test/CodeGen/X86/mmx-arith.ll

   1 ; RUN: llc < %s -march=x86 -mattr=+mmx,+sse2 | FileCheck -check-prefix=X32 %s
   2 ; RUN: llc < %s -march=x86-64 -mattr=+mmx,+sse2 | FileCheck -check-prefix=X64 %s
   3
   4 ;; A basic sanity check to make sure that MMX arithmetic actually compiles.
   5 ;; First is a straight translation of the original with bitcasts as needed.
   6
   7 ; X32-LABEL: test0
   8 ; X64-LABEL: test0
   9 define void @test0(x86_mmx* %A, x86_mmx* %B) {
  10 entry:
  11   %tmp1 = load x86_mmx, x86_mmx* %A
  12   %tmp3 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
  13   %tmp1a = bitcast x86_mmx %tmp1 to <8 x i8>
  14   %tmp3a = bitcast x86_mmx %tmp3 to <8 x i8>
  15   %tmp4 = add <8 x i8> %tmp1a, %tmp3a
  16   %tmp4a = bitcast <8 x i8> %tmp4 to x86_mmx
  17   store x86_mmx %tmp4a, x86_mmx* %A
  18   %tmp7 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
  19   %tmp12 = tail call x86_mmx @llvm.x86.mmx.padds.b(x86_mmx %tmp4a, x86_mmx %tmp7)
  20   store x86_mmx %tmp12, x86_mmx* %A
  21   %tmp16 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
  22   %tmp21 = tail call x86_mmx @llvm.x86.mmx.paddus.b(x86_mmx %tmp12, x86_mmx %tmp16)
  23   store x86_mmx %tmp21, x86_mmx* %A
  24   %tmp27 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
  25   %tmp21a = bitcast x86_mmx %tmp21 to <8 x i8>
  26   %tmp27a = bitcast x86_mmx %tmp27 to <8 x i8>
  27   %tmp28 = sub <8 x i8> %tmp21a, %tmp27a
  28   %tmp28a = bitcast <8 x i8> %tmp28 to x86_mmx
  29   store x86_mmx %tmp28a, x86_mmx* %A
  30   %tmp31 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
  31   %tmp36 = tail call x86_mmx @llvm.x86.mmx.psubs.b(x86_mmx %tmp28a, x86_mmx %tmp31)
  32   store x86_mmx %tmp36, x86_mmx* %A
  33   %tmp40 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
  34   %tmp45 = tail call x86_mmx @llvm.x86.mmx.psubus.b(x86_mmx %tmp36, x86_mmx %tmp40)
  35   store x86_mmx %tmp45, x86_mmx* %A
  36   %tmp51 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
  37   %tmp45a = bitcast x86_mmx %tmp45 to <8 x i8>
  38   %tmp51a = bitcast x86_mmx %tmp51 to <8 x i8>
  39   %tmp52 = mul <8 x i8> %tmp45a, %tmp51a
  40   %tmp52a = bitcast <8 x i8> %tmp52 to x86_mmx
  41   store x86_mmx %tmp52a, x86_mmx* %A
  42   %tmp57 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
  43   %tmp57a = bitcast x86_mmx %tmp57 to <8 x i8>
  44   %tmp58 = and <8 x i8> %tmp52, %tmp57a
  45   %tmp58a = bitcast <8 x i8> %tmp58 to x86_mmx
  46   store x86_mmx %tmp58a, x86_mmx* %A
  47   %tmp63 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
  48   %tmp63a = bitcast x86_mmx %tmp63 to <8 x i8>
  49   %tmp64 = or <8 x i8> %tmp58, %tmp63a
  50   %tmp64a = bitcast <8 x i8> %tmp64 to x86_mmx
  51   store x86_mmx %tmp64a, x86_mmx* %A
  52   %tmp69 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
  53   %tmp69a = bitcast x86_mmx %tmp69 to <8 x i8>
  54   %tmp64b = bitcast x86_mmx %tmp64a to <8 x i8>
  55   %tmp70 = xor <8 x i8> %tmp64b, %tmp69a
  56   %tmp70a = bitcast <8 x i8> %tmp70 to x86_mmx
  57   store x86_mmx %tmp70a, x86_mmx* %A
  58   tail call void @llvm.x86.mmx.emms()
  59   ret void
  60 }
  61
  62 ; X32-LABEL: test1
  63 ; X64-LABEL: test1
  64 define void @test1(x86_mmx* %A, x86_mmx* %B) {
  65 entry:
  66   %tmp1 = load x86_mmx, x86_mmx* %A
  67   %tmp3 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
  68   %tmp1a = bitcast x86_mmx %tmp1 to <2 x i32>
  69   %tmp3a = bitcast x86_mmx %tmp3 to <2 x i32>
  70   %tmp4 = add <2 x i32> %tmp1a, %tmp3a
  71   %tmp4a = bitcast <2 x i32> %tmp4 to x86_mmx
  72   store x86_mmx %tmp4a, x86_mmx* %A
  73   %tmp9 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
  74   %tmp9a = bitcast x86_mmx %tmp9 to <2 x i32>
  75   %tmp10 = sub <2 x i32> %tmp4, %tmp9a
  76   %tmp10a = bitcast <2 x i32> %tmp4 to x86_mmx
  77   store x86_mmx %tmp10a, x86_mmx* %A
  78   %tmp15 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
  79   %tmp10b = bitcast x86_mmx %tmp10a to <2 x i32>
  80   %tmp15a = bitcast x86_mmx %tmp15 to <2 x i32>
  81   %tmp16 = mul <2 x i32> %tmp10b, %tmp15a
  82   %tmp16a = bitcast <2 x i32> %tmp16 to x86_mmx
  83   store x86_mmx %tmp16a, x86_mmx* %A
  84   %tmp21 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
  85   %tmp16b = bitcast x86_mmx %tmp16a to <2 x i32>
  86   %tmp21a = bitcast x86_mmx %tmp21 to <2 x i32>
  87   %tmp22 = and <2 x i32> %tmp16b, %tmp21a
  88   %tmp22a = bitcast <2 x i32> %tmp22 to x86_mmx
  89   store x86_mmx %tmp22a, x86_mmx* %A
  90   %tmp27 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
  91   %tmp22b = bitcast x86_mmx %tmp22a to <2 x i32>
  92   %tmp27a = bitcast x86_mmx %tmp27 to <2 x i32>
  93   %tmp28 = or <2 x i32> %tmp22b, %tmp27a
  94   %tmp28a = bitcast <2 x i32> %tmp28 to x86_mmx
  95   store x86_mmx %tmp28a, x86_mmx* %A
  96   %tmp33 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
  97   %tmp28b = bitcast x86_mmx %tmp28a to <2 x i32>
  98   %tmp33a = bitcast x86_mmx %tmp33 to <2 x i32>
  99   %tmp34 = xor <2 x i32> %tmp28b, %tmp33a
 100   %tmp34a = bitcast <2 x i32> %tmp34 to x86_mmx
 101   store x86_mmx %tmp34a, x86_mmx* %A
 102   tail call void @llvm.x86.mmx.emms( )
 103   ret void
 104 }
 105
 106 ; X32-LABEL: test2
 107 ; X64-LABEL: test2
 108 define void @test2(x86_mmx* %A, x86_mmx* %B) {
 109 entry:
 110   %tmp1 = load x86_mmx, x86_mmx* %A
 111   %tmp3 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
 112   %tmp1a = bitcast x86_mmx %tmp1 to <4 x i16>
 113   %tmp3a = bitcast x86_mmx %tmp3 to <4 x i16>
 114   %tmp4 = add <4 x i16> %tmp1a, %tmp3a
 115   %tmp4a = bitcast <4 x i16> %tmp4 to x86_mmx
 116   store x86_mmx %tmp4a, x86_mmx* %A
 117   %tmp7 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
 118   %tmp12 = tail call x86_mmx @llvm.x86.mmx.padds.w(x86_mmx %tmp4a, x86_mmx %tmp7)
 119   store x86_mmx %tmp12, x86_mmx* %A
 120   %tmp16 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
 121   %tmp21 = tail call x86_mmx @llvm.x86.mmx.paddus.w(x86_mmx %tmp12, x86_mmx %tmp16)
 122   store x86_mmx %tmp21, x86_mmx* %A
 123   %tmp27 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
 124   %tmp21a = bitcast x86_mmx %tmp21 to <4 x i16>
 125   %tmp27a = bitcast x86_mmx %tmp27 to <4 x i16>
 126   %tmp28 = sub <4 x i16> %tmp21a, %tmp27a
 127   %tmp28a = bitcast <4 x i16> %tmp28 to x86_mmx
 128   store x86_mmx %tmp28a, x86_mmx* %A
 129   %tmp31 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
 130   %tmp36 = tail call x86_mmx @llvm.x86.mmx.psubs.w(x86_mmx %tmp28a, x86_mmx %tmp31)
 131   store x86_mmx %tmp36, x86_mmx* %A
 132   %tmp40 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
 133   %tmp45 = tail call x86_mmx @llvm.x86.mmx.psubus.w(x86_mmx %tmp36, x86_mmx %tmp40)
 134   store x86_mmx %tmp45, x86_mmx* %A
 135   %tmp51 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
 136   %tmp45a = bitcast x86_mmx %tmp45 to <4 x i16>
 137   %tmp51a = bitcast x86_mmx %tmp51 to <4 x i16>
 138   %tmp52 = mul <4 x i16> %tmp45a, %tmp51a
 139   %tmp52a = bitcast <4 x i16> %tmp52 to x86_mmx
 140   store x86_mmx %tmp52a, x86_mmx* %A
 141   %tmp55 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
 142   %tmp60 = tail call x86_mmx @llvm.x86.mmx.pmulh.w(x86_mmx %tmp52a, x86_mmx %tmp55)
 143   store x86_mmx %tmp60, x86_mmx* %A
 144   %tmp64 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
 145   %tmp69 = tail call x86_mmx @llvm.x86.mmx.pmadd.wd(x86_mmx %tmp60, x86_mmx %tmp64)
 146   %tmp70 = bitcast x86_mmx %tmp69 to x86_mmx
 147   store x86_mmx %tmp70, x86_mmx* %A
 148   %tmp75 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
 149   %tmp70a = bitcast x86_mmx %tmp70 to <4 x i16>
 150   %tmp75a = bitcast x86_mmx %tmp75 to <4 x i16>
 151   %tmp76 = and <4 x i16> %tmp70a, %tmp75a
 152   %tmp76a = bitcast <4 x i16> %tmp76 to x86_mmx
 153   store x86_mmx %tmp76a, x86_mmx* %A
 154   %tmp81 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
 155   %tmp76b = bitcast x86_mmx %tmp76a to <4 x i16>
 156   %tmp81a = bitcast x86_mmx %tmp81 to <4 x i16>
 157   %tmp82 = or <4 x i16> %tmp76b, %tmp81a
 158   %tmp82a = bitcast <4 x i16> %tmp82 to x86_mmx
 159   store x86_mmx %tmp82a, x86_mmx* %A
 160   %tmp87 = load x86_mmx, x86_mmx* %B
 161   %tmp82b = bitcast x86_mmx %tmp82a to <4 x i16>
 162   %tmp87a = bitcast x86_mmx %tmp87 to <4 x i16>
 163   %tmp88 = xor <4 x i16> %tmp82b, %tmp87a
 164   %tmp88a = bitcast <4 x i16> %tmp88 to x86_mmx
 165   store x86_mmx %tmp88a, x86_mmx* %A
 166   tail call void @llvm.x86.mmx.emms( )
 167   ret void
 168 }
 169
 170 ; X32-LABEL: test3
 171 define <1 x i64> @test3(<1 x i64>* %a, <1 x i64>* %b, i32 %count) nounwind {
 172 entry:
 173   %tmp2942 = icmp eq i32 %count, 0
 174   br i1 %tmp2942, label %bb31, label %bb26
 175
 176 bb26:
 177 ; X32:  addl
 178 ; X32:  adcl
 179   %i.037.0 = phi i32 [ 0, %entry ], [ %tmp25, %bb26 ]
 180   %sum.035.0 = phi <1 x i64> [ zeroinitializer, %entry ], [ %tmp22, %bb26 ]
 181   %tmp13 = getelementptr <1 x i64>, <1 x i64>* %b, i32 %i.037.0
 182   %tmp14 = load <1 x i64>, <1 x i64>* %tmp13
 183   %tmp18 = getelementptr <1 x i64>, <1 x i64>* %a, i32 %i.037.0
 184   %tmp19 = load <1 x i64>, <1 x i64>* %tmp18
 185   %tmp21 = add <1 x i64> %tmp19, %tmp14
 186   %tmp22 = add <1 x i64> %tmp21, %sum.035.0
 187   %tmp25 = add i32 %i.037.0, 1
 188   %tmp29 = icmp ult i32 %tmp25, %count
 189   br i1 %tmp29, label %bb26, label %bb31
 190
 191 bb31:
 192   %sum.035.1 = phi <1 x i64> [ zeroinitializer, %entry ], [ %tmp22, %bb26 ]
 193   ret <1 x i64> %sum.035.1
 194 }
 195
 196 ; There are no MMX operations here, so we use XMM or i64.
 197 ; X64-LABEL: ti8
 198 define void @ti8(double %a, double %b) nounwind {
 199 entry:
 200   %tmp1 = bitcast double %a to <8 x i8>
 201   %tmp2 = bitcast double %b to <8 x i8>
 202   %tmp3 = add <8 x i8> %tmp1, %tmp2
 203 ; X64:  paddb
 204   store <8 x i8> %tmp3, <8 x i8>* null
 205   ret void
 206 }
 207
 208 ; X64-LABEL: ti16
 209 define void @ti16(double %a, double %b) nounwind {
 210 entry:
 211   %tmp1 = bitcast double %a to <4 x i16>
 212   %tmp2 = bitcast double %b to <4 x i16>
 213   %tmp3 = add <4 x i16> %tmp1, %tmp2
 214 ; X64:  paddw
 215   store <4 x i16> %tmp3, <4 x i16>* null
 216   ret void
 217 }
 218
 219 ; X64-LABEL: ti32
 220 define void @ti32(double %a, double %b) nounwind {
 221 entry:
 222   %tmp1 = bitcast double %a to <2 x i32>
 223   %tmp2 = bitcast double %b to <2 x i32>
 224   %tmp3 = add <2 x i32> %tmp1, %tmp2
 225 ; X64:  paddd
 226   store <2 x i32> %tmp3, <2 x i32>* null
 227   ret void
 228 }
 229
 230 ; X64-LABEL: ti64
 231 define void @ti64(double %a, double %b) nounwind {
 232 entry:
 233   %tmp1 = bitcast double %a to <1 x i64>
 234   %tmp2 = bitcast double %b to <1 x i64>
 235   %tmp3 = add <1 x i64> %tmp1, %tmp2
 236 ; X64:  addq
 237   store <1 x i64> %tmp3, <1 x i64>* null
 238   ret void
 239 }
 240
 241 ; MMX intrinsics calls get us MMX instructions.
 242 ; X64-LABEL: ti8a
 243 define void @ti8a(double %a, double %b) nounwind {
 244 entry:
 245   %tmp1 = bitcast double %a to x86_mmx
 246 ; X64: movdq2q
 247   %tmp2 = bitcast double %b to x86_mmx
 248 ; X64: movdq2q
 249   %tmp3 = tail call x86_mmx @llvm.x86.mmx.padd.b(x86_mmx %tmp1, x86_mmx %tmp2)
 250   store x86_mmx %tmp3, x86_mmx* null
 251   ret void
 252 }
 253
 254 ; X64-LABEL: ti16a
 255 define void @ti16a(double %a, double %b) nounwind {
 256 entry:
 257   %tmp1 = bitcast double %a to x86_mmx
 258 ; X64: movdq2q
 259   %tmp2 = bitcast double %b to x86_mmx
 260 ; X64: movdq2q
 261   %tmp3 = tail call x86_mmx @llvm.x86.mmx.padd.w(x86_mmx %tmp1, x86_mmx %tmp2)
 262   store x86_mmx %tmp3, x86_mmx* null
 263   ret void
 264 }
 265
 266 ; X64-LABEL: ti32a
 267 define void @ti32a(double %a, double %b) nounwind {
 268 entry:
 269   %tmp1 = bitcast double %a to x86_mmx
 270 ; X64: movdq2q
 271   %tmp2 = bitcast double %b to x86_mmx
 272 ; X64: movdq2q
 273   %tmp3 = tail call x86_mmx @llvm.x86.mmx.padd.d(x86_mmx %tmp1, x86_mmx %tmp2)
 274   store x86_mmx %tmp3, x86_mmx* null
 275   ret void
 276 }
 277
 278 ; X64-LABEL: ti64a
 279 define void @ti64a(double %a, double %b) nounwind {
 280 entry:
 281   %tmp1 = bitcast double %a to x86_mmx
 282 ; X64: movdq2q
 283   %tmp2 = bitcast double %b to x86_mmx
 284 ; X64: movdq2q
 285   %tmp3 = tail call x86_mmx @llvm.x86.mmx.padd.q(x86_mmx %tmp1, x86_mmx %tmp2)
 286   store x86_mmx %tmp3, x86_mmx* null
 287   ret void
 288 }
 289
 290 declare x86_mmx @llvm.x86.mmx.padd.b(x86_mmx, x86_mmx)
 291 declare x86_mmx @llvm.x86.mmx.padd.w(x86_mmx, x86_mmx)
 292 declare x86_mmx @llvm.x86.mmx.padd.d(x86_mmx, x86_mmx)
 293 declare x86_mmx @llvm.x86.mmx.padd.q(x86_mmx, x86_mmx)
 294
 295 declare x86_mmx @llvm.x86.mmx.paddus.b(x86_mmx, x86_mmx)
 296 declare x86_mmx @llvm.x86.mmx.psubus.b(x86_mmx, x86_mmx)
 297 declare x86_mmx @llvm.x86.mmx.paddus.w(x86_mmx, x86_mmx)
 298 declare x86_mmx @llvm.x86.mmx.psubus.w(x86_mmx, x86_mmx)
 299 declare x86_mmx @llvm.x86.mmx.pmulh.w(x86_mmx, x86_mmx)
 300 declare x86_mmx @llvm.x86.mmx.pmadd.wd(x86_mmx, x86_mmx)
 301
 302 declare void @llvm.x86.mmx.emms()
 303
 304 declare x86_mmx @llvm.x86.mmx.padds.b(x86_mmx, x86_mmx)
 305 declare x86_mmx @llvm.x86.mmx.padds.w(x86_mmx, x86_mmx)
 306 declare x86_mmx @llvm.x86.mmx.psubs.b(x86_mmx, x86_mmx)
 307 declare x86_mmx @llvm.x86.mmx.psubs.w(x86_mmx, x86_mmx)
 308