test/CodeGen/X86/sse3.ll

   1 ; These are tests for SSE3 codegen.
   2
   3 ; RUN: llc < %s -march=x86-64 -mcpu=nocona -mtriple=i686-apple-darwin9 -O3 | FileCheck %s --check-prefix=X64
   4
   5 ; Test for v8xi16 lowering where we extract the first element of the vector and
   6 ; placed it in the second element of the result.
   7
   8 define void @t0(<8 x i16>* %dest, <8 x i16>* %old) nounwind {
   9 ; X64-LABEL: t0:
  10 ; X64:       ## BB#0: ## %entry
  11 ; X64-NEXT:    movl $1, %eax
  12 ; X64-NEXT:    movd %eax, %xmm0
  13 ; X64-NEXT:    punpcklwd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0],mem[0],xmm0[1],mem[1],xmm0[2],mem[2],xmm0[3],mem[3]
  14 ; X64-NEXT:    movdqa %xmm0, (%rdi)
  15 ; X64-NEXT:    retq
  16 entry:
  17         %tmp3 = load <8 x i16>* %old
  18         %tmp6 = shufflevector <8 x i16> %tmp3,
  19                 <8 x i16> < i16 1, i16 undef, i16 undef, i16 undef, i16 undef, i16 undef, i16 undef, i16 undef >,
  20                 <8 x i32> < i32 8, i32 0, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef  >
  21         store <8 x i16> %tmp6, <8 x i16>* %dest
  22         ret void
  23 }
  24
  25 define <8 x i16> @t1(<8 x i16>* %A, <8 x i16>* %B) nounwind {
  26 ; X64-LABEL: t1:
  27 ; X64:       ## BB#0:
  28 ; X64-NEXT:    movdqa (%rdi), %xmm0
  29 ; X64-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm1 = xmm0[2,3,0,1]
  30 ; X64-NEXT:    punpcklwd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0],mem[0],xmm0[1],mem[1],xmm0[2],mem[2],xmm0[3],mem[3]
  31 ; X64-NEXT:    pshuflw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[2,1,2,3,4,5,6,7]
  32 ; X64-NEXT:    pshufhw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,1,2,3,4,6,6,7]
  33 ; X64-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,2,2,3]
  34 ; X64-NEXT:    pshuflw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[1,0,2,3,4,5,6,7]
  35 ; X64-NEXT:    punpcklqdq {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0],xmm1[0]
  36 ; X64-NEXT:    retq
  37         %tmp1 = load <8 x i16>* %A
  38         %tmp2 = load <8 x i16>* %B
  39         %tmp3 = shufflevector <8 x i16> %tmp1, <8 x i16> %tmp2, <8 x i32> < i32 8, i32 1, i32 2, i32 3, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7 >
  40         ret <8 x i16> %tmp3
  41
  42 }
  43
  44 define <8 x i16> @t2(<8 x i16> %A, <8 x i16> %B) nounwind {
  45 ; X64-LABEL: t2:
  46 ; X64:       ## BB#0:
  47 ; X64-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm2 = xmm0[2,3,0,1]
  48 ; X64-NEXT:    punpcklwd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0],xmm1[0],xmm0[1],xmm1[1],xmm0[2],xmm1[2],xmm0[3],xmm1[3]
  49 ; X64-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[2,1,2,3]
  50 ; X64-NEXT:    pshuflw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[3,2,0,3,4,5,6,7]
  51 ; X64-NEXT:    punpcklqdq {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0],xmm2[0]
  52 ; X64-NEXT:    retq
  53         %tmp = shufflevector <8 x i16> %A, <8 x i16> %B, <8 x i32> < i32 9, i32 1, i32 2, i32 9, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7 >
  54         ret <8 x i16> %tmp
  55 }
  56
  57 define <8 x i16> @t3(<8 x i16> %A, <8 x i16> %B) nounwind {
  58 ; X64-LABEL: t3:
  59 ; X64:       ## BB#0:
  60 ; X64-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[3,1,2,0]
  61 ; X64-NEXT:    pshufhw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,1,2,3,4,5,6,5]
  62 ; X64-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[3,1,2,0]
  63 ; X64-NEXT:    pshuflw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,3,2,1,4,5,6,7]
  64 ; X64-NEXT:    pshufhw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,1,2,3,7,6,5,4]
  65 ; X64-NEXT:    retq
  66         %tmp = shufflevector <8 x i16> %A, <8 x i16> %A, <8 x i32> < i32 8, i32 3, i32 2, i32 13, i32 7, i32 6, i32 5, i32 4 >
  67         ret <8 x i16> %tmp
  68 }
  69
  70 define <8 x i16> @t4(<8 x i16> %A, <8 x i16> %B) nounwind {
  71 ; X64-LABEL: t4:
  72 ; X64:       ## BB#0:
  73 ; X64-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[2,1,0,3]
  74 ; X64-NEXT:    pshufhw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,1,2,3,6,5,4,7]
  75 ; X64-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[3,1,2,0]
  76 ; X64-NEXT:    pshufhw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,1,2,3,5,7,4,7]
  77 ; X64-NEXT:    retq
  78         %tmp = shufflevector <8 x i16> %A, <8 x i16> %B, <8 x i32> < i32 0, i32 7, i32 2, i32 3, i32 1, i32 5, i32 6, i32 5 >
  79         ret <8 x i16> %tmp
  80 }
  81
  82 define <8 x i16> @t5(<8 x i16> %A, <8 x i16> %B) nounwind {
  83 ; X64-LABEL: t5:
  84 ; X64:       ## BB#0:
  85 ; X64-NEXT:    punpckldq {{.*#+}} xmm1 = xmm1[0],xmm0[0],xmm1[1],xmm0[1]
  86 ; X64-NEXT:    movdqa %xmm1, %xmm0
  87 ; X64-NEXT:    retq
  88         %tmp = shufflevector <8 x i16> %A, <8 x i16> %B, <8 x i32> < i32 8, i32 9, i32 0, i32 1, i32 10, i32 11, i32 2, i32 3 >
  89         ret <8 x i16> %tmp
  90 }
  91
  92 define <8 x i16> @t6(<8 x i16> %A, <8 x i16> %B) nounwind {
  93 ; X64-LABEL: t6:
  94 ; X64:       ## BB#0:
  95 ; X64-NEXT:    movss %xmm1, %xmm0
  96 ; X64-NEXT:    retq
  97         %tmp = shufflevector <8 x i16> %A, <8 x i16> %B, <8 x i32> < i32 8, i32 9, i32 2, i32 3, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7 >
  98         ret <8 x i16> %tmp
  99 }
 100
 101 define <8 x i16> @t7(<8 x i16> %A, <8 x i16> %B) nounwind {
 102 ; X64-LABEL: t7:
 103 ; X64:       ## BB#0:
 104 ; X64-NEXT:    pshuflw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,0,3,2,4,5,6,7]
 105 ; X64-NEXT:    pshufhw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,1,2,3,4,6,4,7]
 106 ; X64-NEXT:    retq
 107         %tmp = shufflevector <8 x i16> %A, <8 x i16> %B, <8 x i32> < i32 0, i32 0, i32 3, i32 2, i32 4, i32 6, i32 4, i32 7 >
 108         ret <8 x i16> %tmp
 109 }
 110
 111 define void @t8(<2 x i64>* %res, <2 x i64>* %A) nounwind {
 112 ; X64-LABEL: t8:
 113 ; X64:       ## BB#0:
 114 ; X64-NEXT:    pshuflw {{.*#+}} xmm0 = mem[2,1,0,3,4,5,6,7]
 115 ; X64-NEXT:    pshufhw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,1,2,3,6,5,4,7]
 116 ; X64-NEXT:    movdqa %xmm0, (%rdi)
 117 ; X64-NEXT:    retq
 118         %tmp = load <2 x i64>* %A
 119         %tmp.upgrd.1 = bitcast <2 x i64> %tmp to <8 x i16>
 120         %tmp0 = extractelement <8 x i16> %tmp.upgrd.1, i32 0
 121         %tmp1 = extractelement <8 x i16> %tmp.upgrd.1, i32 1
 122         %tmp2 = extractelement <8 x i16> %tmp.upgrd.1, i32 2
 123         %tmp3 = extractelement <8 x i16> %tmp.upgrd.1, i32 3
 124         %tmp4 = extractelement <8 x i16> %tmp.upgrd.1, i32 4
 125         %tmp5 = extractelement <8 x i16> %tmp.upgrd.1, i32 5
 126         %tmp6 = extractelement <8 x i16> %tmp.upgrd.1, i32 6
 127         %tmp7 = extractelement <8 x i16> %tmp.upgrd.1, i32 7
 128         %tmp8 = insertelement <8 x i16> undef, i16 %tmp2, i32 0
 129         %tmp9 = insertelement <8 x i16> %tmp8, i16 %tmp1, i32 1
 130         %tmp10 = insertelement <8 x i16> %tmp9, i16 %tmp0, i32 2
 131         %tmp11 = insertelement <8 x i16> %tmp10, i16 %tmp3, i32 3
 132         %tmp12 = insertelement <8 x i16> %tmp11, i16 %tmp6, i32 4
 133         %tmp13 = insertelement <8 x i16> %tmp12, i16 %tmp5, i32 5
 134         %tmp14 = insertelement <8 x i16> %tmp13, i16 %tmp4, i32 6
 135         %tmp15 = insertelement <8 x i16> %tmp14, i16 %tmp7, i32 7
 136         %tmp15.upgrd.2 = bitcast <8 x i16> %tmp15 to <2 x i64>
 137         store <2 x i64> %tmp15.upgrd.2, <2 x i64>* %res
 138         ret void
 139 }
 140
 141 define void @t9(<4 x float>* %r, <2 x i32>* %A) nounwind {
 142 ; X64-LABEL: t9:
 143 ; X64:       ## BB#0:
 144 ; X64-NEXT:    movapd (%rdi), %xmm0
 145 ; X64-NEXT:    movhpd (%rsi), %xmm0
 146 ; X64-NEXT:    movapd %xmm0, (%rdi)
 147 ; X64-NEXT:    retq
 148         %tmp = load <4 x float>* %r
 149         %tmp.upgrd.3 = bitcast <2 x i32>* %A to double*
 150         %tmp.upgrd.4 = load double* %tmp.upgrd.3
 151         %tmp.upgrd.5 = insertelement <2 x double> undef, double %tmp.upgrd.4, i32 0
 152         %tmp5 = insertelement <2 x double> %tmp.upgrd.5, double undef, i32 1
 153         %tmp6 = bitcast <2 x double> %tmp5 to <4 x float>
 154         %tmp.upgrd.6 = extractelement <4 x float> %tmp, i32 0
 155         %tmp7 = extractelement <4 x float> %tmp, i32 1
 156         %tmp8 = extractelement <4 x float> %tmp6, i32 0
 157         %tmp9 = extractelement <4 x float> %tmp6, i32 1
 158         %tmp10 = insertelement <4 x float> undef, float %tmp.upgrd.6, i32 0
 159         %tmp11 = insertelement <4 x float> %tmp10, float %tmp7, i32 1
 160         %tmp12 = insertelement <4 x float> %tmp11, float %tmp8, i32 2
 161         %tmp13 = insertelement <4 x float> %tmp12, float %tmp9, i32 3
 162         store <4 x float> %tmp13, <4 x float>* %r
 163         ret void
 164 }
 165
 166
 167
 168 ; FIXME: This testcase produces icky code. It can be made much better!
 169 ; PR2585
 170
 171 @g1 = external constant <4 x i32>
 172 @g2 = external constant <4 x i16>
 173
 174 define void @t10() nounwind {
 175 ; X64-LABEL: t10:
 176 ; X64:       ## BB#0:
 177 ; X64-NEXT:    movq _g1@{{.*}}(%rip), %rax
 178 ; X64-NEXT:    pshuflw {{.*#+}} xmm0 = mem[0,2,2,3,4,5,6,7]
 179 ; X64-NEXT:    pshufhw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,1,2,3,4,6,6,7]
 180 ; X64-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,2,2,3]
 181 ; X64-NEXT:    movq _g2@{{.*}}(%rip), %rax
 182 ; X64-NEXT:    movq %xmm0, (%rax)
 183 ; X64-NEXT:    retq
 184   load <4 x i32>* @g1, align 16
 185   bitcast <4 x i32> %1 to <8 x i16>
 186   shufflevector <8 x i16> %2, <8 x i16> undef, <8 x i32> < i32 0, i32 2, i32 4, i32 6, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef >
 187   bitcast <8 x i16> %3 to <2 x i64>
 188   extractelement <2 x i64> %4, i32 0
 189   bitcast i64 %5 to <4 x i16>
 190   store <4 x i16> %6, <4 x i16>* @g2, align 8
 191   ret void
 192 }
 193
 194 ; Pack various elements via shuffles.
 195 define <8 x i16> @t11(<8 x i16> %T0, <8 x i16> %T1) nounwind readnone {
 196 ; X64-LABEL: t11:
 197 ; X64:       ## BB#0: ## %entry
 198 ; X64-NEXT:    punpcklwd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0],xmm1[0],xmm0[1],xmm1[1],xmm0[2],xmm1[2],xmm0[3],xmm1[3]
 199 ; X64-NEXT:    pshuflw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[2,1,2,3,4,5,6,7]
 200 ; X64-NEXT:    retq
 201 entry:
 202         %tmp7 = shufflevector <8 x i16> %T0, <8 x i16> %T1, <8 x i32> < i32 1, i32 8, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef , i32 undef >
 203         ret <8 x i16> %tmp7
 204
 205 }
 206
 207 define <8 x i16> @t12(<8 x i16> %T0, <8 x i16> %T1) nounwind readnone {
 208 ; X64-LABEL: t12:
 209 ; X64:       ## BB#0: ## %entry
 210 ; X64-NEXT:    punpcklwd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0],xmm1[0],xmm0[1],xmm1[1],xmm0[2],xmm1[2],xmm0[3],xmm1[3]
 211 ; X64-NEXT:    pshuflw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,2,2,3,4,5,6,7]
 212 ; X64-NEXT:    pshufhw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,1,2,3,6,7,6,7]
 213 ; X64-NEXT:    retq
 214 entry:
 215         %tmp9 = shufflevector <8 x i16> %T0, <8 x i16> %T1, <8 x i32> < i32 0, i32 1, i32 undef, i32 undef, i32 3, i32 11, i32 undef , i32 undef >
 216         ret <8 x i16> %tmp9
 217
 218 }
 219
 220 define <8 x i16> @t13(<8 x i16> %T0, <8 x i16> %T1) nounwind readnone {
 221 ; X64-LABEL: t13:
 222 ; X64:       ## BB#0: ## %entry
 223 ; X64-NEXT:    punpcklwd {{.*#+}} xmm1 = xmm1[0],xmm0[0],xmm1[1],xmm0[1],xmm1[2],xmm0[2],xmm1[3],xmm0[3]
 224 ; X64-NEXT:    pshuflw {{.*#+}} xmm0 = xmm1[0,2,2,3,4,5,6,7]
 225 ; X64-NEXT:    pshufhw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,1,2,3,6,7,6,7]
 226 ; X64-NEXT:    retq
 227 entry:
 228         %tmp9 = shufflevector <8 x i16> %T0, <8 x i16> %T1, <8 x i32> < i32 8, i32 9, i32 undef, i32 undef, i32 11, i32 3, i32 undef , i32 undef >
 229         ret <8 x i16> %tmp9
 230 }
 231
 232 define <8 x i16> @t14(<8 x i16> %T0, <8 x i16> %T1) nounwind readnone {
 233 ; X64-LABEL: t14:
 234 ; X64:       ## BB#0: ## %entry
 235 ; X64-NEXT:    punpcklwd {{.*#+}} xmm1 = xmm1[0],xmm0[0],xmm1[1],xmm0[1],xmm1[2],xmm0[2],xmm1[3],xmm0[3]
 236 ; X64-NEXT:    pshuflw {{.*#+}} xmm0 = xmm1[0,2,2,3,4,5,6,7]
 237 ; X64-NEXT:    retq
 238 entry:
 239         %tmp9 = shufflevector <8 x i16> %T0, <8 x i16> %T1, <8 x i32> < i32 8, i32 9, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 2, i32 undef , i32 undef >
 240         ret <8 x i16> %tmp9
 241 }
 242
 243 ; FIXME: t15 is worse off from disabling of scheduler 2-address hack.
 244 define <8 x i16> @t15(<8 x i16> %T0, <8 x i16> %T1) nounwind readnone {
 245 ; X64-LABEL: t15:
 246 ; X64:       ## BB#0: ## %entry
 247 ; X64-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[3,1,2,3]
 248 ; X64-NEXT:    pshuflw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[1,1,2,3,4,5,6,7]
 249 ; X64-NEXT:    punpcklwd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0],xmm1[0],xmm0[1],xmm1[1],xmm0[2],xmm1[2],xmm0[3],xmm1[3]
 250 ; X64-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,2,0,3]
 251 ; X64-NEXT:    pshuflw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,1,0,2,4,5,6,7]
 252 ; X64-NEXT:    pshufhw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,1,2,3,5,5,6,7]
 253 ; X64-NEXT:    retq
 254 entry:
 255   %tmp8 = shufflevector <8 x i16> %T0, <8 x i16> %T1, <8 x i32> < i32 undef, i32 undef, i32 7, i32 2, i32 8, i32 undef, i32 undef , i32 undef >
 256   ret <8 x i16> %tmp8
 257 }
 258
 259 ; Test yonah where we convert a shuffle to pextrw and pinrsw
 260 define <16 x i8> @t16(<16 x i8> %T0) nounwind readnone {
 261 ; X64-LABEL: t16:
 262 ; X64:       ## BB#0: ## %entry
 263 ; X64-NEXT:    movdqa {{.*#+}} xmm1 = [0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0]
 264 ; X64-NEXT:    punpcklwd {{.*#+}} xmm1 = xmm1[0],xmm0[0],xmm1[1],xmm0[1],xmm1[2],xmm0[2],xmm1[3],xmm0[3]
 265 ; X64-NEXT:    pxor %xmm2, %xmm2
 266 ; X64-NEXT:    punpcklbw {{.*#+}} xmm1 = xmm1[0],xmm2[0],xmm1[1],xmm2[1],xmm1[2],xmm2[2],xmm1[3],xmm2[3],xmm1[4],xmm2[4],xmm1[5],xmm2[5],xmm1[6],xmm2[6],xmm1[7],xmm2[7]
 267 ; X64-NEXT:    punpcklbw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0],xmm2[0],xmm0[1],xmm2[1],xmm0[2],xmm2[2],xmm0[3],xmm2[3],xmm0[4],xmm2[4],xmm0[5],xmm2[5],xmm0[6],xmm2[6],xmm0[7],xmm2[7]
 268 ; X64-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,0,1,1]
 269 ; X64-NEXT:    punpcklwd {{.*#+}} xmm1 = xmm1[0],xmm0[0],xmm1[1],xmm0[1],xmm1[2],xmm0[2],xmm1[3],xmm0[3]
 270 ; X64-NEXT:    pshuflw {{.*#+}} xmm0 = xmm1[0,2,2,3,4,5,6,7]
 271 ; X64-NEXT:    pshufhw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,1,2,3,4,7,6,7]
 272 ; X64-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,2,2,3]
 273 ; X64-NEXT:    packuswb %xmm0, %xmm0
 274 ; X64-NEXT:    retq
 275 entry:
 276   %tmp8 = shufflevector <16 x i8> <i8 0, i8 0, i8 0, i8 0, i8 1, i8 1, i8 1, i8 1, i8 0, i8 0, i8 0, i8 0,  i8 0, i8 0, i8 0, i8 0>, <16 x i8> %T0, <16 x i32> < i32 0, i32 1, i32 16, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef , i32 undef >
 277   %tmp9 = shufflevector <16 x i8> %tmp8, <16 x i8> %T0,  <16 x i32> < i32 0, i32 1, i32 2, i32 17,  i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef, i32 undef , i32 undef >
 278   ret <16 x i8> %tmp9
 279 }
 280
 281 ; rdar://8520311
 282 define <4 x i32> @t17() nounwind {
 283 ; X64-LABEL: t17:
 284 ; X64:       ## BB#0: ## %entry
 285 ; X64-NEXT:    movddup (%rax), %xmm0
 286 ; X64-NEXT:    andpd {{.*}}(%rip), %xmm0
 287 ; X64-NEXT:    retq
 288 entry:
 289   %tmp1 = load <4 x float>* undef, align 16
 290   %tmp2 = shufflevector <4 x float> %tmp1, <4 x float> undef, <4 x i32> <i32 4, i32 1, i32 2, i32 3>
 291   %tmp3 = load <4 x float>* undef, align 16
 292   %tmp4 = shufflevector <4 x float> %tmp2, <4 x float> undef, <4 x i32> <i32 undef, i32 undef, i32 0, i32 1>
 293   %tmp5 = bitcast <4 x float> %tmp3 to <4 x i32>
 294   %tmp6 = shufflevector <4 x i32> %tmp5, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 undef, i32 undef, i32 0, i32 1>
 295   %tmp7 = and <4 x i32> %tmp6, <i32 undef, i32 undef, i32 -1, i32 0>
 296   ret <4 x i32> %tmp7
 297 }