test/CodeGen/AArch64/bitfield-insert.ll

   1 ; RUN: llc -mtriple=aarch64-none-linux-gnu < %s | FileCheck %s --check-prefix=CHECK
   2
   3 ; First, a simple example from Clang. The registers could plausibly be
   4 ; different, but probably won't be.
   5
   6 %struct.foo = type { i8, [2 x i8], i8 }
   7
   8 define [1 x i64] @from_clang([1 x i64] %f.coerce, i32 %n) nounwind readnone {
   9 ; CHECK-LABEL: from_clang:
  10 ; CHECK: bfi {{w[0-9]+}}, {{w[0-9]+}}, #3, #4
  11
  12 entry:
  13   %f.coerce.fca.0.extract = extractvalue [1 x i64] %f.coerce, 0
  14   %tmp.sroa.0.0.extract.trunc = trunc i64 %f.coerce.fca.0.extract to i32
  15   %bf.value = shl i32 %n, 3
  16   %0 = and i32 %bf.value, 120
  17   %f.sroa.0.0.insert.ext.masked = and i32 %tmp.sroa.0.0.extract.trunc, 135
  18   %1 = or i32 %f.sroa.0.0.insert.ext.masked, %0
  19   %f.sroa.0.0.extract.trunc = zext i32 %1 to i64
  20   %tmp1.sroa.1.1.insert.insert = and i64 %f.coerce.fca.0.extract, 4294967040
  21   %tmp1.sroa.0.0.insert.insert = or i64 %f.sroa.0.0.extract.trunc, %tmp1.sroa.1.1.insert.insert
  22   %.fca.0.insert = insertvalue [1 x i64] undef, i64 %tmp1.sroa.0.0.insert.insert, 0
  23   ret [1 x i64] %.fca.0.insert
  24 }
  25
  26 define void @test_whole32(i32* %existing, i32* %new) {
  27 ; CHECK-LABEL: test_whole32:
  28
  29 ; CHECK: bfi {{w[0-9]+}}, {{w[0-9]+}}, #26, #5
  30
  31   %oldval = load volatile i32, i32* %existing
  32   %oldval_keep = and i32 %oldval, 2214592511 ; =0x83ffffff
  33
  34   %newval = load volatile i32, i32* %new
  35   %newval_shifted = shl i32 %newval, 26
  36   %newval_masked = and i32 %newval_shifted, 2080374784 ; = 0x7c000000
  37
  38   %combined = or i32 %oldval_keep, %newval_masked
  39   store volatile i32 %combined, i32* %existing
  40
  41   ret void
  42 }
  43
  44 define void @test_whole64(i64* %existing, i64* %new) {
  45 ; CHECK-LABEL: test_whole64:
  46 ; CHECK: bfi {{x[0-9]+}}, {{x[0-9]+}}, #26, #14
  47 ; CHECK-NOT: and
  48 ; CHECK: ret
  49
  50   %oldval = load volatile i64, i64* %existing
  51   %oldval_keep = and i64 %oldval, 18446742974265032703 ; = 0xffffff0003ffffffL
  52
  53   %newval = load volatile i64, i64* %new
  54   %newval_shifted = shl i64 %newval, 26
  55   %newval_masked = and i64 %newval_shifted, 1099444518912 ; = 0xfffc000000
  56
  57   %combined = or i64 %oldval_keep, %newval_masked
  58   store volatile i64 %combined, i64* %existing
  59
  60   ret void
  61 }
  62
  63 define void @test_whole32_from64(i64* %existing, i64* %new) {
  64 ; CHECK-LABEL: test_whole32_from64:
  65
  66
  67 ; CHECK: bfxil {{x[0-9]+}}, {{x[0-9]+}}, #0, #16
  68
  69 ; CHECK: ret
  70
  71   %oldval = load volatile i64, i64* %existing
  72   %oldval_keep = and i64 %oldval, 4294901760 ; = 0xffff0000
  73
  74   %newval = load volatile i64, i64* %new
  75   %newval_masked = and i64 %newval, 65535 ; = 0xffff
  76
  77   %combined = or i64 %oldval_keep, %newval_masked
  78   store volatile i64 %combined, i64* %existing
  79
  80   ret void
  81 }
  82
  83 define void @test_32bit_masked(i32 *%existing, i32 *%new) {
  84 ; CHECK-LABEL: test_32bit_masked:
  85
  86 ; CHECK: and
  87 ; CHECK: bfi [[INSERT:w[0-9]+]], {{w[0-9]+}}, #3, #4
  88
  89   %oldval = load volatile i32, i32* %existing
  90   %oldval_keep = and i32 %oldval, 135 ; = 0x87
  91
  92   %newval = load volatile i32, i32* %new
  93   %newval_shifted = shl i32 %newval, 3
  94   %newval_masked = and i32 %newval_shifted, 120 ; = 0x78
  95
  96   %combined = or i32 %oldval_keep, %newval_masked
  97   store volatile i32 %combined, i32* %existing
  98
  99   ret void
 100 }
 101
 102 define void @test_64bit_masked(i64 *%existing, i64 *%new) {
 103 ; CHECK-LABEL: test_64bit_masked:
 104 ; CHECK: and
 105 ; CHECK: bfi [[INSERT:x[0-9]+]], {{x[0-9]+}}, #40, #8
 106
 107   %oldval = load volatile i64, i64* %existing
 108   %oldval_keep = and i64 %oldval, 1095216660480 ; = 0xff_0000_0000
 109
 110   %newval = load volatile i64, i64* %new
 111   %newval_shifted = shl i64 %newval, 40
 112   %newval_masked = and i64 %newval_shifted, 280375465082880 ; = 0xff00_0000_0000
 113
 114   %combined = or i64 %newval_masked, %oldval_keep
 115   store volatile i64 %combined, i64* %existing
 116
 117   ret void
 118 }
 119
 120 ; Mask is too complicated for literal ANDwwi, make sure other avenues are tried.
 121 define void @test_32bit_complexmask(i32 *%existing, i32 *%new) {
 122 ; CHECK-LABEL: test_32bit_complexmask:
 123
 124 ; CHECK: and
 125 ; CHECK: bfi {{w[0-9]+}}, {{w[0-9]+}}, #3, #4
 126
 127   %oldval = load volatile i32, i32* %existing
 128   %oldval_keep = and i32 %oldval, 647 ; = 0x287
 129
 130   %newval = load volatile i32, i32* %new
 131   %newval_shifted = shl i32 %newval, 3
 132   %newval_masked = and i32 %newval_shifted, 120 ; = 0x278
 133
 134   %combined = or i32 %oldval_keep, %newval_masked
 135   store volatile i32 %combined, i32* %existing
 136
 137   ret void
 138 }
 139
 140 ; Neither mask is is a contiguous set of 1s. BFI can't be used
 141 define void @test_32bit_badmask(i32 *%existing, i32 *%new) {
 142 ; CHECK-LABEL: test_32bit_badmask:
 143 ; CHECK-NOT: bfi
 144 ; CHECK-NOT: bfm
 145 ; CHECK: ret
 146
 147   %oldval = load volatile i32, i32* %existing
 148   %oldval_keep = and i32 %oldval, 135 ; = 0x87
 149
 150   %newval = load volatile i32, i32* %new
 151   %newval_shifted = shl i32 %newval, 3
 152   %newval_masked = and i32 %newval_shifted, 632 ; = 0x278
 153
 154   %combined = or i32 %oldval_keep, %newval_masked
 155   store volatile i32 %combined, i32* %existing
 156
 157   ret void
 158 }
 159
 160 ; Ditto
 161 define void @test_64bit_badmask(i64 *%existing, i64 *%new) {
 162 ; CHECK-LABEL: test_64bit_badmask:
 163 ; CHECK-NOT: bfi
 164 ; CHECK-NOT: bfm
 165 ; CHECK: ret
 166
 167   %oldval = load volatile i64, i64* %existing
 168   %oldval_keep = and i64 %oldval, 135 ; = 0x87
 169
 170   %newval = load volatile i64, i64* %new
 171   %newval_shifted = shl i64 %newval, 3
 172   %newval_masked = and i64 %newval_shifted, 664 ; = 0x278
 173
 174   %combined = or i64 %oldval_keep, %newval_masked
 175   store volatile i64 %combined, i64* %existing
 176
 177   ret void
 178 }
 179
 180 ; Bitfield insert where there's a left-over shr needed at the beginning
 181 ; (e.g. result of str.bf1 = str.bf2)
 182 define void @test_32bit_with_shr(i32* %existing, i32* %new) {
 183 ; CHECK-LABEL: test_32bit_with_shr:
 184
 185   %oldval = load volatile i32, i32* %existing
 186   %oldval_keep = and i32 %oldval, 2214592511 ; =0x83ffffff
 187
 188   %newval = load i32, i32* %new
 189   %newval_shifted = shl i32 %newval, 12
 190   %newval_masked = and i32 %newval_shifted, 2080374784 ; = 0x7c000000
 191
 192   %combined = or i32 %oldval_keep, %newval_masked
 193   store volatile i32 %combined, i32* %existing
 194 ; CHECK: lsr [[BIT:w[0-9]+]], {{w[0-9]+}}, #14
 195 ; CHECK: bfi {{w[0-9]+}}, [[BIT]], #26, #5
 196
 197   ret void
 198 }
 199
 200 ; Bitfield insert where the second or operand is a better match to be folded into the BFM
 201 define void @test_32bit_opnd1_better(i32* %existing, i32* %new) {
 202 ; CHECK-LABEL: test_32bit_opnd1_better:
 203
 204   %oldval = load volatile i32, i32* %existing
 205   %oldval_keep = and i32 %oldval, 65535 ; 0x0000ffff
 206
 207   %newval = load i32, i32* %new
 208   %newval_shifted = shl i32 %newval, 16
 209   %newval_masked = and i32 %newval_shifted, 16711680 ; 0x00ff0000
 210
 211   %combined = or i32 %oldval_keep, %newval_masked
 212   store volatile i32 %combined, i32* %existing
 213 ; CHECK: and [[BIT:w[0-9]+]], {{w[0-9]+}}, #0xffff
 214 ; CHECK: bfi [[BIT]], {{w[0-9]+}}, #16, #8
 215
 216   ret void
 217 }
 218
 219 ; Tests when all the bits from one operand are not useful
 220 define i32 @test_nouseful_bits(i8 %a, i32 %b) {
 221 ; CHECK-LABEL: test_nouseful_bits:
 222 ; CHECK: bfi
 223 ; CHECK: bfi
 224 ; CHECK: bfi
 225 ; CHECK-NOT: bfi
 226 ; CHECK-NOT: or
 227 ; CHECK: lsl
 228   %conv = zext i8 %a to i32     ;   0  0  0  A
 229   %shl = shl i32 %b, 8          ;   B2 B1 B0 0
 230   %or = or i32 %conv, %shl      ;   B2 B1 B0 A
 231   %shl.1 = shl i32 %or, 8       ;   B1 B0 A 0
 232   %or.1 = or i32 %conv, %shl.1  ;   B1 B0 A A
 233   %shl.2 = shl i32 %or.1, 8     ;   B0 A A 0
 234   %or.2 = or i32 %conv, %shl.2  ;   B0 A A A
 235   %shl.3 = shl i32 %or.2, 8     ;   A A A 0
 236   %or.3 = or i32 %conv, %shl.3  ;   A A A A
 237   %shl.4 = shl i32 %or.3, 8     ;   A A A 0
 238   ret i32 %shl.4
 239 }