InstCombine: Fold more shuffles of shuffles.
[oota-llvm.git] / test / Transforms / BBVectorize / simple.ll
1 target datalayout = "e-p:64:64:64-i1:8:8-i8:8:8-i16:16:16-i32:32:32-i64:64:64-f32:32:32-f64:64:64-v64:64:64-v128:128:128-a0:0:64-s0:64:64-f80:128:128"
2 ; RUN: opt < %s -bb-vectorize -bb-vectorize-req-chain-depth=3 -bb-vectorize-ignore-target-info -instcombine -gvn -S | FileCheck %s
3
4 ; Basic depth-3 chain
5 define double @test1(double %A1, double %A2, double %B1, double %B2) {
6 ; CHECK: @test1
7 ; CHECK: %X1.v.i1.1 = insertelement <2 x double> undef, double %B1, i32 0
8 ; CHECK: %X1.v.i1.2 = insertelement <2 x double> %X1.v.i1.1, double %B2, i32 1
9 ; CHECK: %X1.v.i0.1 = insertelement <2 x double> undef, double %A1, i32 0
10 ; CHECK: %X1.v.i0.2 = insertelement <2 x double> %X1.v.i0.1, double %A2, i32 1
11         %X1 = fsub double %A1, %B1
12         %X2 = fsub double %A2, %B2
13 ; CHECK: %X1 = fsub <2 x double> %X1.v.i0.2, %X1.v.i1.2
14         %Y1 = fmul double %X1, %A1
15         %Y2 = fmul double %X2, %A2
16 ; CHECK: %Y1 = fmul <2 x double> %X1, %X1.v.i0.2
17         %Z1 = fadd double %Y1, %B1
18         %Z2 = fadd double %Y2, %B2
19 ; CHECK: %Z1 = fadd <2 x double> %Y1, %X1.v.i1.2
20         %R  = fmul double %Z1, %Z2
21 ; CHECK: %Z1.v.r1 = extractelement <2 x double> %Z1, i32 0
22 ; CHECK: %Z1.v.r2 = extractelement <2 x double> %Z1, i32 1
23 ; CHECK: %R = fmul double %Z1.v.r1, %Z1.v.r2
24         ret double %R
25 ; CHECK: ret double %R
26 }
27
28 ; Basic depth-3 chain (last pair permuted)
29 define double @test2(double %A1, double %A2, double %B1, double %B2) {
30 ; CHECK: @test2
31 ; CHECK: %X1.v.i1.1 = insertelement <2 x double> undef, double %B1, i32 0
32 ; CHECK: %X1.v.i1.2 = insertelement <2 x double> %X1.v.i1.1, double %B2, i32 1
33 ; CHECK: %X1.v.i0.1 = insertelement <2 x double> undef, double %A1, i32 0
34 ; CHECK: %X1.v.i0.2 = insertelement <2 x double> %X1.v.i0.1, double %A2, i32 1
35         %X1 = fsub double %A1, %B1
36         %X2 = fsub double %A2, %B2
37 ; CHECK: %X1 = fsub <2 x double> %X1.v.i0.2, %X1.v.i1.2
38         %Y1 = fmul double %X1, %A1
39         %Y2 = fmul double %X2, %A2
40 ; CHECK: %Y1 = fmul <2 x double> %X1, %X1.v.i0.2
41         %Z1 = fadd double %Y2, %B1
42         %Z2 = fadd double %Y1, %B2
43 ; CHECK: %Z1.v.i1.1 = insertelement <2 x double> undef, double %B2, i32 0
44 ; CHECK: %Z1.v.i1.2 = insertelement <2 x double> %Z1.v.i1.1, double %B1, i32 1
45 ; CHECK: %Z2 = fadd <2 x double> %Y1, %Z1.v.i1.2
46         %R  = fmul double %Z1, %Z2
47 ; CHECK: %Z2.v.r1 = extractelement <2 x double> %Z2, i32 0
48 ; CHECK: %Z2.v.r2 = extractelement <2 x double> %Z2, i32 1
49 ; CHECK: %R = fmul double %Z2.v.r2, %Z2.v.r1
50         ret double %R
51 ; CHECK: ret double %R
52 }
53
54 ; Basic depth-3 chain (last pair first splat)
55 define double @test3(double %A1, double %A2, double %B1, double %B2) {
56 ; CHECK: @test3
57 ; CHECK: %X1.v.i1.1 = insertelement <2 x double> undef, double %B1, i32 0
58 ; CHECK: %X1.v.i1.2 = insertelement <2 x double> %X1.v.i1.1, double %B2, i32 1
59 ; CHECK: %X1.v.i0.1 = insertelement <2 x double> undef, double %A1, i32 0
60 ; CHECK: %X1.v.i0.2 = insertelement <2 x double> %X1.v.i0.1, double %A2, i32 1
61         %X1 = fsub double %A1, %B1
62         %X2 = fsub double %A2, %B2
63 ; CHECK: %X1 = fsub <2 x double> %X1.v.i0.2, %X1.v.i1.2
64         %Y1 = fmul double %X1, %A1
65         %Y2 = fmul double %X2, %A2
66 ; CHECK: %Y1 = fmul <2 x double> %X1, %X1.v.i0.2
67         %Z1 = fadd double %Y2, %B1
68         %Z2 = fadd double %Y2, %B2
69 ; CHECK: %Z1.v.i0 = shufflevector <2 x double> %Y1, <2 x double> undef, <2 x i32> <i32 1, i32 1>
70 ; CHECK: %Z1 = fadd <2 x double> %Z1.v.i0, %X1.v.i1.2
71         %R  = fmul double %Z1, %Z2
72 ; CHECK: %Z1.v.r1 = extractelement <2 x double> %Z1, i32 0
73 ; CHECK: %Z1.v.r2 = extractelement <2 x double> %Z1, i32 1
74 ; CHECK: %R = fmul double %Z1.v.r1, %Z1.v.r2
75         ret double %R
76 ; CHECK: ret double %R
77 }
78
79 ; Basic depth-3 chain (last pair second splat)
80 define double @test4(double %A1, double %A2, double %B1, double %B2) {
81 ; CHECK: @test4
82 ; CHECK: %X1.v.i1.1 = insertelement <2 x double> undef, double %B1, i32 0
83 ; CHECK: %X1.v.i1.2 = insertelement <2 x double> %X1.v.i1.1, double %B2, i32 1
84 ; CHECK: %X1.v.i0.1 = insertelement <2 x double> undef, double %A1, i32 0
85 ; CHECK: %X1.v.i0.2 = insertelement <2 x double> %X1.v.i0.1, double %A2, i32 1
86         %X1 = fsub double %A1, %B1
87         %X2 = fsub double %A2, %B2
88 ; CHECK: %X1 = fsub <2 x double> %X1.v.i0.2, %X1.v.i1.2
89         %Y1 = fmul double %X1, %A1
90         %Y2 = fmul double %X2, %A2
91 ; CHECK: %Y1 = fmul <2 x double> %X1, %X1.v.i0.2
92         %Z1 = fadd double %Y1, %B1
93         %Z2 = fadd double %Y1, %B2
94 ; CHECK: %Z1.v.i0 = shufflevector <2 x double> %Y1, <2 x double> undef, <2 x i32> zeroinitializer
95 ; CHECK: %Z1 = fadd <2 x double> %Z1.v.i0, %X1.v.i1.2
96         %R  = fmul double %Z1, %Z2
97 ; CHECK: %Z1.v.r1 = extractelement <2 x double> %Z1, i32 0
98 ; CHECK: %Z1.v.r2 = extractelement <2 x double> %Z1, i32 1
99 ; CHECK: %R = fmul double %Z1.v.r1, %Z1.v.r2
100         ret double %R
101 ; CHECK: ret double %R
102 }
103
104 ; Basic depth-3 chain
105 define <2 x float> @test5(<2 x float> %A1, <2 x float> %A2, <2 x float> %B1, <2 x float> %B2) {
106 ; CHECK: @test5
107 ; CHECK: %X1.v.i1 = shufflevector <2 x float> %B1, <2 x float> %B2, <4 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>
108 ; CHECK: %X1.v.i0 = shufflevector <2 x float> %A1, <2 x float> %A2, <4 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>
109         %X1 = fsub <2 x float> %A1, %B1
110         %X2 = fsub <2 x float> %A2, %B2
111 ; CHECK: %X1 = fsub <4 x float> %X1.v.i0, %X1.v.i1
112         %Y1 = fmul <2 x float> %X1, %A1
113         %Y2 = fmul <2 x float> %X2, %A2
114 ; CHECK: %Y1 = fmul <4 x float> %X1, %X1.v.i0
115         %Z1 = fadd <2 x float> %Y1, %B1
116         %Z2 = fadd <2 x float> %Y2, %B2
117 ; CHECK: %Z1 = fadd <4 x float> %Y1, %X1.v.i1
118         %R  = fmul <2 x float> %Z1, %Z2
119 ; CHECK: %Z1.v.r1 = shufflevector <4 x float> %Z1, <4 x float> undef, <2 x i32> <i32 0, i32 1>
120 ; CHECK: %Z1.v.r2 = shufflevector <4 x float> %Z1, <4 x float> undef, <2 x i32> <i32 2, i32 3>
121 ; CHECK: %R = fmul <2 x float> %Z1.v.r1, %Z1.v.r2
122         ret <2 x float> %R
123 ; CHECK: ret <2 x float> %R
124 }
125
126 ; Basic chain with shuffles
127 define <8 x i8> @test6(<8 x i8> %A1, <8 x i8> %A2, <8 x i8> %B1, <8 x i8> %B2) {
128 ; CHECK: @test6
129 ; CHECK: %X1.v.i1 = shufflevector <8 x i8> %B1, <8 x i8> %B2, <16 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7, i32 8, i32 9, i32 10, i32 11, i32 12, i32 13, i32 14, i32 15>
130 ; CHECK: %X1.v.i0 = shufflevector <8 x i8> %A1, <8 x i8> %A2, <16 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7, i32 8, i32 9, i32 10, i32 11, i32 12, i32 13, i32 14, i32 15>
131         %X1 = sub <8 x i8> %A1, %B1
132         %X2 = sub <8 x i8> %A2, %B2
133 ; CHECK: %X1 = sub <16 x i8> %X1.v.i0, %X1.v.i1
134         %Y1 = mul <8 x i8> %X1, %A1
135         %Y2 = mul <8 x i8> %X2, %A2
136 ; CHECK: %Y1 = mul <16 x i8> %X1, %X1.v.i0
137         %Z1 = add <8 x i8> %Y1, %B1
138         %Z2 = add <8 x i8> %Y2, %B2
139 ; CHECK: %Z1 = add <16 x i8> %Y1, %X1.v.i1
140         %Q1 = shufflevector <8 x i8> %Z1, <8 x i8> %Z2, <8 x i32> <i32 15, i32 8, i32 6, i32 1, i32 13, i32 10, i32 4, i32 3>
141         %Q2 = shufflevector <8 x i8> %Z2, <8 x i8> %Z2, <8 x i32> <i32 6, i32 7, i32 0, i32 1, i32 2, i32 4, i32 4, i32 1>
142         %R  = mul <8 x i8> %Q1, %Q2
143 ; CHECK:  %Q1.v.i1 = shufflevector <16 x i8> %Z1, <16 x i8> undef, <16 x i32> <i32 8, i32 undef, i32 10, i32 undef, i32 undef, i32 13, i32 undef, i32 15, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
144 ; CHECK:  %Q1.v.r1 = shufflevector <16 x i8> %Z1, <16 x i8> %Q1.v.i1, <8 x i32> <i32 23, i32 16, i32 6, i32 1, i32 21, i32 18, i32 4, i32 3>
145 ; CHECK:  %Q1.v.r2 = shufflevector <16 x i8> %Z1, <16 x i8> undef, <8 x i32> <i32 14, i32 15, i32 8, i32 9, i32 10, i32 12, i32 12, i32 9>
146 ; CHECK: %R = mul <8 x i8> %Q1.v.r1, %Q1.v.r2
147         ret <8 x i8> %R
148 ; CHECK: ret <8 x i8> %R
149 }
150
151 ; Basic depth-3 chain (flipped order)
152 define double @test7(double %A1, double %A2, double %B1, double %B2) {
153 ; CHECK: @test7
154 ; CHECK: %X1.v.i1.1 = insertelement <2 x double> undef, double %B1, i32 0
155 ; CHECK: %X1.v.i1.2 = insertelement <2 x double> %X1.v.i1.1, double %B2, i32 1
156 ; CHECK: %X1.v.i0.1 = insertelement <2 x double> undef, double %A1, i32 0
157 ; CHECK: %X1.v.i0.2 = insertelement <2 x double> %X1.v.i0.1, double %A2, i32 1
158         %X1 = fsub double %A1, %B1
159         %X2 = fsub double %A2, %B2
160 ; CHECK: %X1 = fsub <2 x double> %X1.v.i0.2, %X1.v.i1.2
161         %Y1 = fmul double %X1, %A1
162         %Y2 = fmul double %X2, %A2
163 ; CHECK: %Y1 = fmul <2 x double> %X1, %X1.v.i0.2
164         %Z2 = fadd double %Y2, %B2
165         %Z1 = fadd double %Y1, %B1
166 ; CHECK: %Z1 = fadd <2 x double> %Y1, %X1.v.i1.2
167         %R  = fmul double %Z1, %Z2
168 ; CHECK: %Z1.v.r1 = extractelement <2 x double> %Z1, i32 0
169 ; CHECK: %Z1.v.r2 = extractelement <2 x double> %Z1, i32 1
170 ; CHECK: %R = fmul double %Z1.v.r1, %Z1.v.r2
171         ret double %R
172 ; CHECK: ret double %R
173 }
174
175 ; Basic depth-3 chain (subclass data)
176 define i64 @test8(i64 %A1, i64 %A2, i64 %B1, i64 %B2) {
177 ; CHECK: @test8
178 ; CHECK: %X1.v.i1.1 = insertelement <2 x i64> undef, i64 %B1, i32 0
179 ; CHECK: %X1.v.i1.2 = insertelement <2 x i64> %X1.v.i1.1, i64 %B2, i32 1
180 ; CHECK: %X1.v.i0.1 = insertelement <2 x i64> undef, i64 %A1, i32 0
181 ; CHECK: %X1.v.i0.2 = insertelement <2 x i64> %X1.v.i0.1, i64 %A2, i32 1
182         %X1 = sub nsw i64 %A1, %B1
183         %X2 = sub i64 %A2, %B2
184 ; CHECK: %X1 = sub <2 x i64> %X1.v.i0.2, %X1.v.i1.2
185         %Y1 = mul i64 %X1, %A1
186         %Y2 = mul i64 %X2, %A2
187 ; CHECK: %Y1 = mul <2 x i64> %X1, %X1.v.i0.2
188         %Z1 = add i64 %Y1, %B1
189         %Z2 = add i64 %Y2, %B2
190 ; CHECK: %Z1 = add <2 x i64> %Y1, %X1.v.i1.2
191         %R  = mul i64 %Z1, %Z2
192 ; CHECK: %Z1.v.r1 = extractelement <2 x i64> %Z1, i32 0
193 ; CHECK: %Z1.v.r2 = extractelement <2 x i64> %Z1, i32 1
194 ; CHECK: %R = mul i64 %Z1.v.r1, %Z1.v.r2
195         ret i64 %R
196 ; CHECK: ret i64 %R
197 }
198