test/CodeGen/SystemZ/int-mul-08.ll

   1 ; Test high-part i64->i128 multiplications.
   2 ;
   3 ; RUN: llc < %s -mtriple=s390x-linux-gnu | FileCheck %s
   4
   5 declare i64 @foo()
   6
   7 ; Check zero-extended multiplication in which only the high part is used.
   8 define i64 @f1(i64 %dummy, i64 %a, i64 %b) {
   9 ; CHECK: f1:
  10 ; CHECK-NOT: {{%r[234]}}
  11 ; CHECK: mlgr %r2, %r4
  12 ; CHECK: br %r14
  13   %ax = zext i64 %a to i128
  14   %bx = zext i64 %b to i128
  15   %mulx = mul i128 %ax, %bx
  16   %highx = lshr i128 %mulx, 64
  17   %high = trunc i128 %highx to i64
  18   ret i64 %high
  19 }
  20
  21 ; Check sign-extended multiplication in which only the high part is used.
  22 ; This needs a rather convoluted sequence.
  23 define i64 @f2(i64 %dummy, i64 %a, i64 %b) {
  24 ; CHECK: f2:
  25 ; CHECK: mlgr
  26 ; CHECK: agr
  27 ; CHECK: agr
  28 ; CHECK: br %r14
  29   %ax = sext i64 %a to i128
  30   %bx = sext i64 %b to i128
  31   %mulx = mul i128 %ax, %bx
  32   %highx = lshr i128 %mulx, 64
  33   %high = trunc i128 %highx to i64
  34   ret i64 %high
  35 }
  36
  37 ; Check zero-extended multiplication in which only part of the high half
  38 ; is used.
  39 define i64 @f3(i64 %dummy, i64 %a, i64 %b) {
  40 ; CHECK: f3:
  41 ; CHECK-NOT: {{%r[234]}}
  42 ; CHECK: mlgr %r2, %r4
  43 ; CHECK: srlg %r2, %r2, 3
  44 ; CHECK: br %r14
  45   %ax = zext i64 %a to i128
  46   %bx = zext i64 %b to i128
  47   %mulx = mul i128 %ax, %bx
  48   %highx = lshr i128 %mulx, 67
  49   %high = trunc i128 %highx to i64
  50   ret i64 %high
  51 }
  52
  53 ; Check zero-extended multiplication in which the result is split into
  54 ; high and low halves.
  55 define i64 @f4(i64 %dummy, i64 %a, i64 %b) {
  56 ; CHECK: f4:
  57 ; CHECK-NOT: {{%r[234]}}
  58 ; CHECK: mlgr %r2, %r4
  59 ; CHECK: ogr %r2, %r3
  60 ; CHECK: br %r14
  61   %ax = zext i64 %a to i128
  62   %bx = zext i64 %b to i128
  63   %mulx = mul i128 %ax, %bx
  64   %highx = lshr i128 %mulx, 64
  65   %high = trunc i128 %highx to i64
  66   %low = trunc i128 %mulx to i64
  67   %or = or i64 %high, %low
  68   ret i64 %or
  69 }
  70
  71 ; Check division by a constant, which should use multiplication instead.
  72 define i64 @f5(i64 %dummy, i64 %a) {
  73 ; CHECK: f5:
  74 ; CHECK: mlgr %r2,
  75 ; CHECK: srlg %r2, %r2,
  76 ; CHECK: br %r14
  77   %res = udiv i64 %a, 1234
  78   ret i64 %res
  79 }
  80
  81 ; Check MLG with no displacement.
  82 define i64 @f6(i64 %dummy, i64 %a, i64 *%src) {
  83 ; CHECK: f6:
  84 ; CHECK-NOT: {{%r[234]}}
  85 ; CHECK: mlg %r2, 0(%r4)
  86 ; CHECK: br %r14
  87   %b = load i64 *%src
  88   %ax = zext i64 %a to i128
  89   %bx = zext i64 %b to i128
  90   %mulx = mul i128 %ax, %bx
  91   %highx = lshr i128 %mulx, 64
  92   %high = trunc i128 %highx to i64
  93   ret i64 %high
  94 }
  95
  96 ; Check the high end of the aligned MLG range.
  97 define i64 @f7(i64 %dummy, i64 %a, i64 *%src) {
  98 ; CHECK: f7:
  99 ; CHECK: mlg %r2, 524280(%r4)
 100 ; CHECK: br %r14
 101   %ptr = getelementptr i64 *%src, i64 65535
 102   %b = load i64 *%ptr
 103   %ax = zext i64 %a to i128
 104   %bx = zext i64 %b to i128
 105   %mulx = mul i128 %ax, %bx
 106   %highx = lshr i128 %mulx, 64
 107   %high = trunc i128 %highx to i64
 108   ret i64 %high
 109 }
 110
 111 ; Check the next doubleword up, which requires separate address logic.
 112 ; Other sequences besides this one would be OK.
 113 define i64 @f8(i64 %dummy, i64 %a, i64 *%src) {
 114 ; CHECK: f8:
 115 ; CHECK: agfi %r4, 524288
 116 ; CHECK: mlg %r2, 0(%r4)
 117 ; CHECK: br %r14
 118   %ptr = getelementptr i64 *%src, i64 65536
 119   %b = load i64 *%ptr
 120   %ax = zext i64 %a to i128
 121   %bx = zext i64 %b to i128
 122   %mulx = mul i128 %ax, %bx
 123   %highx = lshr i128 %mulx, 64
 124   %high = trunc i128 %highx to i64
 125   ret i64 %high
 126 }
 127
 128 ; Check the high end of the negative aligned MLG range.
 129 define i64 @f9(i64 %dummy, i64 %a, i64 *%src) {
 130 ; CHECK: f9:
 131 ; CHECK: mlg %r2, -8(%r4)
 132 ; CHECK: br %r14
 133   %ptr = getelementptr i64 *%src, i64 -1
 134   %b = load i64 *%ptr
 135   %ax = zext i64 %a to i128
 136   %bx = zext i64 %b to i128
 137   %mulx = mul i128 %ax, %bx
 138   %highx = lshr i128 %mulx, 64
 139   %high = trunc i128 %highx to i64
 140   ret i64 %high
 141 }
 142
 143 ; Check the low end of the MLG range.
 144 define i64 @f10(i64 %dummy, i64 %a, i64 *%src) {
 145 ; CHECK: f10:
 146 ; CHECK: mlg %r2, -524288(%r4)
 147 ; CHECK: br %r14
 148   %ptr = getelementptr i64 *%src, i64 -65536
 149   %b = load i64 *%ptr
 150   %ax = zext i64 %a to i128
 151   %bx = zext i64 %b to i128
 152   %mulx = mul i128 %ax, %bx
 153   %highx = lshr i128 %mulx, 64
 154   %high = trunc i128 %highx to i64
 155   ret i64 %high
 156 }
 157
 158 ; Check the next doubleword down, which needs separate address logic.
 159 ; Other sequences besides this one would be OK.
 160 define i64 @f11(i64 *%dest, i64 %a, i64 *%src) {
 161 ; CHECK: f11:
 162 ; CHECK: agfi %r4, -524296
 163 ; CHECK: mlg %r2, 0(%r4)
 164 ; CHECK: br %r14
 165   %ptr = getelementptr i64 *%src, i64 -65537
 166   %b = load i64 *%ptr
 167   %ax = zext i64 %a to i128
 168   %bx = zext i64 %b to i128
 169   %mulx = mul i128 %ax, %bx
 170   %highx = lshr i128 %mulx, 64
 171   %high = trunc i128 %highx to i64
 172   ret i64 %high
 173 }
 174
 175 ; Check that MLG allows an index.
 176 define i64 @f12(i64 *%dest, i64 %a, i64 %src, i64 %index) {
 177 ; CHECK: f12:
 178 ; CHECK: mlg %r2, 524287(%r5,%r4)
 179 ; CHECK: br %r14
 180   %add1 = add i64 %src, %index
 181   %add2 = add i64 %add1, 524287
 182   %ptr = inttoptr i64 %add2 to i64 *
 183   %b = load i64 *%ptr
 184   %ax = zext i64 %a to i128
 185   %bx = zext i64 %b to i128
 186   %mulx = mul i128 %ax, %bx
 187   %highx = lshr i128 %mulx, 64
 188   %high = trunc i128 %highx to i64
 189   ret i64 %high
 190 }
 191
 192 ; Check that multiplications of spilled values can use MLG rather than MLGR.
 193 define i64 @f13(i64 *%ptr0) {
 194 ; CHECK: f13:
 195 ; CHECK: brasl %r14, foo@PLT
 196 ; CHECK: mlg {{%r[0-9]+}}, 160(%r15)
 197 ; CHECK: br %r14
 198   %ptr1 = getelementptr i64 *%ptr0, i64 2
 199   %ptr2 = getelementptr i64 *%ptr0, i64 4
 200   %ptr3 = getelementptr i64 *%ptr0, i64 6
 201   %ptr4 = getelementptr i64 *%ptr0, i64 8
 202   %ptr5 = getelementptr i64 *%ptr0, i64 10
 203   %ptr6 = getelementptr i64 *%ptr0, i64 12
 204   %ptr7 = getelementptr i64 *%ptr0, i64 14
 205   %ptr8 = getelementptr i64 *%ptr0, i64 16
 206   %ptr9 = getelementptr i64 *%ptr0, i64 18
 207
 208   %val0 = load i64 *%ptr0
 209   %val1 = load i64 *%ptr1
 210   %val2 = load i64 *%ptr2
 211   %val3 = load i64 *%ptr3
 212   %val4 = load i64 *%ptr4
 213   %val5 = load i64 *%ptr5
 214   %val6 = load i64 *%ptr6
 215   %val7 = load i64 *%ptr7
 216   %val8 = load i64 *%ptr8
 217   %val9 = load i64 *%ptr9
 218
 219   %ret = call i64 @foo()
 220
 221   %retx = zext i64 %ret to i128
 222   %val0x = zext i64 %val0 to i128
 223   %mul0d = mul i128 %retx, %val0x
 224   %mul0x = lshr i128 %mul0d, 64
 225
 226   %val1x = zext i64 %val1 to i128
 227   %mul1d = mul i128 %mul0x, %val1x
 228   %mul1x = lshr i128 %mul1d, 64
 229
 230   %val2x = zext i64 %val2 to i128
 231   %mul2d = mul i128 %mul1x, %val2x
 232   %mul2x = lshr i128 %mul2d, 64
 233
 234   %val3x = zext i64 %val3 to i128
 235   %mul3d = mul i128 %mul2x, %val3x
 236   %mul3x = lshr i128 %mul3d, 64
 237
 238   %val4x = zext i64 %val4 to i128
 239   %mul4d = mul i128 %mul3x, %val4x
 240   %mul4x = lshr i128 %mul4d, 64
 241
 242   %val5x = zext i64 %val5 to i128
 243   %mul5d = mul i128 %mul4x, %val5x
 244   %mul5x = lshr i128 %mul5d, 64
 245
 246   %val6x = zext i64 %val6 to i128
 247   %mul6d = mul i128 %mul5x, %val6x
 248   %mul6x = lshr i128 %mul6d, 64
 249
 250   %val7x = zext i64 %val7 to i128
 251   %mul7d = mul i128 %mul6x, %val7x
 252   %mul7x = lshr i128 %mul7d, 64
 253
 254   %val8x = zext i64 %val8 to i128
 255   %mul8d = mul i128 %mul7x, %val8x
 256   %mul8x = lshr i128 %mul8d, 64
 257
 258   %val9x = zext i64 %val9 to i128
 259   %mul9d = mul i128 %mul8x, %val9x
 260   %mul9x = lshr i128 %mul9d, 64
 261
 262   %mul9 = trunc i128 %mul9x to i64
 263   ret i64 %mul9
 264 }