test/Transforms/InstCombine/redundant-left-shift-input-masking-variant-f.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, if none of the bits that are left after the final
   6 ; shift are modified by the mask, we can omit the mask.
   7
   8 ; There are many variants to this pattern:
   9 ;   f)  ((x << maskNbits) a>> maskNbits) << shiftNbits
  10 ; simplify to:
  11 ;   x << shiftNbits
  12 ; iff (shiftNbits-maskNbits) s>= 0 (i.e. shiftNbits u>= maskNbits)
  13
  14 ; Simple tests. We don't care about extra uses.
  15
  16 declare void @use32(i32)
  17
  18 define i32 @t0_basic(i32 %x, i32 %nbits) {
  19 ; CHECK-LABEL: @t0_basic(
  20 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], [[NBITS:%.*]]
  21 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = ashr i32 [[T0]], [[NBITS]]
  22 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
  23 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
  24 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = shl i32 [[X]], [[NBITS]]
  25 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
  26 ;
  27   %t0 = shl i32 %x, %nbits
  28   %t1 = ashr i32 %t0, %nbits
  29   call void @use32(i32 %t0)
  30   call void @use32(i32 %t1)
  31   %t2 = shl i32 %t1, %nbits
  32   ret i32 %t2
  33 }
  34
  35 define i32 @t1_bigger_shift(i32 %x, i32 %nbits) {
  36 ; CHECK-LABEL: @t1_bigger_shift(
  37 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], [[NBITS:%.*]]
  38 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = ashr i32 [[T0]], [[NBITS]]
  39 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add i32 [[NBITS]], 1
  40 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
  41 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
  42 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
  43 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = shl i32 [[X]], [[T2]]
  44 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T3]]
  45 ;
  46   %t0 = shl i32 %x, %nbits
  47   %t1 = ashr i32 %t0, %nbits
  48   %t2 = add i32 %nbits, 1
  49   call void @use32(i32 %t0)
  50   call void @use32(i32 %t1)
  51   call void @use32(i32 %t2)
  52   %t3 = shl i32 %t1, %t2
  53   ret i32 %t3
  54 }
  55
  56 ; Vectors
  57
  58 declare void @use3xi32(<3 x i32>)
  59
  60 define <3 x i32> @t2_vec_splat(<3 x i32> %x, <3 x i32> %nbits) {
  61 ; CHECK-LABEL: @t2_vec_splat(
  62 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl <3 x i32> [[X:%.*]], [[NBITS:%.*]]
  63 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = ashr <3 x i32> [[T0]], [[NBITS]]
  64 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add <3 x i32> [[NBITS]], <i32 1, i32 1, i32 1>
  65 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T0]])
  66 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T1]])
  67 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T2]])
  68 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = shl <3 x i32> [[X]], [[T2]]
  69 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i32> [[T3]]
  70 ;
  71   %t0 = shl <3 x i32> %x, %nbits
  72   %t1 = ashr <3 x i32> %t0, %nbits
  73   %t2 = add <3 x i32> %nbits, <i32 1, i32 1, i32 1>
  74   call void @use3xi32(<3 x i32> %t0)
  75   call void @use3xi32(<3 x i32> %t1)
  76   call void @use3xi32(<3 x i32> %t2)
  77   %t3 = shl <3 x i32> %t1, %t2
  78   ret <3 x i32> %t3
  79 }
  80
  81 define <3 x i32> @t3_vec_nonsplat(<3 x i32> %x, <3 x i32> %nbits) {
  82 ; CHECK-LABEL: @t3_vec_nonsplat(
  83 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl <3 x i32> [[X:%.*]], [[NBITS:%.*]]
  84 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = ashr <3 x i32> [[T0]], [[NBITS]]
  85 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add <3 x i32> [[NBITS]], <i32 1, i32 0, i32 2>
  86 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T0]])
  87 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T1]])
  88 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T2]])
  89 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = shl <3 x i32> [[X]], [[T2]]
  90 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i32> [[T3]]
  91 ;
  92   %t0 = shl <3 x i32> %x, %nbits
  93   %t1 = ashr <3 x i32> %t0, %nbits
  94   %t2 = add <3 x i32> %nbits, <i32 1, i32 0, i32 2>
  95   call void @use3xi32(<3 x i32> %t0)
  96   call void @use3xi32(<3 x i32> %t1)
  97   call void @use3xi32(<3 x i32> %t2)
  98   %t3 = shl <3 x i32> %t1, %t2
  99   ret <3 x i32> %t3
 100 }
 101
 102 define <3 x i32> @t4_vec_undef(<3 x i32> %x, <3 x i32> %nbits) {
 103 ; CHECK-LABEL: @t4_vec_undef(
 104 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl <3 x i32> [[X:%.*]], [[NBITS:%.*]]
 105 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = ashr <3 x i32> [[T0]], [[NBITS]]
 106 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add <3 x i32> [[NBITS]], <i32 1, i32 undef, i32 1>
 107 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T0]])
 108 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T1]])
 109 ; CHECK-NEXT:    call void @use3xi32(<3 x i32> [[T2]])
 110 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = shl <3 x i32> [[X]], [[T2]]
 111 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i32> [[T3]]
 112 ;
 113   %t0 = shl <3 x i32> %x, %nbits
 114   %t1 = ashr <3 x i32> %t0, %nbits
 115   %t2 = add <3 x i32> %nbits, <i32 1, i32 undef, i32 1>
 116   call void @use3xi32(<3 x i32> %t0)
 117   call void @use3xi32(<3 x i32> %t1)
 118   call void @use3xi32(<3 x i32> %t2)
 119   %t3 = shl <3 x i32> %t1, %t2
 120   ret <3 x i32> %t3
 121 }
 122
 123 ; Fast-math flags. We must not preserve them!
 124
 125 define i32 @t5_nuw(i32 %x, i32 %nbits) {
 126 ; CHECK-LABEL: @t5_nuw(
 127 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], [[NBITS:%.*]]
 128 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = ashr i32 [[T0]], [[NBITS]]
 129 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
 130 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
 131 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = shl i32 [[X]], [[NBITS]]
 132 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
 133 ;
 134   %t0 = shl i32 %x, %nbits
 135   %t1 = ashr i32 %t0, %nbits
 136   call void @use32(i32 %t0)
 137   call void @use32(i32 %t1)
 138   %t2 = shl nuw i32 %t1, %nbits
 139   ret i32 %t2
 140 }
 141
 142 define i32 @t6_nsw(i32 %x, i32 %nbits) {
 143 ; CHECK-LABEL: @t6_nsw(
 144 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], [[NBITS:%.*]]
 145 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = ashr i32 [[T0]], [[NBITS]]
 146 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
 147 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
 148 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = shl i32 [[X]], [[NBITS]]
 149 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
 150 ;
 151   %t0 = shl i32 %x, %nbits
 152   %t1 = ashr i32 %t0, %nbits
 153   call void @use32(i32 %t0)
 154   call void @use32(i32 %t1)
 155   %t2 = shl nsw i32 %t1, %nbits
 156   ret i32 %t2
 157 }
 158
 159 define i32 @t7_nuw_nsw(i32 %x, i32 %nbits) {
 160 ; CHECK-LABEL: @t7_nuw_nsw(
 161 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], [[NBITS:%.*]]
 162 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = ashr i32 [[T0]], [[NBITS]]
 163 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
 164 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
 165 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = shl i32 [[X]], [[NBITS]]
 166 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
 167 ;
 168   %t0 = shl i32 %x, %nbits
 169   %t1 = ashr i32 %t0, %nbits
 170   call void @use32(i32 %t0)
 171   call void @use32(i32 %t1)
 172   %t2 = shl nuw nsw i32 %t1, %nbits
 173   ret i32 %t2
 174 }
 175
 176 ; Special test
 177
 178 declare void @llvm.assume(i1 %cond)
 179
 180 ; We can't simplify (%shiftnbits-%masknbits) but we have an assumption.
 181 define i32 @t8_assume_uge(i32 %x, i32 %masknbits, i32 %shiftnbits) {
 182 ; CHECK-LABEL: @t8_assume_uge(
 183 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp uge i32 [[SHIFTNBITS:%.*]], [[MASKNBITS:%.*]]
 184 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
 185 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], [[MASKNBITS]]
 186 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = ashr i32 [[T0]], [[MASKNBITS]]
 187 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
 188 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
 189 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = shl i32 [[T1]], [[SHIFTNBITS]]
 190 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
 191 ;
 192   %cmp = icmp uge i32 %shiftnbits, %masknbits
 193   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
 194   %t0 = shl i32 %x, %masknbits
 195   %t1 = ashr i32 %t0, %masknbits
 196   call void @use32(i32 %t0)
 197   call void @use32(i32 %t1)
 198   %t2 = shl i32 %t1, %shiftnbits
 199   ret i32 %t2
 200 }
 201
 202 ; Negative tests
 203
 204 define i32 @n9_different_shamts0(i32 %x, i32 %nbits0, i32 %nbits1) {
 205 ; CHECK-LABEL: @n9_different_shamts0(
 206 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], [[NBITS0:%.*]]
 207 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = ashr i32 [[T0]], [[NBITS1:%.*]]
 208 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
 209 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
 210 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = shl i32 [[T1]], [[NBITS0]]
 211 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
 212 ;
 213   %t0 = shl i32 %x, %nbits0 ; different shift amts
 214   %t1 = ashr i32 %t0, %nbits1 ; different shift amts
 215   call void @use32(i32 %t0)
 216   call void @use32(i32 %t1)
 217   %t2 = shl i32 %t1, %nbits0
 218   ret i32 %t2
 219 }
 220
 221 define i32 @n10_different_shamts1(i32 %x, i32 %nbits0, i32 %nbits1) {
 222 ; CHECK-LABEL: @n10_different_shamts1(
 223 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], [[NBITS0:%.*]]
 224 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = ashr i32 [[T0]], [[NBITS1:%.*]]
 225 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
 226 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T1]])
 227 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = shl i32 [[T1]], [[NBITS1]]
 228 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T2]]
 229 ;
 230   %t0 = shl i32 %x, %nbits0 ; different shift amts
 231   %t1 = ashr i32 %t0, %nbits1 ; different shift amts
 232   call void @use32(i32 %t0)
 233   call void @use32(i32 %t1)
 234   %t2 = shl i32 %t1, %nbits1
 235   ret i32 %t2
 236 }
 237
 238 define i32 @n11_shamt_is_smaller(i32 %x, i32 %nbits) {
 239 ; CHECK-LABEL: @n11_shamt_is_smaller(
 240 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], [[NBITS:%.*]]
 241 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = ashr i32 [[T0]], [[NBITS]]
 242 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add i32 [[NBITS]], -1
 243 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T0]])
 244 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[T2]])
 245 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = shl i32 [[T1]], [[T2]]
 246 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[T3]]
 247 ;
 248   %t0 = shl i32 %x, %nbits
 249   %t1 = ashr i32 %t0, %nbits
 250   %t2 = add i32 %nbits, -1
 251   call void @use32(i32 %t0)
 252   call void @use32(i32 %t2)
 253   %t3 = shl i32 %t1, %t2 ; shift is smaller than mask
 254   ret i32 %t3
 255 }