llvm/test/Transforms/InstCombine/or-shifted-masks.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt -S -instcombine < %s | FileCheck %s
   3
   4 define i32 @or_and_shifts1(i32 %x) {
   5 ; CHECK-LABEL: @or_and_shifts1(
   6 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], 3
   7 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = and i32 [[TMP1]], 8
   8 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = shl i32 [[X]], 5
   9 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = and i32 [[TMP3]], 32
  10 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = or i32 [[TMP2]], [[TMP4]]
  11 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP5]]
  12 ;
  13   %1 = shl i32 %x, 3
  14   %2 = and i32 %1, 15
  15   %3 = shl i32 %x, 5
  16   %4 = and i32 %3, 60
  17   %5 = or i32 %2, %4
  18   ret i32 %5
  19 }
  20
  21 define i32 @or_and_shifts2(i32 %x) {
  22 ; CHECK-LABEL: @or_and_shifts2(
  23 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], 3
  24 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = and i32 [[TMP1]], 896
  25 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = lshr i32 [[X]], 4
  26 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = and i32 [[TMP3]], 7
  27 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = or i32 [[TMP2]], [[TMP4]]
  28 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP5]]
  29 ;
  30   %1 = shl i32 %x, 3
  31   %2 = and i32 %1, 896
  32   %3 = lshr i32 %x, 4
  33   %4 = and i32 %3, 7
  34   %5 = or i32 %2, %4
  35   ret i32 %5
  36 }
  37
  38 define i32 @or_and_shift_shift_and(i32 %x) {
  39 ; CHECK-LABEL: @or_and_shift_shift_and(
  40 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], 3
  41 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = and i32 [[TMP1]], 56
  42 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = shl i32 [[X]], 2
  43 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = and i32 [[TMP3]], 28
  44 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = or i32 [[TMP2]], [[TMP4]]
  45 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP5]]
  46 ;
  47   %1 = and i32 %x, 7
  48   %2 = shl i32 %1, 3
  49   %3 = shl i32 %x, 2
  50   %4 = and i32 %3, 28
  51   %5 = or i32 %2, %4
  52   ret i32 %5
  53 }
  54
  55 define i32 @multiuse1(i32 %x) {
  56 ; CHECK-LABEL: @multiuse1(
  57 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], 6
  58 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = and i32 [[TMP1]], 384
  59 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = lshr i32 [[X]], 1
  60 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = and i32 [[TMP3]], 3
  61 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = or i32 [[TMP4]], [[TMP2]]
  62 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP5]]
  63 ;
  64   %1 = and i32 %x, 2
  65   %2 = and i32 %x, 4
  66   %3 = shl nuw nsw i32 %1, 6
  67   %4 = lshr exact i32 %1, 1
  68   %5 = shl nuw nsw i32 %2, 6
  69   %6 = lshr exact i32 %2, 1
  70   %7 = or i32 %3, %5
  71   %8 = or i32 %4, %6
  72   %9 = or i32 %8, %7
  73   ret i32 %9
  74 }
  75
  76 define i32 @multiuse2(i32 %x) {
  77 ; CHECK-LABEL: @multiuse2(
  78 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], 1
  79 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = and i32 [[TMP1]], 12
  80 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = shl i32 [[X]], 8
  81 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = and i32 [[TMP3]], 24576
  82 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = shl i32 [[X]], 8
  83 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = and i32 [[TMP5]], 7680
  84 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = or i32 [[TMP4]], [[TMP6]]
  85 ; CHECK-NEXT:    [[TMP8:%.*]] = shl i32 [[X]], 1
  86 ; CHECK-NEXT:    [[TMP9:%.*]] = and i32 [[TMP8]], 240
  87 ; CHECK-NEXT:    [[TMP10:%.*]] = or i32 [[TMP2]], [[TMP9]]
  88 ; CHECK-NEXT:    [[TMP11:%.*]] = or i32 [[TMP7]], [[TMP10]]
  89 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP11]]
  90 ;
  91   %1 = and i32 %x, 6
  92   %2 = shl nuw nsw i32 %1, 8
  93   %3 = shl nuw nsw i32 %1, 1
  94   %4 = and i32 %x, 24
  95   %5 = shl nuw nsw i32 %4, 8
  96   %6 = shl nuw nsw i32 %4, 1
  97   %7 = and i32 %x, 96
  98   %8 = shl nuw nsw i32 %7, 8
  99   %9 = shl nuw nsw i32 %7, 1
 100   %10 = or i32 %2, %5
 101   %11 = or i32 %8, %10
 102   %12 = or i32 %9, %6
 103   %13 = or i32 %3, %12
 104   %14 = or i32 %11, %13
 105   ret i32 %14
 106 }
 107
 108 define i32 @multiuse3(i32 %x) {
 109 ; CHECK-LABEL: @multiuse3(
 110 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], 96
 111 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = shl nuw nsw i32 [[TMP1]], 6
 112 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = lshr exact i32 [[TMP1]], 1
 113 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = shl i32 [[X]], 6
 114 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = and i32 [[TMP4]], 1920
 115 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = or i32 [[TMP2]], [[TMP5]]
 116 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = lshr i32 [[X]], 1
 117 ; CHECK-NEXT:    [[TMP8:%.*]] = and i32 [[TMP7]], 15
 118 ; CHECK-NEXT:    [[TMP9:%.*]] = or i32 [[TMP3]], [[TMP8]]
 119 ; CHECK-NEXT:    [[TMP10:%.*]] = or i32 [[TMP9]], [[TMP6]]
 120 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP10]]
 121 ;
 122   %1 = and i32 %x, 96
 123   %2 = shl nuw nsw i32 %1, 6
 124   %3 = lshr exact i32 %1, 1
 125   %4 = shl i32 %x, 6
 126   %5 = and i32 %4, 1920
 127   %6 = or i32 %2, %5
 128   %7 = lshr i32 %x, 1
 129   %8 = and i32 %7, 15
 130   %9 = or i32 %3, %8
 131   %10 = or i32 %9, %6
 132   ret i32 %10
 133 }
 134
 135 define i32 @multiuse4(i32 %x) local_unnamed_addr #0 {
 136 ; CHECK-LABEL: @multiuse4(
 137 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], 100663296
 138 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = icmp sgt i32 [[X]], -1
 139 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP2]], label [[IF:%.*]], label [[ELSE:%.*]]
 140 ; CHECK:       if:
 141 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = lshr exact i32 [[TMP1]], 22
 142 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = lshr i32 [[X]], 22
 143 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = and i32 [[TMP4]], 480
 144 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = or i32 [[TMP5]], [[TMP3]]
 145 ; CHECK-NEXT:    br label [[END:%.*]]
 146 ; CHECK:       else:
 147 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = lshr exact i32 [[TMP1]], 17
 148 ; CHECK-NEXT:    [[TMP8:%.*]] = lshr i32 [[X]], 17
 149 ; CHECK-NEXT:    [[TMP9:%.*]] = and i32 [[TMP8]], 15360
 150 ; CHECK-NEXT:    [[TMP10:%.*]] = or i32 [[TMP9]], [[TMP7]]
 151 ; CHECK-NEXT:    br label [[END]]
 152 ; CHECK:       end:
 153 ; CHECK-NEXT:    [[TMP11:%.*]] = phi i32 [ [[TMP6]], [[IF]] ], [ [[TMP10]], [[ELSE]] ]
 154 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP11]]
 155 ;
 156   %1 = and i32 %x, 100663296
 157   %2 = icmp sgt i32 %x, -1
 158   br i1 %2, label %if, label %else
 159
 160 if:
 161   %3 = lshr exact i32 %1, 22
 162   %4 = lshr i32 %x, 22
 163   %5 = and i32 %4, 480
 164   %6 = or i32 %5, %3
 165   br label %end
 166
 167 else:
 168   %7 = lshr exact i32 %1, 17
 169   %8 = lshr i32 %x, 17
 170   %9 = and i32 %8, 15360
 171   %10 = or i32 %9, %7
 172   br label %end
 173
 174 end:
 175   %11 = phi i32 [ %6, %if ], [ %10, %else ]
 176   ret i32 %11
 177 }
 178
 179 define i32 @multiuse5(i32 %x) local_unnamed_addr #0 {
 180 ; CHECK-LABEL: @multiuse5(
 181 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], 5
 182 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = icmp sgt i32 [[X]], -1
 183 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP2]], label [[IF:%.*]], label [[ELSE:%.*]]
 184 ; CHECK:       if:
 185 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = and i32 [[TMP1]], 21760
 186 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = shl i32 [[X]], 5
 187 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = and i32 [[TMP4]], 43520
 188 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = or i32 [[TMP5]], [[TMP3]]
 189 ; CHECK-NEXT:    br label [[END:%.*]]
 190 ; CHECK:       else:
 191 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = and i32 [[TMP1]], 5570560
 192 ; CHECK-NEXT:    [[TMP8:%.*]] = shl i32 [[X]], 5
 193 ; CHECK-NEXT:    [[TMP9:%.*]] = and i32 [[TMP8]], 11141120
 194 ; CHECK-NEXT:    [[TMP10:%.*]] = or i32 [[TMP9]], [[TMP7]]
 195 ; CHECK-NEXT:    br label [[END]]
 196 ; CHECK:       end:
 197 ; CHECK-NEXT:    [[TMP11:%.*]] = phi i32 [ [[TMP6]], [[IF]] ], [ [[TMP10]], [[ELSE]] ]
 198 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP11]]
 199 ;
 200   %1 = shl i32 %x, 5
 201   %2 = icmp sgt i32 %x, -1
 202   br i1 %2, label %if, label %else
 203
 204 if:
 205   %3 = and i32 %1, 21760
 206   %4 = and i32 %x, 1360
 207   %5 = shl nuw nsw i32 %4, 5
 208   %6 = or i32 %5, %3
 209   br label %end
 210
 211 else:
 212   %7 = and i32 %1, 5570560
 213   %8 = and i32 %x, 348160
 214   %9 = shl nuw nsw i32 %8, 5
 215   %10 = or i32 %9, %7
 216   br label %end
 217
 218 end:
 219   %11 = phi i32 [ %6, %if ], [ %10, %else ]
 220   ret i32 %11
 221 }
 222
 223 define i32 @shl_mask(i32 %x) {
 224 ; CHECK-LABEL: @shl_mask(
 225 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], 255
 226 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = shl nuw nsw i32 [[Z]], 8
 227 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i32 [[Z]], [[S]]
 228 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
 229 ;
 230   %z = and i32 %x, 255
 231   %s = shl i32 %z, 8
 232   %r = or i32 %z, %s
 233   ret i32 %r
 234 }
 235
 236 define i32 @shl_mask_wrong_shl_const(i32 %x) {
 237 ; CHECK-LABEL: @shl_mask_wrong_shl_const(
 238 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], 255
 239 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = shl nuw nsw i32 [[Z]], 7
 240 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i32 [[Z]], [[S]]
 241 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
 242 ;
 243   %z = and i32 %x, 255
 244   %s = shl i32 %z, 7
 245   %r = or i32 %z, %s
 246   ret i32 %r
 247 }
 248
 249 define i37 @shl_mask_weird_type(i37 %x) {
 250 ; CHECK-LABEL: @shl_mask_weird_type(
 251 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = and i37 [[X:%.*]], 255
 252 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = shl nuw nsw i37 [[Z]], 8
 253 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i37 [[Z]], [[S]]
 254 ; CHECK-NEXT:    ret i37 [[R]]
 255 ;
 256   %z = and i37 %x, 255
 257   %s = shl i37 %z, 8
 258   %r = or i37 %z, %s
 259   ret i37 %r
 260 }
 261
 262 define i32 @shl_mask_extra_use(i32 %x, i32* %p) {
 263 ; CHECK-LABEL: @shl_mask_extra_use(
 264 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], 255
 265 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = shl nuw nsw i32 [[Z]], 8
 266 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[S]], i32* [[P:%.*]], align 4
 267 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i32 [[Z]], [[S]]
 268 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
 269 ;
 270   %z = and i32 %x, 255
 271   %s = shl i32 %z, 8
 272   store i32 %s, i32* %p
 273   %r = or i32 %z, %s
 274   ret i32 %r
 275 }
 276
 277 ; This could be "Z * 65793".
 278
 279 define i32 @shl_mul_mask(i32 %x) {
 280 ; CHECK-LABEL: @shl_mul_mask(
 281 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], 255
 282 ; CHECK-NEXT:    [[M:%.*]] = mul nuw nsw i32 [[Z]], 65537
 283 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = shl nuw nsw i32 [[Z]], 8
 284 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i32 [[M]], [[S]]
 285 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
 286 ;
 287   %z = and i32 %x, 255
 288   %m = mul i32 %z, 65537
 289   %s = shl i32 %z, 8
 290   %r = or i32 %m, %s
 291   ret i32 %r
 292 }
 293
 294 define i32 @shl_mul_mask_wrong_mul_const(i32 %x) {
 295 ; CHECK-LABEL: @shl_mul_mask_wrong_mul_const(
 296 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], 255
 297 ; CHECK-NEXT:    [[M:%.*]] = mul nuw nsw i32 [[Z]], 65535
 298 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = shl nuw nsw i32 [[Z]], 8
 299 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i32 [[M]], [[S]]
 300 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
 301 ;
 302   %z = and i32 %x, 255
 303   %m = mul i32 %z, 65535
 304   %s = shl i32 %z, 8
 305   %r = or i32 %m, %s
 306   ret i32 %r
 307 }