llvm/test/Transforms/Reassociate/fast-basictest.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -reassociate -gvn -instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 ; With reassociation, constant folding can eliminate the 12 and -12 constants.
   5 define float @test1(float %arg) {
   6 ; CHECK-LABEL: @test1(
   7 ; CHECK-NEXT:    [[ARG_NEG:%.*]] = fneg fast float [[ARG:%.*]]
   8 ; CHECK-NEXT:    ret float [[ARG_NEG]]
   9 ;
  10   %t1 = fsub fast float -1.200000e+01, %arg
  11   %t2 = fadd fast float %t1, 1.200000e+01
  12   ret float %t2
  13 }
  14
  15 ; Check again using the minimal subset of FMF.
  16 ; Both 'reassoc' and 'nsz' are required.
  17 define float @test1_minimal(float %arg) {
  18 ; CHECK-LABEL: @test1_minimal(
  19 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fneg reassoc nsz float [[ARG:%.*]]
  20 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
  21 ;
  22   %t1 = fsub reassoc nsz float -1.200000e+01, %arg
  23   %t2 = fadd reassoc nsz float %t1, 1.200000e+01
  24   ret float %t2
  25 }
  26
  27 ; Verify the fold is not done with only 'reassoc' ('nsz' is required).
  28 define float @test1_reassoc(float %arg) {
  29 ; CHECK-LABEL: @test1_reassoc(
  30 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fsub reassoc float -1.200000e+01, [[ARG:%.*]]
  31 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fadd reassoc float [[T1]], 1.200000e+01
  32 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T2]]
  33 ;
  34   %t1 = fsub reassoc float -1.200000e+01, %arg
  35   %t2 = fadd reassoc float %t1, 1.200000e+01
  36   ret float %t2
  37 }
  38
  39 define float @test2(float %reg109, float %reg1111) {
  40 ; CHECK-LABEL: @test2(
  41 ; CHECK-NEXT:    [[REG115:%.*]] = fadd float [[REG109:%.*]], -3.000000e+01
  42 ; CHECK-NEXT:    [[REG116:%.*]] = fadd float [[REG115]], [[REG1111:%.*]]
  43 ; CHECK-NEXT:    [[REG117:%.*]] = fadd float [[REG116]], 3.000000e+01
  44 ; CHECK-NEXT:    ret float [[REG117]]
  45 ;
  46   %reg115 = fadd float %reg109, -3.000000e+01
  47   %reg116 = fadd float %reg115, %reg1111
  48   %reg117 = fadd float %reg116, 3.000000e+01
  49   ret float %reg117
  50 }
  51
  52 define float @test3(float %reg109, float %reg1111) {
  53 ; CHECK-LABEL: @test3(
  54 ; CHECK-NEXT:    [[REG117:%.*]] = fadd fast float [[REG109:%.*]], [[REG1111:%.*]]
  55 ; CHECK-NEXT:    ret float [[REG117]]
  56 ;
  57   %reg115 = fadd fast float %reg109, -3.000000e+01
  58   %reg116 = fadd fast float %reg115, %reg1111
  59   %reg117 = fadd fast float %reg116, 3.000000e+01
  60   ret float %reg117
  61 }
  62
  63 define float @test3_reassoc(float %reg109, float %reg1111) {
  64 ; CHECK-LABEL: @test3_reassoc(
  65 ; CHECK-NEXT:    [[REG115:%.*]] = fadd reassoc float [[REG109:%.*]], -3.000000e+01
  66 ; CHECK-NEXT:    [[REG116:%.*]] = fadd reassoc float [[REG115]], [[REG1111:%.*]]
  67 ; CHECK-NEXT:    [[REG117:%.*]] = fadd reassoc float [[REG116]], 3.000000e+01
  68 ; CHECK-NEXT:    ret float [[REG117]]
  69 ;
  70   %reg115 = fadd reassoc float %reg109, -3.000000e+01
  71   %reg116 = fadd reassoc float %reg115, %reg1111
  72   %reg117 = fadd reassoc float %reg116, 3.000000e+01
  73   ret float %reg117
  74 }
  75
  76 @fe = external global float
  77 @fa = external global float
  78 @fb = external global float
  79 @fc = external global float
  80 @ff = external global float
  81
  82 define void @test4() {
  83 ; CHECK-LABEL: @test4(
  84 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = load float, float* @fa, align 4
  85 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = load float, float* @fb, align 4
  86 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = load float, float* @fc, align 4
  87 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fadd fast float [[B]], [[A]]
  88 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fadd fast float [[T1]], [[C]]
  89 ; CHECK-NEXT:    store float [[T2]], float* @fe, align 4
  90 ; CHECK-NEXT:    store float [[T2]], float* @ff, align 4
  91 ; CHECK-NEXT:    ret void
  92 ;
  93   %A = load float, float* @fa
  94   %B = load float, float* @fb
  95   %C = load float, float* @fc
  96   %t1 = fadd fast float %A, %B
  97   %t2 = fadd fast float %t1, %C
  98   %t3 = fadd fast float %C, %A
  99   %t4 = fadd fast float %t3, %B
 100   ; e = (a+b)+c;
 101   store float %t2, float* @fe
 102   ; f = (a+c)+b
 103   store float %t4, float* @ff
 104   ret void
 105 }
 106
 107 define void @test5() {
 108 ; CHECK-LABEL: @test5(
 109 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = load float, float* @fa, align 4
 110 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = load float, float* @fb, align 4
 111 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = load float, float* @fc, align 4
 112 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fadd fast float [[B]], [[A]]
 113 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fadd fast float [[T1]], [[C]]
 114 ; CHECK-NEXT:    store float [[T2]], float* @fe, align 4
 115 ; CHECK-NEXT:    store float [[T2]], float* @ff, align 4
 116 ; CHECK-NEXT:    ret void
 117 ;
 118   %A = load float, float* @fa
 119   %B = load float, float* @fb
 120   %C = load float, float* @fc
 121   %t1 = fadd fast float %A, %B
 122   %t2 = fadd fast float %t1, %C
 123   %t3 = fadd fast float %C, %A
 124   %t4 = fadd fast float %t3, %B
 125   ; e = c+(a+b)
 126   store float %t2, float* @fe
 127   ; f = (c+a)+b
 128   store float %t4, float* @ff
 129   ret void
 130 }
 131
 132 define void @test6() {
 133 ; CHECK-LABEL: @test6(
 134 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = load float, float* @fa, align 4
 135 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = load float, float* @fb, align 4
 136 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = load float, float* @fc, align 4
 137 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = fadd fast float [[B]], [[A]]
 138 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fadd fast float [[T1]], [[C]]
 139 ; CHECK-NEXT:    store float [[T2]], float* @fe, align 4
 140 ; CHECK-NEXT:    store float [[T2]], float* @ff, align 4
 141 ; CHECK-NEXT:    ret void
 142 ;
 143   %A = load float, float* @fa
 144   %B = load float, float* @fb
 145   %C = load float, float* @fc
 146   %t1 = fadd fast float %B, %A
 147   %t2 = fadd fast float %t1, %C
 148   %t3 = fadd fast float %C, %A
 149   %t4 = fadd fast float %t3, %B
 150   ; e = c+(b+a)
 151   store float %t2, float* @fe
 152   ; f = (c+a)+b
 153   store float %t4, float* @ff
 154   ret void
 155 }
 156
 157 define float @test7(float %A, float %B, float %C) {
 158 ; CHECK-LABEL: @test7(
 159 ; CHECK-NEXT:    [[REASS_ADD1:%.*]] = fadd fast float [[C:%.*]], [[B:%.*]]
 160 ; CHECK-NEXT:    [[REASS_MUL2:%.*]] = fmul fast float [[A:%.*]], [[A]]
 161 ; CHECK-NEXT:    [[REASS_MUL:%.*]] = fmul fast float [[REASS_MUL2]], [[REASS_ADD1]]
 162 ; CHECK-NEXT:    ret float [[REASS_MUL]]
 163 ;
 164   %aa = fmul fast float %A, %A
 165   %aab = fmul fast float %aa, %B
 166   %ac = fmul fast float %A, %C
 167   %aac = fmul fast float %ac, %A
 168   %r = fadd fast float %aab, %aac
 169   ret float %r
 170 }
 171
 172 define float @test7_reassoc(float %A, float %B, float %C) {
 173 ; CHECK-LABEL: @test7_reassoc(
 174 ; CHECK-NEXT:    [[AA:%.*]] = fmul reassoc float [[A:%.*]], [[A]]
 175 ; CHECK-NEXT:    [[AAB:%.*]] = fmul reassoc float [[AA]], [[B:%.*]]
 176 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul reassoc float [[A]], [[A]]
 177 ; CHECK-NEXT:    [[AAC:%.*]] = fmul reassoc float [[TMP1]], [[C:%.*]]
 178 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = fadd reassoc float [[AAB]], [[AAC]]
 179 ; CHECK-NEXT:    ret float [[R]]
 180 ;
 181   %aa = fmul reassoc float %A, %A
 182   %aab = fmul reassoc float %aa, %B
 183   %ac = fmul reassoc float %A, %C
 184   %aac = fmul reassoc float %ac, %A
 185   %r = fadd reassoc float %aab, %aac
 186   ret float %r
 187 }
 188
 189 ; (-X)*Y + Z -> Z-X*Y
 190
 191 define float @test8(float %X, float %Y, float %Z) {
 192 ; CHECK-LABEL: @test8(
 193 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = fmul fast float [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 194 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = fsub fast float [[Z:%.*]], [[A]]
 195 ; CHECK-NEXT:    ret float [[C]]
 196 ;
 197   %A = fsub fast float 0.0, %X
 198   %B = fmul fast float %A, %Y
 199   %C = fadd fast float %B, %Z
 200   ret float %C
 201 }
 202
 203 define float @test8_unary_fneg(float %X, float %Y, float %Z) {
 204 ; CHECK-LABEL: @test8_unary_fneg(
 205 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast float [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 206 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = fsub fast float [[Z:%.*]], [[TMP1]]
 207 ; CHECK-NEXT:    ret float [[C]]
 208 ;
 209   %A = fneg fast float %X
 210   %B = fmul fast float %A, %Y
 211   %C = fadd fast float %B, %Z
 212   ret float %C
 213 }
 214
 215 define float @test8_reassoc(float %X, float %Y, float %Z) {
 216 ; CHECK-LABEL: @test8_reassoc(
 217 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = fsub reassoc float 0.000000e+00, [[X:%.*]]
 218 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = fmul reassoc float [[A]], [[Y:%.*]]
 219 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = fadd reassoc float [[B]], [[Z:%.*]]
 220 ; CHECK-NEXT:    ret float [[C]]
 221 ;
 222   %A = fsub reassoc float 0.0, %X
 223   %B = fmul reassoc float %A, %Y
 224   %C = fadd reassoc float %B, %Z
 225   ret float %C
 226 }
 227
 228 define float @test9(float %X) {
 229 ; CHECK-LABEL: @test9(
 230 ; CHECK-NEXT:    [[FACTOR:%.*]] = fmul fast float [[X:%.*]], 9.400000e+01
 231 ; CHECK-NEXT:    ret float [[FACTOR]]
 232 ;
 233   %Y = fmul fast float %X, 4.700000e+01
 234   %Z = fadd fast float %Y, %Y
 235   ret float %Z
 236 }
 237
 238 ; Check again with 'reassoc' and 'nsz' ('nsz' not technically required).
 239 define float @test9_reassoc_nsz(float %X) {
 240 ; CHECK-LABEL: @test9_reassoc_nsz(
 241 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul reassoc nsz float [[X:%.*]], 9.400000e+01
 242 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
 243 ;
 244   %Y = fmul reassoc nsz float %X, 4.700000e+01
 245   %Z = fadd reassoc nsz float %Y, %Y
 246   ret float %Z
 247 }
 248
 249 ; TODO: This doesn't require 'nsz'.  It should fold to X * 94.0
 250 define float @test9_reassoc(float %X) {
 251 ; CHECK-LABEL: @test9_reassoc(
 252 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = fmul reassoc float [[X:%.*]], 4.700000e+01
 253 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = fadd reassoc float [[Y]], [[Y]]
 254 ; CHECK-NEXT:    ret float [[Z]]
 255 ;
 256   %Y = fmul reassoc float %X, 4.700000e+01
 257   %Z = fadd reassoc float %Y, %Y
 258   ret float %Z
 259 }
 260
 261 ; Side note: (x + x + x) and (3*x) each have only a single rounding.  So
 262 ; transforming x+x+x to 3*x is always safe, even without any FMF.
 263 ; To avoid that special-case, we have the addition of 'x' four times, here.
 264 define float @test10(float %X) {
 265 ; CHECK-LABEL: @test10(
 266 ; CHECK-NEXT:    [[FACTOR:%.*]] = fmul fast float [[X:%.*]], 4.000000e+00
 267 ; CHECK-NEXT:    ret float [[FACTOR]]
 268 ;
 269   %Y = fadd fast float %X ,%X
 270   %Z = fadd fast float %Y, %X
 271   %W = fadd fast float %Z, %X
 272   ret float %W
 273 }
 274
 275 ; Check again with 'reassoc' and 'nsz' ('nsz' not technically required).
 276 define float @test10_reassoc_nsz(float %X) {
 277 ; CHECK-LABEL: @test10_reassoc_nsz(
 278 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul reassoc nsz float [[X:%.*]], 4.000000e+00
 279 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
 280 ;
 281   %Y = fadd reassoc nsz float %X ,%X
 282   %Z = fadd reassoc nsz float %Y, %X
 283   %W = fadd reassoc nsz float %Z, %X
 284   ret float %W
 285 }
 286
 287 ; TODO: This doesn't require 'nsz'.  It should fold to 4 * x
 288 define float @test10_reassoc(float %X) {
 289 ; CHECK-LABEL: @test10_reassoc(
 290 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = fadd reassoc float [[X:%.*]], [[X]]
 291 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = fadd reassoc float [[Y]], [[X]]
 292 ; CHECK-NEXT:    [[W:%.*]] = fadd reassoc float [[Z]], [[X]]
 293 ; CHECK-NEXT:    ret float [[W]]
 294 ;
 295   %Y = fadd reassoc float %X ,%X
 296   %Z = fadd reassoc float %Y, %X
 297   %W = fadd reassoc float %Z, %X
 298   ret float %W
 299 }
 300
 301 define float @test11(float %W) {
 302 ; CHECK-LABEL: @test11(
 303 ; CHECK-NEXT:    [[FACTOR:%.*]] = fmul fast float [[W:%.*]], 3.810000e+02
 304 ; CHECK-NEXT:    ret float [[FACTOR]]
 305 ;
 306   %X = fmul fast float %W, 127.0
 307   %Y = fadd fast float %X ,%X
 308   %Z = fadd fast float %Y, %X
 309   ret float %Z
 310 }
 311
 312 ; Check again using the minimal subset of FMF.
 313 ; Check again with 'reassoc' and 'nsz' ('nsz' not technically required).
 314 define float @test11_reassoc_nsz(float %W) {
 315 ; CHECK-LABEL: @test11_reassoc_nsz(
 316 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = fmul reassoc nsz float [[W:%.*]], 3.810000e+02
 317 ; CHECK-NEXT:    ret float [[Z]]
 318 ;
 319   %X = fmul reassoc nsz float %W, 127.0
 320   %Y = fadd reassoc nsz float %X ,%X
 321   %Z = fadd reassoc nsz float %Y, %X
 322   ret float %Z
 323 }
 324
 325 ; TODO: This doesn't require 'nsz'.  It should fold to W*381.0.
 326 define float @test11_reassoc(float %W) {
 327 ; CHECK-LABEL: @test11_reassoc(
 328 ; CHECK-NEXT:    [[X:%.*]] = fmul reassoc float [[W:%.*]], 1.270000e+02
 329 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = fadd reassoc float [[X]], [[X]]
 330 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = fadd reassoc float [[X]], [[Y]]
 331 ; CHECK-NEXT:    ret float [[Z]]
 332 ;
 333   %X = fmul reassoc float %W, 127.0
 334   %Y = fadd reassoc float %X ,%X
 335   %Z = fadd reassoc float %Y, %X
 336   ret float %Z
 337 }
 338
 339 define float @test12(float %X) {
 340 ; CHECK-LABEL: @test12(
 341 ; CHECK-NEXT:    [[FACTOR:%.*]] = fmul fast float [[X:%.*]], -3.000000e+00
 342 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = fadd fast float [[FACTOR]], 6.000000e+00
 343 ; CHECK-NEXT:    ret float [[Z]]
 344 ;
 345   %A = fsub fast float 1.000000e+00, %X
 346   %B = fsub fast float 2.000000e+00, %X
 347   %C = fsub fast float 3.000000e+00, %X
 348   %Y = fadd fast float %A ,%B
 349   %Z = fadd fast float %Y, %C
 350   ret float %Z
 351 }
 352
 353 ; Check again with 'reassoc' and 'nsz' ('nsz' not technically required).
 354 define float @test12_reassoc_nsz(float %X) {
 355 ; CHECK-LABEL: @test12_reassoc_nsz(
 356 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul reassoc nsz float [[X:%.*]], 3.000000e+00
 357 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = fsub reassoc nsz float 6.000000e+00, [[TMP1]]
 358 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP2]]
 359 ;
 360   %A = fsub reassoc nsz float 1.000000e+00, %X
 361   %B = fsub reassoc nsz float 2.000000e+00, %X
 362   %C = fsub reassoc nsz float 3.000000e+00, %X
 363   %Y = fadd reassoc nsz float %A ,%B
 364   %Z = fadd reassoc nsz float %Y, %C
 365   ret float %Z
 366 }
 367
 368 ; TODO: This doesn't require 'nsz'.  It should fold to (6.0 - 3.0*x)
 369 define float @test12_reassoc(float %X) {
 370 ; CHECK-LABEL: @test12_reassoc(
 371 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = fsub reassoc float 1.000000e+00, [[X:%.*]]
 372 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = fsub reassoc float 2.000000e+00, [[X]]
 373 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = fsub reassoc float 3.000000e+00, [[X]]
 374 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = fadd reassoc float [[A]], [[B]]
 375 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = fadd reassoc float [[C]], [[Y]]
 376 ; CHECK-NEXT:    ret float [[Z]]
 377 ;
 378   %A = fsub reassoc float 1.000000e+00, %X
 379   %B = fsub reassoc float 2.000000e+00, %X
 380   %C = fsub reassoc float 3.000000e+00, %X
 381   %Y = fadd reassoc float %A ,%B
 382   %Z = fadd reassoc float %Y, %C
 383   ret float %Z
 384 }
 385
 386 define float @test13(float %X1, float %X2, float %X3) {
 387 ; CHECK-LABEL: @test13(
 388 ; CHECK-NEXT:    [[REASS_ADD:%.*]] = fsub fast float [[X3:%.*]], [[X2:%.*]]
 389 ; CHECK-NEXT:    [[REASS_MUL:%.*]] = fmul fast float [[REASS_ADD]], [[X1:%.*]]
 390 ; CHECK-NEXT:    ret float [[REASS_MUL]]
 391 ;
 392   %A = fsub fast float 0.000000e+00, %X1
 393   %B = fmul fast float %A, %X2   ; -X1*X2
 394   %C = fmul fast float %X1, %X3  ; X1*X3
 395   %D = fadd fast float %B, %C    ; -X1*X2 + X1*X3 -> X1*(X3-X2)
 396   ret float %D
 397 }
 398
 399 define float @test13_unary_fneg(float %X1, float %X2, float %X3) {
 400 ; CHECK-LABEL: @test13_unary_fneg(
 401 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fsub fast float [[X3:%.*]], [[X2:%.*]]
 402 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = fmul fast float [[TMP1]], [[X1:%.*]]
 403 ; CHECK-NEXT:    ret float [[D]]
 404 ;
 405   %A = fneg fast float %X1
 406   %B = fmul fast float %A, %X2   ; -X1*X2
 407   %C = fmul fast float %X1, %X3  ; X1*X3
 408   %D = fadd fast float %B, %C    ; -X1*X2 + X1*X3 -> X1*(X3-X2)
 409   ret float %D
 410 }
 411
 412 define float @test13_reassoc(float %X1, float %X2, float %X3) {
 413 ; CHECK-LABEL: @test13_reassoc(
 414 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = fsub reassoc float 0.000000e+00, [[X1:%.*]]
 415 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = fmul reassoc float [[A]], [[X2:%.*]]
 416 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = fmul reassoc float [[X1]], [[X3:%.*]]
 417 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = fadd reassoc float [[B]], [[C]]
 418 ; CHECK-NEXT:    ret float [[D]]
 419 ;
 420   %A = fsub reassoc float 0.000000e+00, %X1
 421   %B = fmul reassoc float %A, %X2   ; -X1*X2
 422   %C = fmul reassoc float %X1, %X3  ; X1*X3
 423   %D = fadd reassoc float %B, %C    ; -X1*X2 + X1*X3 -> X1*(X3-X2)
 424   ret float %D
 425 }
 426
 427 define float @test14(float %X1, float %X2) {
 428 ; CHECK-LABEL: @test14(
 429 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fsub fast float [[X1:%.*]], [[X2:%.*]]
 430 ; CHECK-NEXT:    [[D1:%.*]] = fmul fast float [[TMP1]], 4.700000e+01
 431 ; CHECK-NEXT:    ret float [[D1]]
 432 ;
 433   %B = fmul fast float %X1, 47.   ; X1*47
 434   %C = fmul fast float %X2, -47.  ; X2*-47
 435   %D = fadd fast float %B, %C    ; X1*47 + X2*-47 -> 47*(X1-X2)
 436   ret float %D
 437 }
 438
 439 ; (x1 * 47) + (x2 * -47) => (x1 - x2) * 47
 440 ; Check again with 'reassoc' and 'nsz' ('nsz' not technically required).
 441 define float @test14_reassoc_nsz(float %X1, float %X2) {
 442 ; CHECK-LABEL: @test14_reassoc_nsz(
 443 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fsub reassoc nsz float [[X1:%.*]], [[X2:%.*]]
 444 ; CHECK-NEXT:    [[D1:%.*]] = fmul reassoc nsz float [[TMP1]], 4.700000e+01
 445 ; CHECK-NEXT:    ret float [[D1]]
 446 ;
 447   %B = fmul reassoc nsz float %X1, 47.   ; X1*47
 448   %C = fmul reassoc nsz float %X2, -47.  ; X2*-47
 449   %D = fadd reassoc nsz float %B, %C    ; X1*47 + X2*-47 -> 47*(X1-X2)
 450   ret float %D
 451 }
 452
 453 ; TODO: This doesn't require 'nsz'.  It should fold to ((x1 - x2) * 47.0)
 454 define float @test14_reassoc(float %X1, float %X2) {
 455 ; CHECK-LABEL: @test14_reassoc(
 456 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = fmul reassoc float [[X1:%.*]], 4.700000e+01
 457 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = fmul reassoc float [[X2:%.*]], 4.700000e+01
 458 ; CHECK-NEXT:    [[D1:%.*]] = fsub reassoc float [[B]], [[C]]
 459 ; CHECK-NEXT:    ret float [[D1]]
 460 ;
 461   %B = fmul reassoc float %X1, 47.   ; X1*47
 462   %C = fmul reassoc float %X2, -47.  ; X2*-47
 463   %D = fadd reassoc float %B, %C    ; X1*47 + X2*-47 -> 47*(X1-X2)
 464   ret float %D
 465 }
 466
 467 define float @test15(float %arg) {
 468 ; CHECK-LABEL: @test15(
 469 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fmul fast float [[ARG:%.*]], 1.440000e+02
 470 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T2]]
 471 ;
 472   %t1 = fmul fast float 1.200000e+01, %arg
 473   %t2 = fmul fast float %t1, 1.200000e+01
 474   ret float %t2
 475 }
 476
 477 define float @test15_reassoc(float %arg) {
 478 ; CHECK-LABEL: @test15_reassoc(
 479 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = fmul reassoc float [[ARG:%.*]], 1.440000e+02
 480 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T2]]
 481 ;
 482   %t1 = fmul reassoc float 1.200000e+01, %arg
 483   %t2 = fmul reassoc float %t1, 1.200000e+01
 484   ret float %t2
 485 }
 486
 487 ; (b+(a+1234))+-a -> b+1234
 488 define float @test16(float %b, float %a) {
 489 ; CHECK-LABEL: @test16(
 490 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fadd fast float [[B:%.*]], 1.234000e+03
 491 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
 492 ;
 493   %1 = fadd fast float %a, 1234.0
 494   %2 = fadd fast float %b, %1
 495   %3 = fsub fast float 0.0, %a
 496   %4 = fadd fast float %2, %3
 497   ret float %4
 498 }
 499
 500 define float @test16_unary_fneg(float %b, float %a) {
 501 ; CHECK-LABEL: @test16_unary_fneg(
 502 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fadd fast float [[B:%.*]], 1.234000e+03
 503 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
 504 ;
 505   %1 = fadd fast float %a, 1234.0
 506   %2 = fadd fast float %b, %1
 507   %3 = fneg fast float %a
 508   %4 = fadd fast float %2, %3
 509   ret float %4
 510 }
 511
 512 define float @test16_reassoc(float %b, float %a) {
 513 ; CHECK-LABEL: @test16_reassoc(
 514 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fadd reassoc float [[A:%.*]], 1.234000e+03
 515 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = fadd reassoc float [[TMP1]], [[B:%.*]]
 516 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = fsub reassoc float 0.000000e+00, [[A]]
 517 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = fadd reassoc float [[TMP3]], [[TMP2]]
 518 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP4]]
 519 ;
 520   %1 = fadd reassoc float %a, 1234.0
 521   %2 = fadd reassoc float %b, %1
 522   %3 = fsub reassoc float 0.0, %a
 523   %4 = fadd reassoc float %2, %3
 524   ret float %4
 525 }
 526
 527 ; Test that we can turn things like X*-(Y*Z) -> X*-1*Y*Z.
 528
 529 define float @test17(float %a, float %b, float %z) {
 530 ; CHECK-LABEL: @test17(
 531 ; CHECK-NEXT:    [[E:%.*]] = fmul fast float [[A:%.*]], 1.234500e+04
 532 ; CHECK-NEXT:    [[F:%.*]] = fmul fast float [[E]], [[B:%.*]]
 533 ; CHECK-NEXT:    [[G:%.*]] = fmul fast float [[F]], [[Z:%.*]]
 534 ; CHECK-NEXT:    ret float [[G]]
 535 ;
 536   %c = fsub fast float 0.000000e+00, %z
 537   %d = fmul fast float %a, %b
 538   %e = fmul fast float %c, %d
 539   %f = fmul fast float %e, 1.234500e+04
 540   %g = fsub fast float 0.000000e+00, %f
 541   ret float %g
 542 }
 543
 544 define float @test17_unary_fneg(float %a, float %b, float %z) {
 545 ; CHECK-LABEL: @test17_unary_fneg(
 546 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = fmul fast float [[A:%.*]], 1.234500e+04
 547 ; CHECK-NEXT:    [[E:%.*]] = fmul fast float [[D]], [[B:%.*]]
 548 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul fast float [[E]], [[Z:%.*]]
 549 ; CHECK-NEXT:    ret float [[TMP1]]
 550 ;
 551   %c = fneg fast float %z
 552   %d = fmul fast float %a, %b
 553   %e = fmul fast float %c, %d
 554   %f = fmul fast float %e, 1.234500e+04
 555   %g = fneg fast float %f
 556   ret float %g
 557 }
 558
 559 define float @test17_reassoc(float %a, float %b, float %z) {
 560 ; CHECK-LABEL: @test17_reassoc(
 561 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = fsub reassoc float 0.000000e+00, [[Z:%.*]]
 562 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = fmul reassoc float [[A:%.*]], [[B:%.*]]
 563 ; CHECK-NEXT:    [[E:%.*]] = fmul reassoc float [[D]], [[C]]
 564 ; CHECK-NEXT:    [[F:%.*]] = fmul reassoc float [[E]], 1.234500e+04
 565 ; CHECK-NEXT:    [[G:%.*]] = fsub reassoc float 0.000000e+00, [[F]]
 566 ; CHECK-NEXT:    ret float [[G]]
 567 ;
 568   %c = fsub reassoc float 0.000000e+00, %z
 569   %d = fmul reassoc float %a, %b
 570   %e = fmul reassoc float %c, %d
 571   %f = fmul reassoc float %e, 1.234500e+04
 572   %g = fsub reassoc float 0.000000e+00, %f
 573   ret float %g
 574 }
 575
 576 define float @test18(float %a, float %b, float %z) {
 577 ; CHECK-LABEL: @test18(
 578 ; CHECK-NEXT:    [[E:%.*]] = fmul fast float [[A:%.*]], 4.000000e+01
 579 ; CHECK-NEXT:    [[F:%.*]] = fmul fast float [[E]], [[Z:%.*]]
 580 ; CHECK-NEXT:    ret float [[F]]
 581 ;
 582   %d = fmul fast float %z, 4.000000e+01
 583   %c = fsub fast float 0.000000e+00, %d
 584   %e = fmul fast float %a, %c
 585   %f = fsub fast float 0.000000e+00, %e
 586   ret float %f
 587 }
 588
 589 define float @test18_unary_fneg(float %a, float %b, float %z) {
 590 ; CHECK-LABEL: @test18_unary_fneg(
 591 ; CHECK-NEXT:    [[E:%.*]] = fmul fast float [[A:%.*]], 4.000000e+01
 592 ; CHECK-NEXT:    [[F:%.*]] = fmul fast float [[E]], [[Z:%.*]]
 593 ; CHECK-NEXT:    ret float [[F]]
 594 ;
 595   %d = fmul fast float %z, 4.000000e+01
 596   %c = fneg fast float %d
 597   %e = fmul fast float %a, %c
 598   %f = fneg fast float %e
 599   ret float %f
 600 }
 601
 602 define float @test18_reassoc(float %a, float %b, float %z) {
 603 ; CHECK-LABEL: @test18_reassoc(
 604 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = fmul reassoc float [[Z:%.*]], 4.000000e+01
 605 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = fsub reassoc float 0.000000e+00, [[D]]
 606 ; CHECK-NEXT:    [[E:%.*]] = fmul reassoc float [[C]], [[A:%.*]]
 607 ; CHECK-NEXT:    [[F:%.*]] = fsub reassoc float 0.000000e+00, [[E]]
 608 ; CHECK-NEXT:    ret float [[F]]
 609 ;
 610   %d = fmul reassoc float %z, 4.000000e+01
 611   %c = fsub reassoc float 0.000000e+00, %d
 612   %e = fmul reassoc float %a, %c
 613   %f = fsub reassoc float 0.000000e+00, %e
 614   ret float %f
 615 }
 616
 617 ; fneg of fneg is an identity operation, so no FMF are needed to remove those instructions.
 618
 619 define float @test18_unary_fneg_no_FMF(float %a, float %b, float %z) {
 620 ; CHECK-LABEL: @test18_unary_fneg_no_FMF(
 621 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul float [[Z:%.*]], 4.000000e+01
 622 ; CHECK-NEXT:    [[F:%.*]] = fmul float [[TMP1]], [[A:%.*]]
 623 ; CHECK-NEXT:    ret float [[F]]
 624 ;
 625   %d = fmul float %z, 4.000000e+01
 626   %c = fneg float %d
 627   %e = fmul float %a, %c
 628   %f = fneg float %e
 629   ret float %f
 630 }
 631
 632 define float @test18_reassoc_unary_fneg(float %a, float %b, float %z) {
 633 ; CHECK-LABEL: @test18_reassoc_unary_fneg(
 634 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fmul reassoc float [[Z:%.*]], 4.000000e+01
 635 ; CHECK-NEXT:    [[F:%.*]] = fmul reassoc float [[TMP1]], [[A:%.*]]
 636 ; CHECK-NEXT:    ret float [[F]]
 637 ;
 638   %d = fmul reassoc float %z, 4.000000e+01
 639   %c = fneg reassoc float %d
 640   %e = fmul reassoc float %a, %c
 641   %f = fneg reassoc float %e
 642   ret float %f
 643 }
 644
 645 ; With sub reassociation, constant folding can eliminate the 12 and -12 constants.
 646 define float @test19(float %A, float %B) {
 647 ; CHECK-LABEL: @test19(
 648 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = fsub fast float [[A:%.*]], [[B:%.*]]
 649 ; CHECK-NEXT:    ret float [[Z]]
 650 ;
 651   %X = fadd fast float -1.200000e+01, %A
 652   %Y = fsub fast float %X, %B
 653   %Z = fadd fast float %Y, 1.200000e+01
 654   ret float %Z
 655 }
 656
 657 define float @test19_reassoc(float %A, float %B) {
 658 ; CHECK-LABEL: @test19_reassoc(
 659 ; CHECK-NEXT:    [[X:%.*]] = fadd reassoc float [[A:%.*]], -1.200000e+01
 660 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = fsub reassoc float [[X]], [[B:%.*]]
 661 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = fadd reassoc float [[Y]], 1.200000e+01
 662 ; CHECK-NEXT:    ret float [[Z]]
 663 ;
 664   %X = fadd reassoc float -1.200000e+01, %A
 665   %Y = fsub reassoc float %X, %B
 666   %Z = fadd reassoc float %Y, 1.200000e+01
 667   ret float %Z
 668 }
 669
 670 ; With sub reassociation, constant folding can eliminate the uses of %a.
 671 define float @test20(float %a, float %b, float %c) nounwind  {
 672 ; CHECK-LABEL: @test20(
 673 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = fadd fast float [[B:%.*]], [[C:%.*]]
 674 ; CHECK-NEXT:    [[T7:%.*]] = fneg fast float [[TMP1]]
 675 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T7]]
 676 ;
 677   %t3 = fsub fast float %a, %b
 678   %t5 = fsub fast float %t3, %c
 679   %t7 = fsub fast float %t5, %a
 680   ret float %t7
 681 }
 682
 683 define float @test20_reassoc(float %a, float %b, float %c) nounwind  {
 684 ; CHECK-LABEL: @test20_reassoc(
 685 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = fsub reassoc float [[A:%.*]], [[B:%.*]]
 686 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = fsub reassoc float [[T3]], [[C:%.*]]
 687 ; CHECK-NEXT:    [[T7:%.*]] = fsub reassoc float [[T5]], [[A]]
 688 ; CHECK-NEXT:    ret float [[T7]]
 689 ;
 690   %t3 = fsub reassoc float %a, %b
 691   %t5 = fsub reassoc float %t3, %c
 692   %t7 = fsub reassoc float %t5, %a
 693   ret float %t7
 694 }
 695