AMDGPU/SI: Select mad patterns to v_mac_f32
[oota-llvm.git] / test / CodeGen / AMDGPU / mad-combine.ll
1 ; Make sure we still form mad even when unsafe math or fp-contract is allowed instead of fma.
2
3 ; RUN: llc -march=amdgcn -mcpu=tahiti -verify-machineinstrs < %s | FileCheck -check-prefix=SI -check-prefix=SI-STD -check-prefix=FUNC %s
4 ; RUN: llc -march=amdgcn -mcpu=tahiti -verify-machineinstrs -fp-contract=fast < %s | FileCheck -check-prefix=SI -check-prefix=SI-STD -check-prefix=FUNC %s
5 ; RUN: llc -march=amdgcn -mcpu=tahiti -verify-machineinstrs -enable-unsafe-fp-math < %s | FileCheck -check-prefix=SI -check-prefix=SI-STD -check-prefix=FUNC %s
6
7 ; Make sure we don't form mad with denormals
8 ; RUN: llc -march=amdgcn -mcpu=tahiti -mattr=+fp32-denormals -fp-contract=fast -verify-machineinstrs < %s | FileCheck -check-prefix=SI -check-prefix=SI-DENORM -check-prefix=FUNC %s
9 ; RUN: llc -march=amdgcn -mcpu=verde -mattr=+fp32-denormals -fp-contract=fast -verify-machineinstrs < %s | FileCheck -check-prefix=SI -check-prefix=SI-DENORM-SLOWFMAF -check-prefix=FUNC %s
10
11 declare i32 @llvm.r600.read.tidig.x() #0
12 declare float @llvm.fabs.f32(float) #0
13 declare float @llvm.fma.f32(float, float, float) #0
14 declare float @llvm.fmuladd.f32(float, float, float) #0
15
16 ; (fadd (fmul x, y), z) -> (fma x, y, z)
17 ; FUNC-LABEL: {{^}}combine_to_mad_f32_0:
18 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[A:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
19 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[B:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
20 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[C:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:8{{$}}
21
22 ; SI-STD: v_mac_f32_e32 [[C]], [[B]], [[A]]
23
24 ; SI-DENORM: v_fma_f32 [[RESULT:v[0-9]+]], [[A]], [[B]], [[C]]
25
26 ; SI-DENORM-SLOWFMAF-NOT: v_fma
27 ; SI-DENORM-SLOWFMAF-NOT: v_mad
28
29 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_mul_f32_e32 [[TMP:v[0-9]+]], [[B]], [[A]]
30 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_add_f32_e32 [[RESULT:v[0-9]+]], [[C]], [[TMP]]
31
32 ; SI-DENORM: buffer_store_dword [[RESULT]]
33 ; SI-STD: buffer_store_dword [[C]]
34 define void @combine_to_mad_f32_0(float addrspace(1)* noalias %out, float addrspace(1)* noalias %in) #1 {
35   %tid = tail call i32 @llvm.r600.read.tidig.x() #0
36   %gep.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %in, i32 %tid
37   %gep.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 1
38   %gep.2 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 2
39   %gep.out = getelementptr float, float addrspace(1)* %out, i32 %tid
40
41   %a = load float, float addrspace(1)* %gep.0
42   %b = load float, float addrspace(1)* %gep.1
43   %c = load float, float addrspace(1)* %gep.2
44
45   %mul = fmul float %a, %b
46   %fma = fadd float %mul, %c
47   store float %fma, float addrspace(1)* %gep.out
48   ret void
49 }
50
51 ; (fadd (fmul x, y), z) -> (fma x, y, z)
52 ; FUNC-LABEL: {{^}}combine_to_mad_f32_0_2use:
53 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[A:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
54 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[B:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
55 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[C:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:8{{$}}
56 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[D:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:12{{$}}
57
58 ; SI-STD-DAG: v_mac_f32_e32 [[C]], [[B]], [[A]]
59 ; SI-STD-DAG: v_mac_f32_e32 [[D]], [[B]], [[A]]
60
61 ; SI-DENORM-DAG: v_fma_f32 [[RESULT0:v[0-9]+]], [[A]], [[B]], [[C]]
62 ; SI-DENORM-DAG: v_fma_f32 [[RESULT1:v[0-9]+]], [[A]], [[B]], [[D]]
63
64 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_mul_f32_e32 [[TMP:v[0-9]+]], [[B]], [[A]]
65 ; SI-DENORM-SLOWFMAF-DAG: v_add_f32_e32 [[RESULT0:v[0-9]+]], [[C]], [[TMP]]
66 ; SI-DENORM-SLOWFMAF-DAG: v_add_f32_e32 [[RESULT1:v[0-9]+]], [[D]], [[TMP]]
67
68 ; SI-DENORM-DAG: buffer_store_dword [[RESULT0]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
69 ; SI-DENORM-DAG: buffer_store_dword [[RESULT1]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
70 ; SI-STD-DAG: buffer_store_dword [[C]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
71 ; SI-STD-DAG: buffer_store_dword [[D]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
72 ; SI: s_endpgm
73 define void @combine_to_mad_f32_0_2use(float addrspace(1)* noalias %out, float addrspace(1)* noalias %in) #1 {
74   %tid = tail call i32 @llvm.r600.read.tidig.x() #0
75   %gep.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %in, i32 %tid
76   %gep.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 1
77   %gep.2 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 2
78   %gep.3 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 3
79   %gep.out.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %out, i32 %tid
80   %gep.out.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.out.0, i32 1
81
82   %a = load float, float addrspace(1)* %gep.0
83   %b = load float, float addrspace(1)* %gep.1
84   %c = load float, float addrspace(1)* %gep.2
85   %d = load float, float addrspace(1)* %gep.3
86
87   %mul = fmul float %a, %b
88   %fma0 = fadd float %mul, %c
89   %fma1 = fadd float %mul, %d
90
91   store float %fma0, float addrspace(1)* %gep.out.0
92   store float %fma1, float addrspace(1)* %gep.out.1
93   ret void
94 }
95
96 ; (fadd x, (fmul y, z)) -> (fma y, z, x)
97 ; FUNC-LABEL: {{^}}combine_to_mad_f32_1:
98 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[A:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
99 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[B:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
100 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[C:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:8{{$}}
101
102 ; SI-STD: v_mac_f32_e32 [[C]], [[B]], [[A]]
103 ; SI-DENORM: v_fma_f32 [[RESULT:v[0-9]+]], [[A]], [[B]], [[C]]
104
105 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_mul_f32_e32 [[TMP:v[0-9]+]], [[B]], [[A]]
106 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_add_f32_e32 [[RESULT:v[0-9]+]], [[TMP]], [[C]]
107
108 ; SI-DENORM: buffer_store_dword [[RESULT]]
109 ; SI-STD: buffer_store_dword [[C]]
110 define void @combine_to_mad_f32_1(float addrspace(1)* noalias %out, float addrspace(1)* noalias %in) #1 {
111   %tid = tail call i32 @llvm.r600.read.tidig.x() #0
112   %gep.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %in, i32 %tid
113   %gep.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 1
114   %gep.2 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 2
115   %gep.out = getelementptr float, float addrspace(1)* %out, i32 %tid
116
117   %a = load float, float addrspace(1)* %gep.0
118   %b = load float, float addrspace(1)* %gep.1
119   %c = load float, float addrspace(1)* %gep.2
120
121   %mul = fmul float %a, %b
122   %fma = fadd float %c, %mul
123   store float %fma, float addrspace(1)* %gep.out
124   ret void
125 }
126
127 ; (fsub (fmul x, y), z) -> (fma x, y, (fneg z))
128 ; FUNC-LABEL: {{^}}combine_to_mad_fsub_0_f32:
129 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[A:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
130 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[B:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
131 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[C:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:8{{$}}
132
133 ; SI-STD: v_mad_f32 [[RESULT:v[0-9]+]], [[A]], [[B]], -[[C]]
134 ; SI-DENORM: v_fma_f32 [[RESULT:v[0-9]+]], [[A]], [[B]], -[[C]]
135
136 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_mul_f32_e32 [[TMP:v[0-9]+]], [[B]], [[A]]
137 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_subrev_f32_e32 [[RESULT:v[0-9]+]], [[C]], [[TMP]]
138
139 ; SI: buffer_store_dword [[RESULT]]
140 define void @combine_to_mad_fsub_0_f32(float addrspace(1)* noalias %out, float addrspace(1)* noalias %in) #1 {
141   %tid = tail call i32 @llvm.r600.read.tidig.x() #0
142   %gep.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %in, i32 %tid
143   %gep.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 1
144   %gep.2 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 2
145   %gep.out = getelementptr float, float addrspace(1)* %out, i32 %tid
146
147   %a = load float, float addrspace(1)* %gep.0
148   %b = load float, float addrspace(1)* %gep.1
149   %c = load float, float addrspace(1)* %gep.2
150
151   %mul = fmul float %a, %b
152   %fma = fsub float %mul, %c
153   store float %fma, float addrspace(1)* %gep.out
154   ret void
155 }
156
157 ; (fsub (fmul x, y), z) -> (fma x, y, (fneg z))
158 ; FUNC-LABEL: {{^}}combine_to_mad_fsub_0_f32_2use:
159 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[A:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
160 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[B:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
161 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[C:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:8{{$}}
162 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[D:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:12{{$}}
163
164 ; SI-STD-DAG: v_mad_f32 [[RESULT0:v[0-9]+]], [[A]], [[B]], -[[C]]
165 ; SI-STD-DAG: v_mad_f32 [[RESULT1:v[0-9]+]], [[A]], [[B]], -[[D]]
166
167 ; SI-DENORM-DAG: v_fma_f32 [[RESULT0:v[0-9]+]], [[A]], [[B]], -[[C]]
168 ; SI-DENORM-DAG: v_fma_f32 [[RESULT1:v[0-9]+]], [[A]], [[B]], -[[D]]
169
170 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_mul_f32_e32 [[TMP:v[0-9]+]], [[B]], [[A]]
171 ; SI-DENORM-SLOWFMAF-DAG: v_subrev_f32_e32 [[RESULT0:v[0-9]+]], [[C]], [[TMP]]
172 ; SI-DENORM-SLOWFMAF-DAG: v_subrev_f32_e32 [[RESULT1:v[0-9]+]], [[D]], [[TMP]]
173
174 ; SI-DAG: buffer_store_dword [[RESULT0]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
175 ; SI-DAG: buffer_store_dword [[RESULT1]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
176 ; SI: s_endpgm
177 define void @combine_to_mad_fsub_0_f32_2use(float addrspace(1)* noalias %out, float addrspace(1)* noalias %in) #1 {
178   %tid = tail call i32 @llvm.r600.read.tidig.x() #0
179   %gep.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %in, i32 %tid
180   %gep.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 1
181   %gep.2 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 2
182   %gep.3 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 3
183   %gep.out.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %out, i32 %tid
184   %gep.out.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.out.0, i32 1
185
186   %a = load float, float addrspace(1)* %gep.0
187   %b = load float, float addrspace(1)* %gep.1
188   %c = load float, float addrspace(1)* %gep.2
189   %d = load float, float addrspace(1)* %gep.3
190
191   %mul = fmul float %a, %b
192   %fma0 = fsub float %mul, %c
193   %fma1 = fsub float %mul, %d
194   store float %fma0, float addrspace(1)* %gep.out.0
195   store float %fma1, float addrspace(1)* %gep.out.1
196   ret void
197 }
198
199 ; (fsub x, (fmul y, z)) -> (fma (fneg y), z, x)
200 ; FUNC-LABEL: {{^}}combine_to_mad_fsub_1_f32:
201 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[A:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
202 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[B:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
203 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[C:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:8{{$}}
204
205 ; SI-STD: v_mad_f32 [[RESULT:v[0-9]+]], -[[A]], [[B]], [[C]]
206 ; SI-DENORM: v_fma_f32 [[RESULT:v[0-9]+]], -[[A]], [[B]], [[C]]
207
208 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_mul_f32_e32 [[TMP:v[0-9]+]], [[B]], [[A]]
209 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_subrev_f32_e32 [[RESULT:v[0-9]+]], [[TMP]], [[C]]
210
211 ; SI: buffer_store_dword [[RESULT]]
212 define void @combine_to_mad_fsub_1_f32(float addrspace(1)* noalias %out, float addrspace(1)* noalias %in) #1 {
213   %tid = tail call i32 @llvm.r600.read.tidig.x() #0
214   %gep.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %in, i32 %tid
215   %gep.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 1
216   %gep.2 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 2
217   %gep.out = getelementptr float, float addrspace(1)* %out, i32 %tid
218
219   %a = load float, float addrspace(1)* %gep.0
220   %b = load float, float addrspace(1)* %gep.1
221   %c = load float, float addrspace(1)* %gep.2
222
223   %mul = fmul float %a, %b
224   %fma = fsub float %c, %mul
225   store float %fma, float addrspace(1)* %gep.out
226   ret void
227 }
228
229 ; (fsub x, (fmul y, z)) -> (fma (fneg y), z, x)
230 ; FUNC-LABEL: {{^}}combine_to_mad_fsub_1_f32_2use:
231 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[A:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
232 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[B:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
233 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[C:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:8{{$}}
234
235 ; SI-STD-DAG: v_mad_f32 [[RESULT0:v[0-9]+]], -[[A]], [[B]], [[C]]
236 ; SI-STD-DAG: v_mad_f32 [[RESULT1:v[0-9]+]], -[[A]], [[B]], [[D]]
237
238 ; SI-DENORM-DAG: v_fma_f32 [[RESULT0:v[0-9]+]], -[[A]], [[B]], [[C]]
239 ; SI-DENORM-DAG: v_fma_f32 [[RESULT1:v[0-9]+]], -[[A]], [[B]], [[D]]
240
241 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_mul_f32_e32 [[TMP:v[0-9]+]], [[B]], [[A]]
242 ; SI-DENORM-SLOWFMAF-DAG: v_subrev_f32_e32 [[RESULT0:v[0-9]+]], [[TMP]], [[C]]
243 ; SI-DENORM-SLOWFMAF-DAG: v_subrev_f32_e32 [[RESULT1:v[0-9]+]], [[TMP]], [[D]]
244
245 ; SI-DAG: buffer_store_dword [[RESULT0]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
246 ; SI-DAG: buffer_store_dword [[RESULT1]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
247 ; SI: s_endpgm
248 define void @combine_to_mad_fsub_1_f32_2use(float addrspace(1)* noalias %out, float addrspace(1)* noalias %in) #1 {
249   %tid = tail call i32 @llvm.r600.read.tidig.x() #0
250   %gep.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %in, i32 %tid
251   %gep.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 1
252   %gep.2 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 2
253   %gep.3 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 3
254   %gep.out.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %out, i32 %tid
255   %gep.out.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.out.0, i32 1
256
257   %a = load float, float addrspace(1)* %gep.0
258   %b = load float, float addrspace(1)* %gep.1
259   %c = load float, float addrspace(1)* %gep.2
260   %d = load float, float addrspace(1)* %gep.3
261
262   %mul = fmul float %a, %b
263   %fma0 = fsub float %c, %mul
264   %fma1 = fsub float %d, %mul
265   store float %fma0, float addrspace(1)* %gep.out.0
266   store float %fma1, float addrspace(1)* %gep.out.1
267   ret void
268 }
269
270 ; (fsub (fneg (fmul x, y)), z) -> (fma (fneg x), y, (fneg z))
271 ; FUNC-LABEL: {{^}}combine_to_mad_fsub_2_f32:
272 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[A:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
273 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[B:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
274 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[C:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:8{{$}}
275
276 ; SI-STD: v_mad_f32 [[RESULT:v[0-9]+]], -[[A]], [[B]], -[[C]]
277
278 ; SI-DENORM: v_fma_f32 [[RESULT:v[0-9]+]], -[[A]], [[B]], -[[C]]
279
280 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_mul_f32_e32 [[TMP:v[0-9]+]], [[B]], [[A]]
281 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_sub_f32_e64 [[RESULT:v[0-9]+]], -[[TMP]], [[C]]
282
283 ; SI: buffer_store_dword [[RESULT]]
284 define void @combine_to_mad_fsub_2_f32(float addrspace(1)* noalias %out, float addrspace(1)* noalias %in) #1 {
285   %tid = tail call i32 @llvm.r600.read.tidig.x() #0
286   %gep.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %in, i32 %tid
287   %gep.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 1
288   %gep.2 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 2
289   %gep.out = getelementptr float, float addrspace(1)* %out, i32 %tid
290
291   %a = load float, float addrspace(1)* %gep.0
292   %b = load float, float addrspace(1)* %gep.1
293   %c = load float, float addrspace(1)* %gep.2
294
295   %mul = fmul float %a, %b
296   %mul.neg = fsub float -0.0, %mul
297   %fma = fsub float %mul.neg, %c
298
299   store float %fma, float addrspace(1)* %gep.out
300   ret void
301 }
302
303 ; (fsub (fneg (fmul x, y)), z) -> (fma (fneg x), y, (fneg z))
304 ; FUNC-LABEL: {{^}}combine_to_mad_fsub_2_f32_2uses_neg:
305 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[A:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
306 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[B:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
307 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[C:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:8{{$}}
308
309 ; SI-STD-DAG: v_mad_f32 [[RESULT0:v[0-9]+]], -[[A]], [[B]], -[[C]]
310 ; SI-STD-DAG: v_mad_f32 [[RESULT1:v[0-9]+]], -[[A]], [[B]], -[[D]]
311
312 ; SI-DENORM-DAG: v_fma_f32 [[RESULT0:v[0-9]+]], -[[A]], [[B]], -[[C]]
313 ; SI-DENORM-DAG: v_fma_f32 [[RESULT1:v[0-9]+]], -[[A]], [[B]], -[[D]]
314
315 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_mul_f32_e32 [[TMP:v[0-9]+]], [[B]], [[A]]
316 ; SI-DENORM-SLOWFMAF-DAG: v_sub_f32_e64 [[RESULT0:v[0-9]+]], -[[TMP]], [[C]]
317 ; SI-DENORM-SLOWFMAF-DAG: v_sub_f32_e64 [[RESULT1:v[0-9]+]], -[[TMP]], [[D]]
318
319 ; SI-DAG: buffer_store_dword [[RESULT0]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
320 ; SI-DAG: buffer_store_dword [[RESULT1]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
321 ; SI: s_endpgm
322 define void @combine_to_mad_fsub_2_f32_2uses_neg(float addrspace(1)* noalias %out, float addrspace(1)* noalias %in) #1 {
323   %tid = tail call i32 @llvm.r600.read.tidig.x() #0
324   %gep.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %in, i32 %tid
325   %gep.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 1
326   %gep.2 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 2
327   %gep.3 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 3
328   %gep.out.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %out, i32 %tid
329   %gep.out.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.out.0, i32 1
330
331   %a = load float, float addrspace(1)* %gep.0
332   %b = load float, float addrspace(1)* %gep.1
333   %c = load float, float addrspace(1)* %gep.2
334   %d = load float, float addrspace(1)* %gep.3
335
336   %mul = fmul float %a, %b
337   %mul.neg = fsub float -0.0, %mul
338   %fma0 = fsub float %mul.neg, %c
339   %fma1 = fsub float %mul.neg, %d
340
341   store float %fma0, float addrspace(1)* %gep.out.0
342   store float %fma1, float addrspace(1)* %gep.out.1
343   ret void
344 }
345
346 ; (fsub (fneg (fmul x, y)), z) -> (fma (fneg x), y, (fneg z))
347 ; FUNC-LABEL: {{^}}combine_to_mad_fsub_2_f32_2uses_mul:
348 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[A:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
349 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[B:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
350 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[C:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:8{{$}}
351
352 ; SI-STD-DAG: v_mad_f32 [[RESULT0:v[0-9]+]], -[[A]], [[B]], -[[C]]
353 ; SI-STD-DAG: v_mad_f32 [[RESULT1:v[0-9]+]], [[A]], [[B]], -[[D]]
354
355 ; SI-DENORM-DAG: v_fma_f32 [[RESULT0:v[0-9]+]], -[[A]], [[B]], -[[C]]
356 ; SI-DENORM-DAG: v_fma_f32 [[RESULT1:v[0-9]+]], [[A]], [[B]], -[[D]]
357
358 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_mul_f32_e32 [[TMP:v[0-9]+]], [[B]], [[A]]
359 ; SI-DENORM-SLOWFMAF-DAG: v_sub_f32_e64 [[RESULT0:v[0-9]+]], -[[TMP]], [[C]]
360 ; SI-DENORM-SLOWFMAF-DAG: v_subrev_f32_e32 [[RESULT1:v[0-9]+]], [[D]], [[TMP]]
361
362 ; SI-DAG: buffer_store_dword [[RESULT0]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
363 ; SI-DAG: buffer_store_dword [[RESULT1]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
364 ; SI: s_endpgm
365 define void @combine_to_mad_fsub_2_f32_2uses_mul(float addrspace(1)* noalias %out, float addrspace(1)* noalias %in) #1 {
366   %tid = tail call i32 @llvm.r600.read.tidig.x() #0
367   %gep.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %in, i32 %tid
368   %gep.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 1
369   %gep.2 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 2
370   %gep.3 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 3
371   %gep.out.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %out, i32 %tid
372   %gep.out.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.out.0, i32 1
373
374   %a = load float, float addrspace(1)* %gep.0
375   %b = load float, float addrspace(1)* %gep.1
376   %c = load float, float addrspace(1)* %gep.2
377   %d = load float, float addrspace(1)* %gep.3
378
379   %mul = fmul float %a, %b
380   %mul.neg = fsub float -0.0, %mul
381   %fma0 = fsub float %mul.neg, %c
382   %fma1 = fsub float %mul, %d
383
384   store float %fma0, float addrspace(1)* %gep.out.0
385   store float %fma1, float addrspace(1)* %gep.out.1
386   ret void
387 }
388
389 ; fold (fsub (fma x, y, (fmul u, v)), z) -> (fma x, y (fma u, v, (fneg z)))
390
391 ; FUNC-LABEL: {{^}}aggressive_combine_to_mad_fsub_0_f32:
392 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[A:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
393 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[B:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
394 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[C:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:8{{$}}
395 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[D:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:12{{$}}
396 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[E:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:16{{$}}
397
398 ; SI-STD: v_mul_f32_e32 [[TMP0:v[0-9]+]], [[E]], [[D]]
399 ; SI-STD: v_fma_f32 [[TMP1:v[0-9]+]], [[A]], [[B]], [[TMP0]]
400 ; SI-STD: v_subrev_f32_e32 [[RESULT:v[0-9]+]], [[C]], [[TMP1]]
401
402 ; SI-DENORM: v_fma_f32 [[TMP0:v[0-9]+]], [[D]], [[E]], -[[C]]
403 ; SI-DENORM: v_fma_f32 [[RESULT:v[0-9]+]], [[A]], [[B]], [[TMP0]]
404
405 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_mul_f32_e32 [[TMP0:v[0-9]+]], [[E]], [[D]]
406 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_fma_f32 [[TMP1:v[0-9]+]], [[A]], [[B]], [[TMP0]]
407 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_subrev_f32_e32 [[RESULT1:v[0-9]+]], [[C]], [[TMP1]]
408
409 ; SI: buffer_store_dword [[RESULT]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
410 define void @aggressive_combine_to_mad_fsub_0_f32(float addrspace(1)* noalias %out, float addrspace(1)* noalias %in) #1 {
411   %tid = tail call i32 @llvm.r600.read.tidig.x() #0
412   %gep.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %in, i32 %tid
413   %gep.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 1
414   %gep.2 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 2
415   %gep.3 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 3
416   %gep.4 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 4
417   %gep.out = getelementptr float, float addrspace(1)* %out, i32 %tid
418
419   %x = load float, float addrspace(1)* %gep.0
420   %y = load float, float addrspace(1)* %gep.1
421   %z = load float, float addrspace(1)* %gep.2
422   %u = load float, float addrspace(1)* %gep.3
423   %v = load float, float addrspace(1)* %gep.4
424
425   %tmp0 = fmul float %u, %v
426   %tmp1 = call float @llvm.fma.f32(float %x, float %y, float %tmp0) #0
427   %tmp2 = fsub float %tmp1, %z
428
429   store float %tmp2, float addrspace(1)* %gep.out
430   ret void
431 }
432
433 ; fold (fsub x, (fma y, z, (fmul u, v)))
434 ;   -> (fma (fneg y), z, (fma (fneg u), v, x))
435
436 ; FUNC-LABEL: {{^}}aggressive_combine_to_mad_fsub_1_f32:
437 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[A:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
438 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[B:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
439 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[C:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:8{{$}}
440 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[D:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:12{{$}}
441 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[E:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:16{{$}}
442
443 ; SI-STD: v_mul_f32_e32 [[TMP0:v[0-9]+]], [[E]], [[D]]
444 ; SI-STD: v_fma_f32 [[TMP1:v[0-9]+]], [[B]], [[C]], [[TMP0]]
445 ; SI-STD: v_subrev_f32_e32 [[RESULT:v[0-9]+]], [[TMP1]], [[A]]
446
447 ; SI-DENORM: v_fma_f32 [[TMP0:v[0-9]+]], -[[D]], [[E]], [[A]]
448 ; SI-DENORM: v_fma_f32 [[RESULT:v[0-9]+]], -[[B]], [[C]], [[TMP0]]
449
450 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_mul_f32_e32 [[TMP0:v[0-9]+]], [[E]], [[D]]
451 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_fma_f32 [[TMP1:v[0-9]+]], [[B]], [[C]], [[TMP0]]
452 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_subrev_f32_e32 [[RESULT:v[0-9]+]], [[TMP1]], [[A]]
453
454 ; SI: buffer_store_dword [[RESULT]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
455 ; SI: s_endpgm
456 define void @aggressive_combine_to_mad_fsub_1_f32(float addrspace(1)* noalias %out, float addrspace(1)* noalias %in) #1 {
457   %tid = tail call i32 @llvm.r600.read.tidig.x() #0
458   %gep.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %in, i32 %tid
459   %gep.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 1
460   %gep.2 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 2
461   %gep.3 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 3
462   %gep.4 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 4
463   %gep.out = getelementptr float, float addrspace(1)* %out, i32 %tid
464
465   %x = load float, float addrspace(1)* %gep.0
466   %y = load float, float addrspace(1)* %gep.1
467   %z = load float, float addrspace(1)* %gep.2
468   %u = load float, float addrspace(1)* %gep.3
469   %v = load float, float addrspace(1)* %gep.4
470
471   %tmp0 = fmul float %u, %v
472   %tmp1 = call float @llvm.fma.f32(float %y, float %z, float %tmp0) #0
473   %tmp2 = fsub float %x, %tmp1
474
475   store float %tmp2, float addrspace(1)* %gep.out
476   ret void
477 }
478
479 ; fold (fsub (fma x, y, (fmul u, v)), z) -> (fma x, y (fma u, v, (fneg z)))
480
481 ; FUNC-LABEL: {{^}}aggressive_combine_to_mad_fsub_2_f32:
482 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[A:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
483 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[B:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
484 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[C:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:8{{$}}
485 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[D:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:12{{$}}
486 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[E:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:16{{$}}
487
488 ; SI-STD: v_mad_f32 [[TMP:v[0-9]+]], [[D]], [[E]], -[[C]]
489 ; SI-STD: v_mac_f32_e32 [[TMP]], [[B]], [[A]]
490
491 ; SI-DENORM: v_fma_f32 [[TMP:v[0-9]+]], [[D]], [[E]], -[[C]]
492 ; SI-DENORM: v_fma_f32 [[RESULT:v[0-9]+]], [[A]], [[B]], [[TMP]]
493
494 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_mul_f32_e32 [[TMP0:v[0-9]+]], [[E]], [[D]]
495 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_mul_f32_e32 [[TMP1:v[0-9]+]], [[B]], [[A]]
496 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_add_f32_e32 [[TMP2:v[0-9]+]], [[TMP0]], [[TMP1]]
497 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_subrev_f32_e32 [[RESULT:v[0-9]+]], [[C]], [[TMP2]]
498
499 ; SI-DENORM: buffer_store_dword [[RESULT]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
500 ; SI-STD: buffer_store_dword [[TMP]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
501 ; SI: s_endpgm
502 define void @aggressive_combine_to_mad_fsub_2_f32(float addrspace(1)* noalias %out, float addrspace(1)* noalias %in) #1 {
503   %tid = tail call i32 @llvm.r600.read.tidig.x() #0
504   %gep.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %in, i32 %tid
505   %gep.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 1
506   %gep.2 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 2
507   %gep.3 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 3
508   %gep.4 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 4
509   %gep.out = getelementptr float, float addrspace(1)* %out, i32 %tid
510
511   %x = load float, float addrspace(1)* %gep.0
512   %y = load float, float addrspace(1)* %gep.1
513   %z = load float, float addrspace(1)* %gep.2
514   %u = load float, float addrspace(1)* %gep.3
515   %v = load float, float addrspace(1)* %gep.4
516
517   %tmp0 = fmul float %u, %v
518   %tmp1 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %x, float %y, float %tmp0) #0
519   %tmp2 = fsub float %tmp1, %z
520
521   store float %tmp2, float addrspace(1)* %gep.out
522   ret void
523 }
524
525 ; fold (fsub x, (fmuladd y, z, (fmul u, v)))
526 ;   -> (fmuladd (fneg y), z, (fmuladd (fneg u), v, x))
527
528 ; FUNC-LABEL: {{^}}aggressive_combine_to_mad_fsub_3_f32:
529 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[A:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
530 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[B:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:4{{$}}
531 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[C:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:8{{$}}
532 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[D:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:12{{$}}
533 ; SI-DAG: buffer_load_dword [[E:v[0-9]+]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64 offset:16{{$}}
534
535 ; SI-STD: v_mad_f32 [[TMP:v[0-9]+]], -[[D]], [[E]], [[A]]
536 ; SI-STD: v_mad_f32 [[RESULT:v[0-9]+]], -[[B]], [[C]], [[TMP]]
537
538 ; SI-DENORM: v_fma_f32 [[TMP:v[0-9]+]], -[[D]], [[E]], [[A]]
539 ; SI-DENORM: v_fma_f32 [[RESULT:v[0-9]+]], -[[B]], [[C]], [[TMP]]
540
541 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_mul_f32_e32 [[TMP0:v[0-9]+]], [[E]], [[D]]
542 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_mul_f32_e32 [[TMP1:v[0-9]+]], [[C]], [[B]]
543 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_add_f32_e32 [[TMP2:v[0-9]+]], [[TMP0]], [[TMP1]]
544 ; SI-DENORM-SLOWFMAF: v_subrev_f32_e32 [[RESULT:v[0-9]+]], [[TMP2]], [[A]]
545
546 ; SI: buffer_store_dword [[RESULT]], v{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, s{{\[[0-9]+:[0-9]+\]}}, 0 addr64{{$}}
547 ; SI: s_endpgm
548 define void @aggressive_combine_to_mad_fsub_3_f32(float addrspace(1)* noalias %out, float addrspace(1)* noalias %in) #1 {
549   %tid = tail call i32 @llvm.r600.read.tidig.x() #0
550   %gep.0 = getelementptr float, float addrspace(1)* %in, i32 %tid
551   %gep.1 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 1
552   %gep.2 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 2
553   %gep.3 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 3
554   %gep.4 = getelementptr float, float addrspace(1)* %gep.0, i32 4
555   %gep.out = getelementptr float, float addrspace(1)* %out, i32 %tid
556
557   %x = load float, float addrspace(1)* %gep.0
558   %y = load float, float addrspace(1)* %gep.1
559   %z = load float, float addrspace(1)* %gep.2
560   %u = load float, float addrspace(1)* %gep.3
561   %v = load float, float addrspace(1)* %gep.4
562
563   %tmp0 = fmul float %u, %v
564   %tmp1 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %y, float %z, float %tmp0) #0
565   %tmp2 = fsub float %x, %tmp1
566
567   store float %tmp2, float addrspace(1)* %gep.out
568   ret void
569 }
570
571 attributes #0 = { nounwind readnone }
572 attributes #1 = { nounwind }