK-LABEL: @scalar(
  11 ; CHECK-NEXT:    [[N0:%.*]] = xor i4 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
  12 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i4 [[N0]], [[M:%.*]]
  13 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i4 [[TMP1]], [[X]]
  14 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
  15 ;
  16   %im = xor i4 %m, -1
  17   %n0 = xor i4 %x, %y
  18   %n1 = and i4 %n0, %im
  19   %r  = xor i4 %n1, %y
  20   ret i4 %r
  21 }
  22
  23 ; ============================================================================ ;
  24 ; Various cases with %x and/or %y being a constant
  25 ; ============================================================================ ;
  26
  27 define i4 @in_constant_varx_mone_invmask(i4 %x, i4 %mask) {
  28 ; CHECK-LABEL: @in_constant_varx_mone_invmask(
  29 ; CHECK-NEXT:    [[N1_DEMORGAN:%.*]] = or i4 [[X:%.*]], [[MASK:%.*]]
  30 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[N1_DEMORGAN]]
  31 ;
  32   %notmask = xor i4 %mask, -1
  33   %n0 = xor i4 %x, -1 ; %x
  34   %n1 = and i4 %n0, %notmask
  35   %r = xor i4 %n1, -1
  36   ret i4 %r
  37 }
  38
  39 define i4 @in_constant_varx_6_invmask(i4 %x, i4 %mask) {
  40 ; CHECK-LABEL: @in_constant_varx_6_invmask(
  41 ; CHECK-NEXT:    [[N0:%.*]] = xor i4 [[X:%.*]], 6
  42 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i4 [[N0]], [[MASK:%.*]]
  43 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i4 [[TMP1]], [[X]]
  44 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
  45 ;
  46   %notmask = xor i4 %mask, -1
  47   %n0 = xor i4 %x, 6 ; %x
  48   %n1 = and i4 %n0, %notmask
  49   %r = xor i4 %n1, 6
  50   ret i4 %r
  51 }
  52
  53 define i4 @in_constant_mone_vary_invmask(i4 %y, i4 %mask) {
  54 ; CHECK-LABEL: @in_constant_mone_vary_invmask(
  55 ; CHECK-NEXT:    [[MASK_NOT:%.*]] = xor i4 [[MASK:%.*]], -1
  56 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i4 [[MASK_NOT]], [[Y:%.*]]
  57 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
  58 ;
  59   %notmask = xor i4 %mask, -1
  60   %n0 = xor i4 -1, %y ; %x
  61   %n1 = and i4 %n0, %notmask
  62   %r = xor i4 %n1, %y
  63   ret i4 %r
  64 }
  65
  66 define i4 @in_constant_6_vary_invmask(i4 %y, i4 %mask) {
  67 ; CHECK-LABEL: @in_constant_6_vary_invmask(
  68 ; CHECK-NEXT:    [[N0:%.*]] = xor i4 [[Y:%.*]], 6
  69 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i4 [[N0]], [[MASK:%.*]]
  70 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i4 [[TMP1]], 6
  71 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
  72 ;
  73   %notmask = xor i4 %mask, -1
  74   %n0 = xor i4 %y, 6 ; %x
  75   %n1 = and i4 %n0, %notmask
  76   %r = xor i4 %n1, %y
  77   ret i4 %r
  78 }
  79
  80 ; ============================================================================ ;
  81 ; Commutativity
  82 ; ============================================================================ ;
  83
  84 ; Used to make sure that the IR complexity sorting does not interfere.
  85 declare i4 @gen4()
  86
  87 ; FIXME: should the  %n1 = and i4 %im, %n0  swapped order pattern be tested?
  88
  89 define i4 @c_1_0_0 (i4 %x, i4 %y, i4 %m) {
  90 ; CHECK-LABEL: @c_1_0_0(
  91 ; CHECK-NEXT:    [[N0:%.*]] = xor i4 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
  92 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i4 [[N0]], [[M:%.*]]
  93 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i4 [[TMP1]], [[X]]
  94 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
  95 ;
  96   %im = xor i4 %m, -1
  97   %n0 = xor i4 %y, %x ; swapped order
  98   %n1 = and i4 %n0, %im
  99   %r  = xor i4 %n1, %y
 100   ret i4 %r
 101 }
 102
 103 define i4 @c_0_1_0 (i4 %x, i4 %y, i4 %m) {
 104 ; CHECK-LABEL: @c_0_1_0(
 105 ; CHECK-NEXT:    [[N0:%.*]] = xor i4 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 106 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i4 [[N0]], [[M:%.*]]
 107 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i4 [[TMP1]], [[Y]]
 108 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
 109 ;
 110   %im = xor i4 %m, -1
 111   %n0 = xor i4 %x, %y
 112   %n1 = and i4 %n0, %im
 113   %r  = xor i4 %n1, %x ; %x instead of %y
 114   ret i4 %r
 115 }
 116
 117 define i4 @c_0_0_1 (i4 %m) {
 118 ; CHECK-LABEL: @c_0_0_1(
 119 ; CHECK-NEXT:    [[X:%.*]] = call i4 @gen4()
 120 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = call i4 @gen4()
 121 ; CHECK-NEXT:    [[N0:%.*]] = xor i4 [[X]], [[Y]]
 122 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i4 [[N0]], [[M:%.*]]
 123 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i4 [[TMP1]], [[X]]
 124 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
 125 ;
 126   %im = xor i4 %m, -1
 127   %x  = call i4 @gen4()
 128   %y  = call i4 @gen4()
 129   %n0 = xor i4 %x, %y
 130   %n1 = and i4 %n0, %im
 131   %r  = xor i4 %y, %n1 ; swapped order
 132   ret i4 %r
 133 }
 134
 135 define i4 @c_1_1_0 (i4 %x, i4 %y, i4 %m) {
 136 ; CHECK-LABEL: @c_1_1_0(
 137 ; CHECK-NEXT:    [[N0:%.*]] = xor i4 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 138 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i4 [[N0]], [[M:%.*]]
 139 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i4 [[TMP1]], [[Y]]
 140 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
 141 ;
 142   %im = xor i4 %m, -1
 143   %n0 = xor i4 %y, %x ; swapped order
 144   %n1 = and i4 %n0, %im
 145   %r  = xor i4 %n1, %x ; %x instead of %y
 146   ret i4 %r
 147 }
 148
 149 define i4 @c_1_0_1 (i4 %x, i4 %m) {
 150 ; CHECK-LABEL: @c_1_0_1(
 151 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = call i4 @gen4()
 152 ; CHECK-NEXT:    [[N0:%.*]] = xor i4 [[Y]], [[X:%.*]]
 153 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i4 [[N0]], [[M:%.*]]
 154 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i4 [[TMP1]], [[X]]
 155 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
 156 ;
 157   %im = xor i4 %m, -1
 158   %y  = call i4 @gen4()
 159   %n0 = xor i4 %y, %x ; swapped order
 160   %n1 = and i4 %n0, %im
 161   %r  = xor i4 %y, %n1 ; swapped order
 162   ret i4 %r
 163 }
 164
 165 define i4 @c_0_1_1 (i4 %y, i4 %m) {
 166 ; CHECK-LABEL: @c_0_1_1(
 167 ; CHECK-NEXT:    [[X:%.*]] = call i4 @gen4()
 168 ; CHECK-NEXT:    [[N0:%.*]] = xor i4 [[X]], [[Y:%.*]]
 169 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i4 [[N0]], [[M:%.*]]
 170 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i4 [[TMP1]], [[Y]]
 171 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
 172 ;
 173   %im = xor i4 %m, -1
 174   %x  = call i4 @gen4()
 175   %n0 = xor i4 %x, %y
 176   %n1 = and i4 %n0, %im
 177   %r  = xor i4 %x, %n1 ; swapped order, %x instead of %y
 178   ret i4 %r
 179 }
 180
 181 define i4 @c_1_1_1 (i4 %m) {
 182 ; CHECK-LABEL: @c_1_1_1(
 183 ; CHECK-NEXT:    [[X:%.*]] = call i4 @gen4()
 184 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = call i4 @gen4()
 185 ; CHECK-NEXT:    [[N0:%.*]] = xor i4 [[Y]], [[X]]
 186 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i4 [[N0]], [[M:%.*]]
 187 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i4 [[TMP1]], [[Y]]
 188 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
 189 ;
 190   %im = xor i4 %m, -1
 191   %x  = call i4 @gen4()
 192   %y  = call i4 @gen4()
 193   %n0 = xor i4 %y, %x ; swapped order
 194   %n1 = and i4 %n0, %im
 195   %r  = xor i4 %x, %n1 ; swapped order, %x instead of %y
 196   ret i4 %r
 197 }
 198
 199 define i4 @commutativity_constant_varx_6_invmask(i4 %x, i4 %mask) {
 200 ; CHECK-LABEL: @commutativity_constant_varx_6_invmask(
 201 ; CHECK-NEXT:    [[N0:%.*]] = xor i4 [[X:%.*]], 6
 202 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i4 [[N0]], [[MASK:%.*]]
 203 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i4 [[TMP1]], [[X]]
 204 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
 205 ;
 206   %notmask = xor i4 %mask, -1
 207   %n0 = xor i4 %x, 6 ; %x
 208   %n1 = and i4 %notmask, %n0 ; swapped
 209   %r = xor i4 %n1, 6
 210   ret i4 %r
 211 }
 212
 213 define i4 @commutativity_constant_6_vary_invmask(i4 %y, i4 %mask) {
 214 ; CHECK-LABEL: @commutativity_constant_6_vary_invmask(
 215 ; CHECK-NEXT:    [[N0:%.*]] = xor i4 [[Y:%.*]], 6
 216 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i4 [[N0]], [[MASK:%.*]]
 217 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i4 [[TMP1]], 6
 218 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
 219 ;
 220   %notmask = xor i4 %mask, -1
 221   %n0 = xor i4 %y, 6 ; %x
 222   %n1 = and i4 %notmask, %n0 ; swapped
 223   %r = xor i4 %n1, %y
 224   ret i4 %r
 225 }
 226
 227 ; ============================================================================ ;
 228 ; Negative tests. Should not be folded.
 229 ; ============================================================================ ;
 230
 231 ; One use only.
 232
 233 declare void @use4(i4)
 234
 235 define i4 @n_oneuse_D_is_ok (i4 %x, i4 %y, i4 %m) {
 236 ; CHECK-LABEL: @n_oneuse_D_is_ok(
 237 ; CHECK-NEXT:    [[N0:%.*]] = xor i4 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 238 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i4 [[N0]], [[M:%.*]]
 239 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i4 [[TMP1]], [[X]]
 240 ; CHECK-NEXT:    call void @use4(i4 [[N0]])
 241 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
 242 ;
 243   %im = xor i4 %m, -1
 244   %n0 = xor i4 %x, %y ; two uses of %n0, THIS IS OK!
 245   %n1 = and i4 %n0, %im
 246   %r  = xor i4 %n1, %y
 247   call void @use4(i4 %n0)
 248   ret i4 %r
 249 }
 250
 251 define i4 @n_oneuse_A (i4 %x, i4 %y, i4 %m) {
 252 ; CHECK-LABEL: @n_oneuse_A(
 253 ; CHECK-NEXT:    [[IM:%.*]] = xor i4 [[M:%.*]], -1
 254 ; CHECK-NEXT:    [[N0:%.*]] = xor i4 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 255 ; CHECK-NEXT:    [[N1:%.*]] = and i4 [[N0]], [[IM]]
 256 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i4 [[N1]], [[Y]]
 257 ; CHECK-NEXT:    call void @use4(i4 [[N1]])
 258 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
 259 ;
 260   %im = xor i4 %m, -1
 261   %n0 = xor i4 %x, %y
 262   %n1 = and i4 %n0, %im ; two uses of %n1, which is going to be replaced
 263   %r  = xor i4 %n1, %y
 264   call void @use4(i4 %n1)
 265   ret i4 %r
 266 }
 267
 268 define i4 @n_oneuse_AD (i4 %x, i4 %y, i4 %m) {
 269 ; CHECK-LABEL: @n_oneuse_AD(
 270 ; CHECK-NEXT:    [[IM:%.*]] = xor i4 [[M:%.*]], -1
 271 ; CHECK-NEXT:    [[N0:%.*]] = xor i4 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 272 ; CHECK-NEXT:    [[N1:%.*]] = and i4 [[N0]], [[IM]]
 273 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i4 [[N1]], [[Y]]
 274 ; CHECK-NEXT:    call void @use4(i4 [[N0]])
 275 ; CHECK-NEXT:    call void @use4(i4 [[N1]])
 276 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
 277 ;
 278   %im = xor i4 %m, -1
 279   %n0 = xor i4 %x, %y
 280   %n1 = and i4 %n0, %im ; two uses of %n1, which is going to be replaced
 281   %r  = xor i4 %n1, %y
 282   call void @use4(i4 %n0)
 283   call void @use4(i4 %n1)
 284   ret i4 %r
 285 }
 286
 287 ; Some third variable is used
 288
 289 define i4 @n_third_var (i4 %x, i4 %y, i4 %z, i4 %m) {
 290 ; CHECK-LABEL: @n_third_var(
 291 ; CHECK-NEXT:    [[IM:%.*]] = xor i4 [[M:%.*]], -1
 292 ; CHECK-NEXT:    [[N0:%.*]] = xor i4 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 293 ; CHECK-NEXT:    [[N1:%.*]] = and i4 [[N0]], [[IM]]
 294 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i4 [[N1]], [[Z:%.*]]
 295 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
 296 ;
 297   %im = xor i4 %m, -1
 298   %n0 = xor i4 %x, %y
 299   %n1 = and i4 %n0, %im
 300   %r  = xor i4 %n1, %z ; not %x or %y
 301   ret i4 %r
 302 }
 303
 304 define i4 @n_badxor (i4 %x, i4 %y, i4 %m) {
 305 ; CHECK-LABEL: @n_badxor(
 306 ; CHECK-NEXT:    [[IM:%.*]] = xor i4 [[M:%.*]], 1
 307 ; CHECK-NEXT:    [[N0:%.*]] = xor i4 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 308 ; CHECK-NEXT:    [[N1:%.*]] = and i4 [[N0]], [[IM]]
 309 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i4 [[N1]], [[Y]]
 310 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[R]]
 311 ;
 312   %im = xor i4 %m, 1 ; not -1
 313   %n0 = xor i4 %x, %y
 314   %n1 = and i4 %n0, %im
 315   %r  = xor i4 %n1, %y
 316   ret i4 %r
 317 }