llvm/test/Transforms/InstCombine/shufflevec-bitcast.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 declare void @use(<4 x i16>)
   5
   6 define void @test(<16 x i8> %w, i32* %o1, float* %o2) {
   7 ; CHECK-LABEL: @test(
   8 ; CHECK-NEXT:    [[V_BC:%.*]] = bitcast <16 x i8> [[W:%.*]] to <4 x i32>
   9 ; CHECK-NEXT:    [[V_EXTRACT:%.*]] = extractelement <4 x i32> [[V_BC]], i32 3
  10 ; CHECK-NEXT:    [[V_BC1:%.*]] = bitcast <16 x i8> [[W]] to <4 x float>
  11 ; CHECK-NEXT:    [[V_EXTRACT2:%.*]] = extractelement <4 x float> [[V_BC1]], i32 3
  12 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[V_EXTRACT]], i32* [[O1:%.*]], align 4
  13 ; CHECK-NEXT:    store float [[V_EXTRACT2]], float* [[O2:%.*]], align 4
  14 ; CHECK-NEXT:    ret void
  15 ;
  16   %v = shufflevector <16 x i8> %w, <16 x i8> undef, <4 x i32> <i32 12, i32 13, i32 14, i32 15>
  17   %f = bitcast <4 x i8> %v to float
  18   %i = bitcast <4 x i8> %v to i32
  19   store i32 %i, i32* %o1, align 4
  20   store float %f, float* %o2, align 4
  21   ret void
  22 }
  23
  24 ; Shuffle-of-bitcast-splat --> splat-bitcast
  25
  26 define <4 x i16> @splat_bitcast_operand(<8 x i8> %x) {
  27 ; CHECK-LABEL: @splat_bitcast_operand(
  28 ; CHECK-NEXT:    [[S1:%.*]] = shufflevector <8 x i8> [[X:%.*]], <8 x i8> undef, <8 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
  29 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = bitcast <8 x i8> [[S1]] to <4 x i16>
  30 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i16> [[S2]]
  31 ;
  32   %s1 = shufflevector <8 x i8> %x, <8 x i8> undef, <8 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
  33   %bc = bitcast <8 x i8> %s1 to <4 x i16>
  34   %s2 = shufflevector <4 x i16> %bc, <4 x i16> undef, <4 x i32> <i32 0, i32 2, i32 1, i32 0>
  35   ret <4 x i16> %s2
  36 }
  37
  38 ; Shuffle-of-bitcast-splat --> splat-bitcast
  39
  40 define <4 x i16> @splat_bitcast_operand_uses(<8 x i8> %x) {
  41 ; CHECK-LABEL: @splat_bitcast_operand_uses(
  42 ; CHECK-NEXT:    [[S1:%.*]] = shufflevector <8 x i8> [[X:%.*]], <8 x i8> undef, <8 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
  43 ; CHECK-NEXT:    [[BC:%.*]] = bitcast <8 x i8> [[S1]] to <4 x i16>
  44 ; CHECK-NEXT:    call void @use(<4 x i16> [[BC]])
  45 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = bitcast <8 x i8> [[S1]] to <4 x i16>
  46 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i16> [[S2]]
  47 ;
  48   %s1 = shufflevector <8 x i8> %x, <8 x i8> undef, <8 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
  49   %bc = bitcast <8 x i8> %s1 to <4 x i16>
  50   call void @use(<4 x i16> %bc)
  51   %s2 = shufflevector <4 x i16> %bc, <4 x i16> undef, <4 x i32> <i32 0, i32 2, i32 1, i32 0>
  52   ret <4 x i16> %s2
  53 }
  54
  55 ; Shuffle-of-bitcast-splat --> splat-bitcast
  56
  57 define <4 x i32> @splat_bitcast_operand_same_size_src_elt(<4 x float> %x) {
  58 ; CHECK-LABEL: @splat_bitcast_operand_same_size_src_elt(
  59 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast <4 x float> [[X:%.*]] to <4 x i32>
  60 ; CHECK-NEXT:    [[BC:%.*]] = shufflevector <4 x i32> [[TMP1]], <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>
  61 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[BC]]
  62 ;
  63   %s1 = shufflevector <4 x float> %x, <4 x float> undef, <4 x i32> <i32 2, i32 2, i32 2, i32 2>
  64   %bc = bitcast <4 x float> %s1 to <4 x i32>
  65   %s2 = shufflevector <4 x i32> %bc, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 0, i32 2, i32 1, i32 0>
  66   ret <4 x i32> %s2
  67 }
  68
  69 ; Scaled mask is inverse of first mask.
  70
  71 define <4 x i32> @shuf_bitcast_operand(<16 x i8> %x) {
  72 ; CHECK-LABEL: @shuf_bitcast_operand(
  73 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = bitcast <16 x i8> [[X:%.*]] to <4 x i32>
  74 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[S2]]
  75 ;
  76   %s1 = shufflevector <16 x i8> %x, <16 x i8> undef, <16 x i32> <i32 12, i32 13, i32 14, i32 15, i32 8, i32 9, i32 10, i32 11, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7, i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>
  77   %bc = bitcast <16 x i8> %s1 to <4 x i32>
  78   %s2 = shufflevector <4 x i32> %bc, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
  79   ret <4 x i32> %s2
  80 }
  81
  82 ; TODO: Could allow fold for length-changing shuffles.
  83
  84 define <5 x i16> @splat_bitcast_operand_change_type(<8 x i8> %x) {
  85 ; CHECK-LABEL: @splat_bitcast_operand_change_type(
  86 ; CHECK-NEXT:    [[S1:%.*]] = shufflevector <8 x i8> [[X:%.*]], <8 x i8> undef, <8 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
  87 ; CHECK-NEXT:    [[BC:%.*]] = bitcast <8 x i8> [[S1]] to <4 x i16>
  88 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = shufflevector <4 x i16> [[BC]], <4 x i16> undef, <5 x i32> <i32 0, i32 2, i32 1, i32 0, i32 3>
  89 ; CHECK-NEXT:    ret <5 x i16> [[S2]]
  90 ;
  91   %s1 = shufflevector <8 x i8> %x, <8 x i8> undef, <8 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
  92   %bc = bitcast <8 x i8> %s1 to <4 x i16>
  93   %s2 = shufflevector <4 x i16> %bc, <4 x i16> undef, <5 x i32> <i32 0, i32 2, i32 1, i32 0, i32 3>
  94   ret <5 x i16> %s2
  95 }
  96
  97 ; Shuffle-of-bitcast-splat --> splat-bitcast
  98
  99 define <4 x i16> @splat_bitcast_operand_wider_src_elt(<2 x i32> %x) {
 100 ; CHECK-LABEL: @splat_bitcast_operand_wider_src_elt(
 101 ; CHECK-NEXT:    [[S1:%.*]] = shufflevector <2 x i32> [[X:%.*]], <2 x i32> undef, <2 x i32> <i32 1, i32 1>
 102 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = bitcast <2 x i32> [[S1]] to <4 x i16>
 103 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i16> [[S2]]
 104 ;
 105   %s1 = shufflevector <2 x i32> %x, <2 x i32> undef, <2 x i32> <i32 1, i32 1>
 106   %bc = bitcast <2 x i32> %s1 to <4 x i16>
 107   %s2 = shufflevector <4 x i16> %bc, <4 x i16> undef, <4 x i32> <i32 0, i32 1, i32 0, i32 1>
 108   ret <4 x i16> %s2
 109 }
 110
 111 ; Shuffle-of-bitcast-splat --> splat-bitcast
 112
 113 define <4 x i16> @splat_bitcast_operand_wider_src_elt_uses(<2 x i32> %x) {
 114 ; CHECK-LABEL: @splat_bitcast_operand_wider_src_elt_uses(
 115 ; CHECK-NEXT:    [[S1:%.*]] = shufflevector <2 x i32> [[X:%.*]], <2 x i32> undef, <2 x i32> <i32 1, i32 1>
 116 ; CHECK-NEXT:    [[BC:%.*]] = bitcast <2 x i32> [[S1]] to <4 x i16>
 117 ; CHECK-NEXT:    call void @use(<4 x i16> [[BC]])
 118 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = bitcast <2 x i32> [[S1]] to <4 x i16>
 119 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i16> [[S2]]
 120 ;
 121   %s1 = shufflevector <2 x i32> %x, <2 x i32> undef, <2 x i32> <i32 1, i32 1>
 122   %bc = bitcast <2 x i32> %s1 to <4 x i16>
 123   call void @use(<4 x i16> %bc)
 124   %s2 = shufflevector <4 x i16> %bc, <4 x i16> undef, <4 x i32> <i32 0, i32 1, i32 0, i32 1>
 125   ret <4 x i16> %s2
 126 }
 127
 128 ; Scaled mask is inverse of first mask.
 129
 130 define <16 x i8> @shuf_bitcast_operand_wider_src(<4 x i32> %x) {
 131 ; CHECK-LABEL: @shuf_bitcast_operand_wider_src(
 132 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = bitcast <4 x i32> [[X:%.*]] to <16 x i8>
 133 ; CHECK-NEXT:    ret <16 x i8> [[S2]]
 134 ;
 135   %s1 = shufflevector <4 x i32> %x, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
 136   %bc = bitcast <4 x i32> %s1 to <16 x i8>
 137   %s2 = shufflevector <16 x i8> %bc, <16 x i8> undef, <16 x i32> <i32 12, i32 13, i32 14, i32 15, i32 8, i32 9, i32 10, i32 11, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7, i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>
 138   ret <16 x i8> %s2
 139 }
 140
 141 ; Negative test - the 2nd mask can't be widened
 142
 143 define <16 x i8> @shuf_bitcast_operand_cannot_widen(<4 x i32> %x) {
 144 ; CHECK-LABEL: @shuf_bitcast_operand_cannot_widen(
 145 ; CHECK-NEXT:    [[S1:%.*]] = shufflevector <4 x i32> [[X:%.*]], <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
 146 ; CHECK-NEXT:    [[BC:%.*]] = bitcast <4 x i32> [[S1]] to <16 x i8>
 147 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = shufflevector <16 x i8> [[BC]], <16 x i8> undef, <16 x i32> <i32 12, i32 13, i32 12, i32 13, i32 8, i32 9, i32 10, i32 11, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7, i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>
 148 ; CHECK-NEXT:    ret <16 x i8> [[S2]]
 149 ;
 150   %s1 = shufflevector <4 x i32> %x, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
 151   %bc = bitcast <4 x i32> %s1 to <16 x i8>
 152   %s2 = shufflevector <16 x i8> %bc, <16 x i8> undef, <16 x i32> <i32 12, i32 13, i32 12, i32 13, i32 8, i32 9, i32 10, i32 11, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7, i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>
 153   ret <16 x i8> %s2
 154 }
 155
 156 ; Negative test - the 2nd mask can't be widened
 157
 158 define <16 x i8> @shuf_bitcast_operand_cannot_widen_undef(<4 x i32> %x) {
 159 ; CHECK-LABEL: @shuf_bitcast_operand_cannot_widen_undef(
 160 ; CHECK-NEXT:    [[S1:%.*]] = shufflevector <4 x i32> [[X:%.*]], <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
 161 ; CHECK-NEXT:    [[BC:%.*]] = bitcast <4 x i32> [[S1]] to <16 x i8>
 162 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = shufflevector <16 x i8> [[BC]], <16 x i8> undef, <16 x i32> <i32 12, i32 undef, i32 14, i32 15, i32 8, i32 9, i32 10, i32 11, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7, i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>
 163 ; CHECK-NEXT:    ret <16 x i8> [[S2]]
 164 ;
 165   %s1 = shufflevector <4 x i32> %x, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 3, i32 2, i32 1, i32 0>
 166   %bc = bitcast <4 x i32> %s1 to <16 x i8>
 167   %s2 = shufflevector <16 x i8> %bc, <16 x i8> undef, <16 x i32> <i32 12, i32 undef, i32 14, i32 15, i32 8, i32 9, i32 10, i32 11, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7, i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>
 168   ret <16 x i8> %s2
 169 }
 170
 171 define <2 x i4> @shuf_bitcast_insert(<2 x i8> %v, i8 %x) {
 172 ; CHECK-LABEL: @shuf_bitcast_insert(
 173 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = bitcast i8 [[X:%.*]] to <2 x i4>
 174 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i4> [[R]]
 175 ;
 176   %i = insertelement <2 x i8> %v, i8 %x, i32 0
 177   %b = bitcast <2 x i8> %i to <4 x i4>
 178   %r = shufflevector <4 x i4> %b, <4 x i4> undef, <2 x i32> <i32 0, i32 1>
 179   ret <2 x i4> %r
 180 }
 181
 182 define <2 x i4> @shuf_bitcast_inserti_use1(<2 x i8> %v, i8 %x, <2 x i8>* %p) {
 183 ; CHECK-LABEL: @shuf_bitcast_inserti_use1(
 184 ; CHECK-NEXT:    [[I:%.*]] = insertelement <2 x i8> [[V:%.*]], i8 [[X:%.*]], i32 0
 185 ; CHECK-NEXT:    store <2 x i8> [[I]], <2 x i8>* [[P:%.*]], align 2
 186 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = bitcast i8 [[X]] to <2 x i4>
 187 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i4> [[R]]
 188 ;
 189   %i = insertelement <2 x i8> %v, i8 %x, i32 0
 190   store <2 x i8> %i, <2 x i8>* %p
 191   %b = bitcast <2 x i8> %i to <4 x i4>
 192   %r = shufflevector <4 x i4> %b, <4 x i4> undef, <2 x i32> <i32 0, i32 1>
 193   ret <2 x i4> %r
 194 }
 195
 196 define <2 x i4> @shuf_bitcast_insert_use2(<2 x i8> %v, i8 %x, <4 x i4>* %p) {
 197 ; CHECK-LABEL: @shuf_bitcast_insert_use2(
 198 ; CHECK-NEXT:    [[I:%.*]] = insertelement <2 x i8> [[V:%.*]], i8 [[X:%.*]], i32 0
 199 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = bitcast <4 x i4>* [[P:%.*]] to <2 x i8>*
 200 ; CHECK-NEXT:    store <2 x i8> [[I]], <2 x i8>* [[TMP1]], align 2
 201 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = bitcast i8 [[X]] to <2 x i4>
 202 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i4> [[R]]
 203 ;
 204   %i = insertelement <2 x i8> %v, i8 %x, i32 0
 205   %b = bitcast <2 x i8> %i to <4 x i4>
 206   store <4 x i4> %b, <4 x i4>* %p
 207   %r = shufflevector <4 x i4> %b, <4 x i4> undef, <2 x i32> <i32 0, i32 1>
 208   ret <2 x i4> %r
 209 }
 210
 211 ; negative test - but demanded elements reduces this.
 212
 213 define <2 x i4> @shuf_bitcast_insert_wrong_index(<2 x i8> %v, i8 %x) {
 214 ; CHECK-LABEL: @shuf_bitcast_insert_wrong_index(
 215 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = bitcast <2 x i8> [[V:%.*]] to <4 x i4>
 216 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x i4> [[B]], <4 x i4> undef, <2 x i32> <i32 0, i32 1>
 217 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i4> [[R]]
 218 ;
 219   %i = insertelement <2 x i8> %v, i8 %x, i32 1
 220   %b = bitcast <2 x i8> %i to <4 x i4>
 221   %r = shufflevector <4 x i4> %b, <4 x i4> undef, <2 x i32> <i32 0, i32 1>
 222   ret <2 x i4> %r
 223 }
 224
 225 ; negative test
 226
 227 define <3 x i4> @shuf_bitcast_wrong_size(<2 x i8> %v, i8 %x) {
 228 ; CHECK-LABEL: @shuf_bitcast_wrong_size(
 229 ; CHECK-NEXT:    [[I:%.*]] = insertelement <2 x i8> [[V:%.*]], i8 [[X:%.*]], i32 0
 230 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = bitcast <2 x i8> [[I]] to <4 x i4>
 231 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shufflevector <4 x i4> [[B]], <4 x i4> undef, <3 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2>
 232 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i4> [[R]]
 233 ;
 234   %i = insertelement <2 x i8> %v, i8 %x, i32 0
 235   %b = bitcast <2 x i8> %i to <4 x i4>
 236   %r = shufflevector <4 x i4> %b, <4 x i4> undef, <3 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2>
 237   ret <3 x i4> %r
 238 }