[InstCombine] Signed saturation patterns
[llvm-core.git] / test / Transforms / InstCombine / partally-redundant-left-shift-input-masking-after-truncation-variant-d.ll
blob1f95f92ac2d89d1db046e7f37a1de0a75284874f
1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
2 ; RUN: opt %s -instcombine -S | FileCheck %s
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.
7 ; There are many variants to this pattern:
8 ;   d)  (trunc ((x & ((-1 << maskNbits) >> maskNbits)))) << shiftNbits
9 ; simplify to:
10 ;   ((trunc(x)) << shiftNbits) & (-1 >> ((-(maskNbits+shiftNbits))+32))
12 ; Simple tests.
14 declare void @use32(i32)
15 declare void @use64(i64)
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:%.*]] = shl i64 -1, [[T0]]
21 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr i64 [[T1]], [[T0]]
22 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = add i32 [[NBITS]], -33
23 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T0]])
24 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T1]])
25 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T2]])
26 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T3]])
27 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = and i64 [[T2]], [[X:%.*]]
28 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = trunc i64 [[T4]] to i32
29 ; CHECK-NEXT:    [[T6:%.*]] = shl i32 [[T5]], [[T3]]
30 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T6]]
32   %t0 = zext i32 %nbits to i64
33   %t1 = shl i64 -1, %t0
34   %t2 = lshr i64 %t1, %t0
35   %t3 = add i32 %nbits, -33
37   call void @use64(i64 %t0)
38   call void @use64(i64 %t1)
39   call void @use64(i64 %t2)
40   call void @use32(i32 %t3)
42   %t4 = and i64 %t2, %x
43   %t5 = trunc i64 %t4 to i32
44   %t6 = shl i32 %t5, %t3 ; shift is smaller than mask
45   ret i32 %t6
48 ; Vectors
50 declare void @use8xi32(<8 x i32>)
51 declare void @use8xi64(<8 x i64>)
53 define <8 x i32> @t1_vec_splat(<8 x i64> %x, <8 x i32> %nbits) {
54 ; CHECK-LABEL: @t1_vec_splat(
55 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext <8 x i32> [[NBITS:%.*]] to <8 x i64>
56 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl <8 x i64> <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1>, [[T0]]
57 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr <8 x i64> [[T1]], [[T0]]
58 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = add <8 x i32> [[NBITS]], <i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33>
59 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T0]])
60 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T1]])
61 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T2]])
62 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T3]])
63 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = and <8 x i64> [[T2]], [[X:%.*]]
64 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = trunc <8 x i64> [[T4]] to <8 x i32>
65 ; CHECK-NEXT:    [[T6:%.*]] = shl <8 x i32> [[T5]], [[T3]]
66 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[T6]]
68   %t0 = zext <8 x i32> %nbits to <8 x i64>
69   %t1 = shl <8 x i64> <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1>, %t0
70   %t2 = lshr <8 x i64> %t1, %t0
71   %t3 = add <8 x i32> %nbits, <i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33>
73   call void @use8xi64(<8 x i64> %t0)
74   call void @use8xi64(<8 x i64> %t1)
75   call void @use8xi64(<8 x i64> %t2)
76   call void @use8xi32(<8 x i32> %t3)
78   %t4 = and <8 x i64> %t2, %x
79   %t5 = trunc <8 x i64> %t4 to <8 x i32>
80   %t6 = shl <8 x i32> %t5, %t3 ; shift is smaller than mask
81   ret <8 x i32> %t6
84 define <8 x i32> @t2_vec_splat_undef(<8 x i64> %x, <8 x i32> %nbits) {
85 ; CHECK-LABEL: @t2_vec_splat_undef(
86 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext <8 x i32> [[NBITS:%.*]] to <8 x i64>
87 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl <8 x i64> <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 undef, i64 -1>, [[T0]]
88 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr <8 x i64> [[T1]], [[T0]]
89 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = add <8 x i32> [[NBITS]], <i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 undef, i32 -33>
90 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T0]])
91 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T1]])
92 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T2]])
93 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T3]])
94 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = and <8 x i64> [[T2]], [[X:%.*]]
95 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = trunc <8 x i64> [[T4]] to <8 x i32>
96 ; CHECK-NEXT:    [[T6:%.*]] = shl <8 x i32> [[T5]], [[T3]]
97 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[T6]]
99   %t0 = zext <8 x i32> %nbits to <8 x i64>
100   %t1 = shl <8 x i64> <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 undef, i64 -1>, %t0
101   %t2 = lshr <8 x i64> %t1, %t0
102   %t3 = add <8 x i32> %nbits, <i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 -33, i32 undef, i32 -33>
104   call void @use8xi64(<8 x i64> %t0)
105   call void @use8xi64(<8 x i64> %t1)
106   call void @use8xi64(<8 x i64> %t2)
107   call void @use8xi32(<8 x i32> %t3)
109   %t4 = and <8 x i64> %t2, %x
110   %t5 = trunc <8 x i64> %t4 to <8 x i32>
111   %t6 = shl <8 x i32> %t5, %t3 ; shift is smaller than mask
112   ret <8 x i32> %t6
115 define <8 x i32> @t3_vec_nonsplat(<8 x i64> %x, <8 x i32> %nbits) {
116 ; CHECK-LABEL: @t3_vec_nonsplat(
117 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext <8 x i32> [[NBITS:%.*]] to <8 x i64>
118 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl <8 x i64> <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 undef, i64 -1>, [[T0]]
119 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr <8 x i64> [[T1]], [[T0]]
120 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = add <8 x i32> [[NBITS]], <i32 -64, i32 -63, i32 -33, i32 -32, i32 63, i32 64, i32 undef, i32 65>
121 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T0]])
122 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T1]])
123 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi64(<8 x i64> [[T2]])
124 ; CHECK-NEXT:    call void @use8xi32(<8 x i32> [[T3]])
125 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = and <8 x i64> [[T2]], [[X:%.*]]
126 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = trunc <8 x i64> [[T4]] to <8 x i32>
127 ; CHECK-NEXT:    [[T6:%.*]] = shl <8 x i32> [[T5]], [[T3]]
128 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x i32> [[T6]]
130   %t0 = zext <8 x i32> %nbits to <8 x i64>
131   %t1 = shl <8 x i64> <i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 -1, i64 undef, i64 -1>, %t0
132   %t2 = lshr <8 x i64> %t1, %t0
133   %t3 = add <8 x i32> %nbits, <i32 -64, i32 -63, i32 -33, i32 -32, i32 63, i32 64, i32 undef, i32 65>
135   call void @use8xi64(<8 x i64> %t0)
136   call void @use8xi64(<8 x i64> %t1)
137   call void @use8xi64(<8 x i64> %t2)
138   call void @use8xi32(<8 x i32> %t3)
140   %t4 = and <8 x i64> %t2, %x
141   %t5 = trunc <8 x i64> %t4 to <8 x i32>
142   %t6 = shl <8 x i32> %t5, %t3 ; shift is smaller than mask
143   ret <8 x i32> %t6
146 ; Extra uses.
148 define i32 @n4_extrause0(i64 %x, i32 %nbits) {
149 ; CHECK-LABEL: @n4_extrause0(
150 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext i32 [[NBITS:%.*]] to i64
151 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl i64 -1, [[T0]]
152 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr i64 [[T1]], [[T0]]
153 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = add i32 [[NBITS]], -33
154 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T0]])
155 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T1]])
156 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T2]])
157 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T3]])
158 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = and i64 [[T2]], [[X:%.*]]
159 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T4]])
160 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = trunc i64 [[T4]] to i32
161 ; CHECK-NEXT:    [[T6:%.*]] = shl i32 [[T5]], [[T3]]
162 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T6]]
164   %t0 = zext i32 %nbits to i64
165   %t1 = shl i64 -1, %t0
166   %t2 = lshr i64 %t1, %t0
167   %t3 = add i32 %nbits, -33
169   call void @use64(i64 %t0)
170   call void @use64(i64 %t1)
171   call void @use64(i64 %t2)
172   call void @use32(i32 %t3)
174   %t4 = and i64 %t2, %x
175   call void @use64(i64 %t4)
176   %t5 = trunc i64 %t4 to i32
177   %t6 = shl i32 %t5, %t3 ; shift is smaller than mask
178   ret i32 %t6
181 define i32 @n5_extrause1(i64 %x, i32 %nbits) {
182 ; CHECK-LABEL: @n5_extrause1(
183 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext i32 [[NBITS:%.*]] to i64
184 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl i64 -1, [[T0]]
185 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr i64 [[T1]], [[T0]]
186 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = add i32 [[NBITS]], -33
187 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T0]])
188 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T1]])
189 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T2]])
190 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T3]])
191 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = and i64 [[T2]], [[X:%.*]]
192 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = trunc i64 [[T4]] to i32
193 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T5]])
194 ; CHECK-NEXT:    [[T6:%.*]] = shl i32 [[T5]], [[T3]]
195 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T6]]
197   %t0 = zext i32 %nbits to i64
198   %t1 = shl i64 -1, %t0
199   %t2 = lshr i64 %t1, %t0
200   %t3 = add i32 %nbits, -33
202   call void @use64(i64 %t0)
203   call void @use64(i64 %t1)
204   call void @use64(i64 %t2)
205   call void @use32(i32 %t3)
207   %t4 = and i64 %t2, %x
208   %t5 = trunc i64 %t4 to i32
209   call void @use32(i32 %t5)
210   %t6 = shl i32 %t5, %t3 ; shift is smaller than mask
211   ret i32 %t6
214 define i32 @n6_extrause2(i64 %x, i32 %nbits) {
215 ; CHECK-LABEL: @n6_extrause2(
216 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext i32 [[NBITS:%.*]] to i64
217 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl i64 -1, [[T0]]
218 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = lshr i64 [[T1]], [[T0]]
219 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = add i32 [[NBITS]], -33
220 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T0]])
221 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T1]])
222 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T2]])
223 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T3]])
224 ; CHECK-NEXT:    [[T4:%.*]] = and i64 [[T2]], [[X:%.*]]
225 ; CHECK-NEXT:    call void @use64(i64 [[T4]])
226 ; CHECK-NEXT:    [[T5:%.*]] = trunc i64 [[T4]] to i32
227 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T5]])
228 ; CHECK-NEXT:    [[T6:%.*]] = shl i32 [[T5]], [[T3]]
229 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T6]]
231   %t0 = zext i32 %nbits to i64
232   %t1 = shl i64 -1, %t0
233   %t2 = lshr i64 %t1, %t0
234   %t3 = add i32 %nbits, -33
236   call void @use64(i64 %t0)
237   call void @use64(i64 %t1)
238   call void @use64(i64 %t2)
239   call void @use32(i32 %t3)
241   %t4 = and i64 %t2, %x
242   call void @use64(i64 %t4)
243   %t5 = trunc i64 %t4 to i32
244   call void @use32(i32 %t5)
245   %t6 = shl i32 %t5, %t3 ; shift is smaller than mask
246   ret i32 %t6