llvm/test/Transforms/InstCombine/partally-redundant-left-shift-input-masking-variant-a.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 ;   a)  (x & ((1 << maskNbits) - 1)) << shiftNbits
   9 ; simplify to:
  10 ;   (x << shiftNbits) & (~(-1 << (maskNbits+shiftNbits)))
  11
  12 ; Simple tests.
  13
  14 declare void @use32(i32)
  15
  16 define i32 @t0_basic(i32 %x, i32 %nbits) {
  17 ; CHECK-LABEL: @t0_basic(
  18 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = add i32 [[NBITS:%.*]], -1
  19 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl i32 1, [[T0]]
  20 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add i32 [[T1]], -1
  21 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = sub i32 32, [[NBITS]]
  22 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
  23 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
  24 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
  25 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T4]])
  26 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], [[T4]]
  27 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = and i32 [[TMP1]], 2147483647
  28 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T5]]
  29 ;
  30   %t0 = add i32 %nbits, -1
  31   %t1 = shl i32 1, %t0 ; shifting by nbits-1
  32   %t2 = add i32 %t1, -1
  33   %t3 = and i32 %t2, %x
  34   %t4 = sub i32 32, %nbits
  35   call void @use32(i32 %t0)
  36   call void @use32(i32 %t1)
  37   call void @use32(i32 %t2)
  38   call void @use32(i32 %t4)
  39   %t5 = shl i32 %t3, %t4
  40   ret i32 %t5
  41 }
  42
  43 ; Vectors
  44
  45 declare void @use8xi32(<8 x i32>)
  46
  47 define <8 x i32> @t1_vec_splat(<8 x i32> %x, <8 x i32> %nbits) {
  48 ; CHECK-LABEL: @t1_vec_splat(
  49 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = add <8 x i32> [[NBITS:%.*]], <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
  50 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl <8 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, [[T0]]
  51 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add <8 x i32> [[T1]], <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
  52 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = sub <8 x i32> <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>, [[NBITS]]
  53 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T0]])
  54 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T1]])
  55 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T2]])
  56 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T4]])
  57 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl <8 x i32> [[X:%.*]], [[T4]]
  58 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = and <8 x i32> [[TMP1]], <i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647>
  59 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[T5]]
  60 ;
  61   %t0 = add <8 x i32> %nbits, <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
  62   %t1 = shl <8 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %t0
  63   %t2 = add <8 x i32> %t1, <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
  64   %t3 = and <8 x i32> %t2, %x
  65   %t4 = sub <8 x i32> <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>, %nbits
  66   call void @use8xi32(<8 x i32> %t0)
  67   call void @use8xi32(<8 x i32> %t1)
  68   call void @use8xi32(<8 x i32> %t2)
  69   call void @use8xi32(<8 x i32> %t4)
  70   %t5 = shl <8 x i32> %t3, %t4
  71   ret <8 x i32> %t5
  72 }
  73
  74 define <8 x i32> @t1_vec_splat_undef(<8 x i32> %x, <8 x i32> %nbits) {
  75 ; CHECK-LABEL: @t1_vec_splat_undef(
  76 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = add <8 x i32> [[NBITS:%.*]], <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 undef, i32 -1>
  77 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl <8 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 undef, i32 1>, [[T0]]
  78 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add <8 x i32> [[T1]], <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 undef, i32 -1>
  79 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = sub <8 x i32> <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 undef, i32 32>, [[NBITS]]
  80 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T0]])
  81 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T1]])
  82 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T2]])
  83 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T4]])
  84 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl <8 x i32> [[X:%.*]], [[T4]]
  85 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = and <8 x i32> [[TMP1]], <i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 2147483647, i32 poison, i32 2147483647>
  86 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[T5]]
  87 ;
  88   %t0 = add <8 x i32> %nbits, <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 undef, i32 -1>
  89   %t1 = shl <8 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 undef, i32 1>, %t0
  90   %t2 = add <8 x i32> %t1, <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 undef, i32 -1>
  91   %t3 = and <8 x i32> %t2, %x
  92   %t4 = sub <8 x i32> <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 undef, i32 32>, %nbits
  93   call void @use8xi32(<8 x i32> %t0)
  94   call void @use8xi32(<8 x i32> %t1)
  95   call void @use8xi32(<8 x i32> %t2)
  96   call void @use8xi32(<8 x i32> %t4)
  97   %t5 = shl <8 x i32> %t3, %t4
  98   ret <8 x i32> %t5
  99 }
 100
 101 define <8 x i32> @t2_vec_nonsplat(<8 x i32> %x, <8 x i32> %nbits) {
 102 ; CHECK-LABEL: @t2_vec_nonsplat(
 103 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = add <8 x i32> [[NBITS:%.*]], <i32 -33, i32 -32, i32 -31, i32 -1, i32 0, i32 1, i32 31, i32 32>
 104 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl <8 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, [[T0]]
 105 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add <8 x i32> [[T1]], <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
 106 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = sub <8 x i32> <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>, [[NBITS]]
 107 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T0]])
 108 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T1]])
 109 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T2]])
 110 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T4]])
 111 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl <8 x i32> [[X:%.*]], [[T4]]
 112 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = and <8 x i32> [[TMP1]], <i32 poison, i32 0, i32 1, i32 2147483647, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 poison>
 113 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[T5]]
 114 ;
 115   %t0 = add <8 x i32> %nbits, <i32 -33, i32 -32, i32 -31, i32 -1, i32 0, i32 1, i32 31, i32 32>
 116   %t1 = shl <8 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, %t0
 117   %t2 = add <8 x i32> %t1, <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
 118   %t3 = and <8 x i32> %t2, %x
 119   %t4 = sub <8 x i32> <i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32, i32 32>, %nbits
 120   call void @use8xi32(<8 x i32> %t0)
 121   call void @use8xi32(<8 x i32> %t1)
 122   call void @use8xi32(<8 x i32> %t2)
 123   call void @use8xi32(<8 x i32> %t4)
 124   %t5 = shl <8 x i32> %t3, %t4
 125   ret <8 x i32> %t5
 126 }
 127
 128 ; Extra uses.
 129
 130 define i32 @n3_extrause(i32 %x, i32 %nbits) {
 131 ; CHECK-LABEL: @n3_extrause(
 132 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = add i32 [[NBITS:%.*]], -1
 133 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl i32 1, [[T0]]
 134 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add i32 [[T1]], -1
 135 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = and i32 [[T2]], [[X:%.*]]
 136 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = sub i32 32, [[NBITS]]
 137 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
 138 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
 139 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
 140 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T3]])
 141 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T4]])
 142 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = shl i32 [[T3]], [[T4]]
 143 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T5]]
 144 ;
 145   %t0 = add i32 %nbits, -1
 146   %t1 = shl i32 1, %t0 ; shifting by nbits-1
 147   %t2 = add i32 %t1, -1
 148   %t3 = and i32 %t2, %x ; this mask must be one-use.
 149   %t4 = sub i32 32, %nbits
 150   call void @use32(i32 %t0)
 151   call void @use32(i32 %t1)
 152   call void @use32(i32 %t2)
 153   call void @use32(i32 %t3) ; BAD
 154   call void @use32(i32 %t4)
 155   %t5 = shl i32 %t3, %t4
 156   ret i32 %t5
 157 }