llvm/test/Transforms/InstCombine/pow-4.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt -instcombine -S < %s -mtriple unknown                        | FileCheck %s --check-prefixes=CHECK,CHECKI32,SQRT
   3 ; RUN: opt -instcombine -S < %s -mtriple unknown -disable-builtin sqrt  | FileCheck %s --check-prefixes=CHECK,CHECKI32,NOSQRT
   4 ; RUN: opt -instcombine -S < %s -mtriple msp430                        | FileCheck %s --check-prefixes=CHECK,CHECKI16,SQRT
   5 ; RUN: opt -instcombine -S < %s -mtriple msp430 -disable-builtin sqrt  | FileCheck %s --check-prefixes=CHECK,CHECKI16,NOSQRT
   6
   7 declare double @llvm.pow.f64(double, double)
   8 declare float @llvm.pow.f32(float, float)
   9 declare <2 x double> @llvm.pow.v2f64(<2 x double>, <2 x double>)
  10 declare <2 x float> @llvm.pow.v2f32(<2 x float>, <2 x float>)
  11 declare <4 x float> @llvm.pow.v4f32(<4 x float>, <4 x float>)
  12 declare double @pow(double, double)
  13
  14 ; pow(x, 3.0)
  15 define double @test_simplify_3(double %x) {
  16 ; CHECK-LABEL: @test_simplify_3(
  17 ; CHECK-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul fast double [[X:%.*]], [[X]]
  18 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast double [[SQUARE]], [[X]]
  19 ; CHECK-NEXT:    ret double [[TMP1]]
  20 ;
  21   %1 = call fast double @llvm.pow.f64(double %x, double 3.000000e+00)
  22   ret double %1
  23 }
  24
  25 ; powf(x, 4.0)
  26 define float @test_simplify_4f(float %x) {
  27 ; CHECK-LABEL: @test_simplify_4f(
  28 ; CHECK-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul fast float [[X:%.*]], [[X]]
  29 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast float [[SQUARE]], [[SQUARE]]
  30 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
  31 ;
  32   %1 = call fast float @llvm.pow.f32(float %x, float 4.000000e+00)
  33   ret float %1
  34 }
  35
  36 ; pow(x, 4.0)
  37 define double @test_simplify_4(double %x) {
  38 ; CHECK-LABEL: @test_simplify_4(
  39 ; CHECK-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul fast double [[X:%.*]], [[X]]
  40 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast double [[SQUARE]], [[SQUARE]]
  41 ; CHECK-NEXT:    ret double [[TMP1]]
  42 ;
  43   %1 = call fast double @llvm.pow.f64(double %x, double 4.000000e+00)
  44   ret double %1
  45 }
  46
  47 ; powf(x, <15.0, 15.0>)
  48 define <2 x float> @test_simplify_15(<2 x float> %x) {
  49 ; CHECK-LABEL: @test_simplify_15(
  50 ; CHECK-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul fast <2 x float> [[X:%.*]], [[X]]
  51 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast <2 x float> [[SQUARE]], [[X]]
  52 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = fmul fast <2 x float> [[TMP1]], [[TMP1]]
  53 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = fmul fast <2 x float> [[TMP2]], [[TMP2]]
  54 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = fmul fast <2 x float> [[TMP1]], [[TMP3]]
  55 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x float> [[TMP4]]
  56 ;
  57   %1 = call fast <2 x float> @llvm.pow.v2f32(<2 x float> %x, <2 x float> <float 1.500000e+01, float 1.500000e+01>)
  58   ret <2 x float> %1
  59 }
  60
  61 ; pow(x, -7.0)
  62 define <2 x double> @test_simplify_neg_7(<2 x double> %x) {
  63 ; CHECK-LABEL: @test_simplify_neg_7(
  64 ; CHECK-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul fast <2 x double> [[X:%.*]], [[X]]
  65 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast <2 x double> [[SQUARE]], [[SQUARE]]
  66 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = fmul fast <2 x double> [[TMP1]], [[X]]
  67 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = fmul fast <2 x double> [[SQUARE]], [[TMP2]]
  68 ; CHECK-NEXT:    [[RECIPROCAL:%.*]] = fdiv fast <2 x double> <double 1.000000e+00, double 1.000000e+00>, [[TMP3]]
  69 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x double> [[RECIPROCAL]]
  70 ;
  71   %1 = call fast <2 x double> @llvm.pow.v2f64(<2 x double> %x, <2 x double> <double -7.000000e+00, double -7.000000e+00>)
  72   ret <2 x double> %1
  73 }
  74
  75 ; powf(x, -19.0)
  76 define float @test_simplify_neg_19(float %x) {
  77 ; CHECK-LABEL: @test_simplify_neg_19(
  78 ; CHECK-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul fast float [[X:%.*]], [[X]]
  79 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast float [[SQUARE]], [[SQUARE]]
  80 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = fmul fast float [[TMP1]], [[TMP1]]
  81 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = fmul fast float [[TMP2]], [[TMP2]]
  82 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = fmul fast float [[SQUARE]], [[TMP3]]
  83 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = fmul fast float [[TMP4]], [[X]]
  84 ; CHECK-NEXT:    [[RECIPROCAL:%.*]] = fdiv fast float 1.000000e+00, [[TMP5]]
  85 ; CHECK-NEXT:    ret float [[RECIPROCAL]]
  86 ;
  87   %1 = call fast float @llvm.pow.f32(float %x, float -1.900000e+01)
  88   ret float %1
  89 }
  90
  91 ; pow(x, 11.23)
  92 define double @test_simplify_11_23(double %x) {
  93 ; CHECK-LABEL: @test_simplify_11_23(
  94 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call fast double @llvm.pow.f64(double [[X:%.*]], double 1.123000e+01)
  95 ; CHECK-NEXT:    ret double [[TMP1]]
  96 ;
  97   %1 = call fast double @llvm.pow.f64(double %x, double 1.123000e+01)
  98   ret double %1
  99 }
 100
 101 ; powf(x, 32.0)
 102 define float @test_simplify_32(float %x) {
 103 ; CHECK-LABEL: @test_simplify_32(
 104 ; CHECK-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul fast float [[X:%.*]], [[X]]
 105 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast float [[SQUARE]], [[SQUARE]]
 106 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = fmul fast float [[TMP1]], [[TMP1]]
 107 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = fmul fast float [[TMP2]], [[TMP2]]
 108 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = fmul fast float [[TMP3]], [[TMP3]]
 109 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP4]]
 110 ;
 111   %1 = call fast float @llvm.pow.f32(float %x, float 3.200000e+01)
 112   ret float %1
 113 }
 114
 115 ; pow(x, 33.0)
 116 define double @test_simplify_33(double %x) {
 117 ; CHECKI32-LABEL: @test_simplify_33(
 118 ; CHECKI32-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call fast double @llvm.powi.f64.i32(double [[X:%.*]], i32 33)
 119 ; CHECKI32-NEXT:    ret double [[TMP1]]
 120 ;
 121 ; CHECKI16-LABEL: @test_simplify_33(
 122 ; CHECKI16-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call fast double @llvm.powi.f64.i16(double [[X:%.*]], i16 33)
 123 ; CHECKI16-NEXT:    ret double [[TMP1]]
 124 ;
 125   %1 = call fast double @llvm.pow.f64(double %x, double 3.300000e+01)
 126   ret double %1
 127 }
 128
 129 ; pow(x, 16.5) with double
 130 define double @test_simplify_16_5(double %x) {
 131 ; CHECK-LABEL: @test_simplify_16_5(
 132 ; CHECK-NEXT:    [[SQRT:%.*]] = call fast double @llvm.sqrt.f64(double [[X:%.*]])
 133 ; CHECK-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul fast double [[X]], [[X]]
 134 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast double [[SQUARE]], [[SQUARE]]
 135 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = fmul fast double [[TMP1]], [[TMP1]]
 136 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = fmul fast double [[TMP2]], [[TMP2]]
 137 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = fmul fast double [[TMP3]], [[SQRT]]
 138 ; CHECK-NEXT:    ret double [[TMP4]]
 139 ;
 140   %1 = call fast double @llvm.pow.f64(double %x, double 1.650000e+01)
 141   ret double %1
 142 }
 143
 144 ; pow(x, -16.5) with double
 145 define double @test_simplify_neg_16_5(double %x) {
 146 ; CHECK-LABEL: @test_simplify_neg_16_5(
 147 ; CHECK-NEXT:    [[SQRT:%.*]] = call fast double @llvm.sqrt.f64(double [[X:%.*]])
 148 ; CHECK-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul fast double [[X]], [[X]]
 149 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast double [[SQUARE]], [[SQUARE]]
 150 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = fmul fast double [[TMP1]], [[TMP1]]
 151 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = fmul fast double [[TMP2]], [[TMP2]]
 152 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = fmul fast double [[TMP3]], [[SQRT]]
 153 ; CHECK-NEXT:    [[RECIPROCAL:%.*]] = fdiv fast double 1.000000e+00, [[TMP4]]
 154 ; CHECK-NEXT:    ret double [[RECIPROCAL]]
 155 ;
 156   %1 = call fast double @llvm.pow.f64(double %x, double -1.650000e+01)
 157   ret double %1
 158 }
 159
 160 ; pow(x, 16.5) with double
 161
 162 define double @test_simplify_16_5_libcall(double %x) {
 163 ; SQRT-LABEL: @test_simplify_16_5_libcall(
 164 ; SQRT-NEXT:    [[SQRT:%.*]] = call fast double @sqrt(double [[X:%.*]])
 165 ; SQRT-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul fast double [[X]], [[X]]
 166 ; SQRT-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast double [[SQUARE]], [[SQUARE]]
 167 ; SQRT-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = fmul fast double [[TMP1]], [[TMP1]]
 168 ; SQRT-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = fmul fast double [[TMP2]], [[TMP2]]
 169 ; SQRT-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = fmul fast double [[TMP3]], [[SQRT]]
 170 ; SQRT-NEXT:    ret double [[TMP4]]
 171 ;
 172 ; NOSQRT-LABEL: @test_simplify_16_5_libcall(
 173 ; NOSQRT-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call fast double @pow(double [[X:%.*]], double 1.650000e+01)
 174 ; NOSQRT-NEXT:    ret double [[TMP1]]
 175 ;
 176   %1 = call fast double @pow(double %x, double 1.650000e+01)
 177   ret double %1
 178 }
 179
 180 ; pow(x, -16.5) with double
 181
 182 define double @test_simplify_neg_16_5_libcall(double %x) {
 183 ; SQRT-LABEL: @test_simplify_neg_16_5_libcall(
 184 ; SQRT-NEXT:    [[SQRT:%.*]] = call fast double @sqrt(double [[X:%.*]])
 185 ; SQRT-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul fast double [[X]], [[X]]
 186 ; SQRT-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast double [[SQUARE]], [[SQUARE]]
 187 ; SQRT-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = fmul fast double [[TMP1]], [[TMP1]]
 188 ; SQRT-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = fmul fast double [[TMP2]], [[TMP2]]
 189 ; SQRT-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = fmul fast double [[TMP3]], [[SQRT]]
 190 ; SQRT-NEXT:    [[RECIPROCAL:%.*]] = fdiv fast double 1.000000e+00, [[TMP4]]
 191 ; SQRT-NEXT:    ret double [[RECIPROCAL]]
 192 ;
 193 ; NOSQRT-LABEL: @test_simplify_neg_16_5_libcall(
 194 ; NOSQRT-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call fast double @pow(double [[X:%.*]], double -1.650000e+01)
 195 ; NOSQRT-NEXT:    ret double [[TMP1]]
 196 ;
 197   %1 = call fast double @pow(double %x, double -1.650000e+01)
 198   ret double %1
 199 }
 200
 201 ; pow(x, -8.5) with float
 202 define float @test_simplify_neg_8_5(float %x) {
 203 ; CHECK-LABEL: @test_simplify_neg_8_5(
 204 ; CHECK-NEXT:    [[SQRT:%.*]] = call fast float @llvm.sqrt.f32(float [[X:%.*]])
 205 ; CHECK-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul fast float [[X]], [[X]]
 206 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast float [[SQUARE]], [[SQUARE]]
 207 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = fmul fast float [[TMP1]], [[SQRT]]
 208 ; CHECK-NEXT:    [[RECIPROCAL:%.*]] = fdiv fast float 1.000000e+00, [[TMP2]]
 209 ; CHECK-NEXT:    ret float [[RECIPROCAL]]
 210 ;
 211   %1 = call fast float @llvm.pow.f32(float %x, float -0.450000e+01)
 212   ret float %1
 213 }
 214
 215 ; pow(x, 7.5) with <2 x double>
 216 define <2 x double> @test_simplify_7_5(<2 x double> %x) {
 217 ; CHECK-LABEL: @test_simplify_7_5(
 218 ; CHECK-NEXT:    [[SQRT:%.*]] = call fast <2 x double> @llvm.sqrt.v2f64(<2 x double> [[X:%.*]])
 219 ; CHECK-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul fast <2 x double> [[X]], [[X]]
 220 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast <2 x double> [[SQUARE]], [[SQUARE]]
 221 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = fmul fast <2 x double> [[TMP1]], [[X]]
 222 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = fmul fast <2 x double> [[SQUARE]], [[TMP2]]
 223 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = fmul fast <2 x double> [[TMP3]], [[SQRT]]
 224 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x double> [[TMP4]]
 225 ;
 226   %1 = call fast <2 x double> @llvm.pow.v2f64(<2 x double> %x, <2 x double> <double 7.500000e+00, double 7.500000e+00>)
 227   ret <2 x double> %1
 228 }
 229
 230 ; pow(x, 3.5) with <4 x float>
 231 define <4 x float> @test_simplify_3_5(<4 x float> %x) {
 232 ; CHECK-LABEL: @test_simplify_3_5(
 233 ; CHECK-NEXT:    [[SQRT:%.*]] = call fast <4 x float> @llvm.sqrt.v4f32(<4 x float> [[X:%.*]])
 234 ; CHECK-NEXT:    [[SQUARE:%.*]] = fmul fast <4 x float> [[X]], [[X]]
 235 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast <4 x float> [[SQUARE]], [[X]]
 236 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = fmul fast <4 x float> [[TMP1]], [[SQRT]]
 237 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x float> [[TMP2]]
 238 ;
 239   %1 = call fast <4 x float> @llvm.pow.v4f32(<4 x float> %x, <4 x float> <float 3.500000e+00, float 3.500000e+00, float 3.500000e+00, float 3.500000e+00>)
 240   ret <4 x float> %1
 241 }
 242
 243 ; (float)pow((double)(float)x, 0.5)
 244 define float @shrink_pow_libcall_half(float %x) {
 245 ; CHECK-LABEL: @shrink_pow_libcall_half(
 246 ; CHECK-NEXT:    [[SQRTF:%.*]] = call fast float @sqrtf(float [[X:%.*]])
 247 ; CHECK-NEXT:    ret float [[SQRTF]]
 248 ;
 249   %dx = fpext float %x to double
 250   %call = call fast double @pow(double %dx, double 0.5)
 251   %fr = fptrunc double %call to float
 252   ret float %fr
 253 }
 254
 255 ; Make sure that -0.0 exponent is always simplified.
 256
 257 define double @PR43233(double %x) {
 258 ; CHECK-LABEL: @PR43233(
 259 ; CHECK-NEXT:    ret double 1.000000e+00
 260 ;
 261   %r = call fast double @llvm.pow.f64(double %x, double -0.0)
 262   ret double %r
 263 }
 264