llvm/test/Transforms/InstCombine/partally-redundant-left-shift-input-masking-after-truncation-variant-c.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 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 ;   c)  (trunc ((x & (-1 >> maskNbits)))) << shiftNbits
   9 ; simplify to:
  10 ;   ((trunc(x)) << shiftNbits) & (-1 >> ((-(maskNbits+shiftNbits))+32))
  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:%.*]] = lshr i64 -1, [[T0]]
  21 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add i32 [[NBITS]], -33
  22 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T0]])
  23 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T1]])
  24 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
  25 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = trunc i64 [[X:%.*]] to i32
  26 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = shl i32 [[TMP1]], [[T2]]
  27 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = and i32 [[TMP2]], 2147483647
  28 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T5]]
  29 ;
  30   %t0 = zext i32 %nbits to i64
  31   %t1 = lshr i64 -1, %t0
  32   %t2 = add i32 %nbits, -33
  33
  34   call void @use64(i64 %t0)
  35   call void @use64(i64 %t1)
  36   call void @use32(i32 %t2)
  37
  38   %t3 = and i64 %t1, %x
  39   %t4 = trunc i64 %t3 to i32
  40   %t5 = shl i32 %t4, %t2 ; shift is smaller than mask
  41   ret i32 %t5
  42 }
  43
  44 ; Vectors
  45
  46 declare void @use8xi32(<8 x i32>)
  47 declare void @use8xi64(<8 x i64>)
  48
  49 define <8 x i32> @t1_vec_splat(<8 x i64> %x, <8 x i32> %nbits) {
  50 ; CHECK-LABEL: @t1_vec_splat(
  51 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext <8 x i32> [[NBITS:%.*]] to <8 x i64>
  52 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr <8 x i64> <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1>, [[T0]]
  53 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add <8 x i32> [[NBITS]], <i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33>
  54 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T0]])
  55 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T1]])
  56 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T2]])
  57 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = trunc <8 x i64> [[X:%.*]] to <8 x i32>
  58 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = shl <8 x i32> [[TMP1]], [[T2]]
  59 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = and <8 x i32> [[TMP2]], <i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647>
  60 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[T5]]
  61 ;
  62   %t0 = zext <8 x i32> %nbits to <8 x i64>
  63   %t1 = lshr <8 x i64> <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1>, %t0
  64   %t2 = add <8 x i32> %nbits, <i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33>
  65
  66   call void @use8xi64(<8 x i64> %t0)
  67   call void @use8xi64(<8 x i64> %t1)
  68   call void @use8xi32(<8 x i32> %t2)
  69
  70   %t3 = and <8 x i64> %t1, %x
  71   %t4 = trunc <8 x i64> %t3 to <8 x i32>
  72   %t5 = shl <8 x i32> %t4, %t2 ; shift is smaller than mask
  73   ret <8 x i32> %t5
  74 }
  75
  76 define <8 x i32> @t2_vec_splat_undef(<8 x i64> %x, <8 x i32> %nbits) {
  77 ; CHECK-LABEL: @t2_vec_splat_undef(
  78 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext <8 x i32> [[NBITS:%.*]] to <8 x i64>
  79 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr <8 x i64> <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 undef, i64 -1>, [[T0]]
  80 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add <8 x i32> [[NBITS]], <i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 undef, i32 -33>
  81 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T0]])
  82 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T1]])
  83 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T2]])
  84 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = trunc <8 x i64> [[X:%.*]] to <8 x i32>
  85 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = shl <8 x i32> [[TMP1]], [[T2]]
  86 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = and <8 x i32> [[TMP2]], <i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 poison, i32 2147483647>
  87 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[T5]]
  88 ;
  89   %t0 = zext <8 x i32> %nbits to <8 x i64>
  90   %t1 = lshr <8 x i64> <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 undef, i64 -1>, %t0
  91   %t2 = add <8 x i32> %nbits, <i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 undef, i32 -33>
  92
  93   call void @use8xi64(<8 x i64> %t0)
  94   call void @use8xi64(<8 x i64> %t1)
  95   call void @use8xi32(<8 x i32> %t2)
  96
  97   %t3 = and <8 x i64> %t1, %x
  98   %t4 = trunc <8 x i64> %t3 to <8 x i32>
  99   %t5 = shl <8 x i32> %t4, %t2 ; shift is smaller than mask
 100   ret <8 x i32> %t5
 101 }
 102
 103 define <8 x i32> @t3_vec_nonsplat(<8 x i64> %x, <8 x i32> %nbits) {
 104 ; CHECK-LABEL: @t3_vec_nonsplat(
 105 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext <8 x i32> [[NBITS:%.*]] to <8 x i64>
 106 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr <8 x i64> <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 undef, i64 -1>, [[T0]]
 107 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add <8 x i32> [[NBITS]], <i32 -64, i32 -63, i32 -33, i32 -32, i32 63, i32 64, i32 undef, i32 65>
 108 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T0]])
 109 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T1]])
 110 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T2]])
 111 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = trunc <8 x i64> [[X:%.*]] to <8 x i32>
 112 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = shl <8 x i32> [[TMP1]], [[T2]]
 113 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = and <8 x i32> [[TMP2]], <i32 poison, i32 1, i32 2147483647, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 poison, i32 poison>
 114 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[T5]]
 115 ;
 116   %t0 = zext <8 x i32> %nbits to <8 x i64>
 117   %t1 = lshr <8 x i64> <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 undef, i64 -1>, %t0
 118   %t2 = add <8 x i32> %nbits, <i32 -64, i32 -63, i32 -33, i32 -32, i32 63, i32 64, i32 undef, i32 65>
 119
 120   call void @use8xi64(<8 x i64> %t0)
 121   call void @use8xi64(<8 x i64> %t1)
 122   call void @use8xi32(<8 x i32> %t2)
 123
 124   %t3 = and <8 x i64> %t1, %x
 125   %t4 = trunc <8 x i64> %t3 to <8 x i32>
 126   %t5 = shl <8 x i32> %t4, %t2 ; shift is smaller than mask
 127   ret <8 x i32> %t5
 128 }
 129
 130 ; Extra uses.
 131
 132 define i32 @n4_extrause0(i64 %x, i32 %nbits) {
 133 ; CHECK-LABEL: @n4_extrause0(
 134 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext i32 [[NBITS:%.*]] to i64
 135 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr i64 -1, [[T0]]
 136 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add i32 [[NBITS]], -33
 137 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T0]])
 138 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T1]])
 139 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
 140 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = and i64 [[T1]], [[X:%.*]]
 141 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T3]])
 142 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = trunc i64 [[T3]] to i32
 143 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = shl i32 [[T4]], [[T2]]
 144 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T5]]
 145 ;
 146   %t0 = zext i32 %nbits to i64
 147   %t1 = lshr i64 -1, %t0
 148   %t2 = add i32 %nbits, -33
 149
 150   call void @use64(i64 %t0)
 151   call void @use64(i64 %t1)
 152   call void @use32(i32 %t2)
 153
 154   %t3 = and i64 %t1, %x
 155   call void @use64(i64 %t3)
 156   %t4 = trunc i64 %t3 to i32
 157   %t5 = shl i32 %t4, %t2 ; shift is smaller than mask
 158   ret i32 %t5
 159 }
 160
 161 define i32 @n5_extrause1(i64 %x, i32 %nbits) {
 162 ; CHECK-LABEL: @n5_extrause1(
 163 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext i32 [[NBITS:%.*]] to i64
 164 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr i64 -1, [[T0]]
 165 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add i32 [[NBITS]], -33
 166 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T0]])
 167 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T1]])
 168 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
 169 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = and i64 [[T1]], [[X:%.*]]
 170 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = trunc i64 [[T3]] to i32
 171 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T4]])
 172 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = shl i32 [[T4]], [[T2]]
 173 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T5]]
 174 ;
 175   %t0 = zext i32 %nbits to i64
 176   %t1 = lshr i64 -1, %t0
 177   %t2 = add i32 %nbits, -33
 178
 179   call void @use64(i64 %t0)
 180   call void @use64(i64 %t1)
 181   call void @use32(i32 %t2)
 182
 183   %t3 = and i64 %t1, %x
 184   %t4 = trunc i64 %t3 to i32
 185   call void @use32(i32 %t4)
 186   %t5 = shl i32 %t4, %t2 ; shift is smaller than mask
 187   ret i32 %t5
 188 }
 189
 190 define i32 @n6_extrause2(i64 %x, i32 %nbits) {
 191 ; CHECK-LABEL: @n6_extrause2(
 192 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext i32 [[NBITS:%.*]] to i64
 193 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr i64 -1, [[T0]]
 194 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add i32 [[NBITS]], -33
 195 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T0]])
 196 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T1]])
 197 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
 198 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = and i64 [[T1]], [[X:%.*]]
 199 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T3]])
 200 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = trunc i64 [[T3]] to i32
 201 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T4]])
 202 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = shl i32 [[T4]], [[T2]]
 203 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T5]]
 204 ;
 205   %t0 = zext i32 %nbits to i64
 206   %t1 = lshr i64 -1, %t0
 207   %t2 = add i32 %nbits, -33
 208
 209   call void @use64(i64 %t0)
 210   call void @use64(i64 %t1)
 211   call void @use32(i32 %t2)
 212
 213   %t3 = and i64 %t1, %x
 214   call void @use64(i64 %t3)
 215   %t4 = trunc i64 %t3 to i32
 216   call void @use32(i32 %t4)
 217   %t5 = shl i32 %t4, %t2 ; shift is smaller than mask
 218   ret i32 %t5
 219 }