test/CodeGen/X86/vector-shuffle-combining.ll

   1 ; RUN: llc < %s -mcpu=x86-64 -mattr=+sse2 | FileCheck %s --check-prefix=ALL --check-prefix=SSE --check-prefix=SSE2
   2 ; RUN: llc < %s -mcpu=x86-64 -mattr=+ssse3 | FileCheck %s --check-prefix=ALL --check-prefix=SSE --check-prefix=SSSE3
   3 ; RUN: llc < %s -mcpu=x86-64 -mattr=+sse4.1 | FileCheck %s --check-prefix=ALL --check-prefix=SSE --check-prefix=SSE41
   4 ; RUN: llc < %s -mcpu=x86-64 -mattr=+avx | FileCheck %s --check-prefix=ALL --check-prefix=AVX --check-prefix=AVX1
   5 ; RUN: llc < %s -mcpu=x86-64 -mattr=+avx2 | FileCheck %s --check-prefix=ALL --check-prefix=AVX --check-prefix=AVX2
   6 ;
   7 ; Verify that the DAG combiner correctly folds bitwise operations across
   8 ; shuffles, nested shuffles with undef, pairs of nested shuffles, and other
   9 ; basic and always-safe patterns. Also test that the DAG combiner will combine
  10 ; target-specific shuffle instructions where reasonable.
  11
  12 target triple = "x86_64-unknown-unknown"
  13
  14 declare <4 x i32> @llvm.x86.sse2.pshuf.d(<4 x i32>, i8)
  15 declare <8 x i16> @llvm.x86.sse2.pshufl.w(<8 x i16>, i8)
  16 declare <8 x i16> @llvm.x86.sse2.pshufh.w(<8 x i16>, i8)
  17
  18 define <4 x i32> @combine_pshufd1(<4 x i32> %a) {
  19 ; ALL-LABEL: combine_pshufd1:
  20 ; ALL:       # BB#0: # %entry
  21 ; ALL-NEXT:    retq
  22 entry:
  23   %b = call <4 x i32> @llvm.x86.sse2.pshuf.d(<4 x i32> %a, i8 27)
  24   %c = call <4 x i32> @llvm.x86.sse2.pshuf.d(<4 x i32> %b, i8 27)
  25   ret <4 x i32> %c
  26 }
  27
  28 define <4 x i32> @combine_pshufd2(<4 x i32> %a) {
  29 ; ALL-LABEL: combine_pshufd2:
  30 ; ALL:       # BB#0: # %entry
  31 ; ALL-NEXT:    retq
  32 entry:
  33   %b = call <4 x i32> @llvm.x86.sse2.pshuf.d(<4 x i32> %a, i8 27)
  34   %b.cast = bitcast <4 x i32> %b to <8 x i16>
  35   %c = call <8 x i16> @llvm.x86.sse2.pshufl.w(<8 x i16> %b.cast, i8 -28)
  36   %c.cast = bitcast <8 x i16> %c to <4 x i32>
  37   %d = call <4 x i32> @llvm.x86.sse2.pshuf.d(<4 x i32> %c.cast, i8 27)
  38   ret <4 x i32> %d
  39 }
  40
  41 define <4 x i32> @combine_pshufd3(<4 x i32> %a) {
  42 ; ALL-LABEL: combine_pshufd3:
  43 ; ALL:       # BB#0: # %entry
  44 ; ALL-NEXT:    retq
  45 entry:
  46   %b = call <4 x i32> @llvm.x86.sse2.pshuf.d(<4 x i32> %a, i8 27)
  47   %b.cast = bitcast <4 x i32> %b to <8 x i16>
  48   %c = call <8 x i16> @llvm.x86.sse2.pshufh.w(<8 x i16> %b.cast, i8 -28)
  49   %c.cast = bitcast <8 x i16> %c to <4 x i32>
  50   %d = call <4 x i32> @llvm.x86.sse2.pshuf.d(<4 x i32> %c.cast, i8 27)
  51   ret <4 x i32> %d
  52 }
  53
  54 define <4 x i32> @combine_pshufd4(<4 x i32> %a) {
  55 ; SSE-LABEL: combine_pshufd4:
  56 ; SSE:       # BB#0: # %entry
  57 ; SSE-NEXT:    pshufhw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,1,2,3,7,6,5,4]
  58 ; SSE-NEXT:    retq
  59 ;
  60 ; AVX-LABEL: combine_pshufd4:
  61 ; AVX:       # BB#0: # %entry
  62 ; AVX-NEXT:    vpshufhw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,1,2,3,7,6,5,4]
  63 ; AVX-NEXT:    retq
  64 entry:
  65   %b = call <4 x i32> @llvm.x86.sse2.pshuf.d(<4 x i32> %a, i8 -31)
  66   %b.cast = bitcast <4 x i32> %b to <8 x i16>
  67   %c = call <8 x i16> @llvm.x86.sse2.pshufh.w(<8 x i16> %b.cast, i8 27)
  68   %c.cast = bitcast <8 x i16> %c to <4 x i32>
  69   %d = call <4 x i32> @llvm.x86.sse2.pshuf.d(<4 x i32> %c.cast, i8 -31)
  70   ret <4 x i32> %d
  71 }
  72
  73 define <4 x i32> @combine_pshufd5(<4 x i32> %a) {
  74 ; SSE-LABEL: combine_pshufd5:
  75 ; SSE:       # BB#0: # %entry
  76 ; SSE-NEXT:    pshuflw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[3,2,1,0,4,5,6,7]
  77 ; SSE-NEXT:    retq
  78 ;
  79 ; AVX-LABEL: combine_pshufd5:
  80 ; AVX:       # BB#0: # %entry
  81 ; AVX-NEXT:    vpshuflw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[3,2,1,0,4,5,6,7]
  82 ; AVX-NEXT:    retq
  83 entry:
  84   %b = call <4 x i32> @llvm.x86.sse2.pshuf.d(<4 x i32> %a, i8 -76)
  85   %b.cast = bitcast <4 x i32> %b to <8 x i16>
  86   %c = call <8 x i16> @llvm.x86.sse2.pshufl.w(<8 x i16> %b.cast, i8 27)
  87   %c.cast = bitcast <8 x i16> %c to <4 x i32>
  88   %d = call <4 x i32> @llvm.x86.sse2.pshuf.d(<4 x i32> %c.cast, i8 -76)
  89   ret <4 x i32> %d
  90 }
  91
  92 define <4 x i32> @combine_pshufd6(<4 x i32> %a) {
  93 ; SSE-LABEL: combine_pshufd6:
  94 ; SSE:       # BB#0: # %entry
  95 ; SSE-NEXT:    pshufd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,0,0,0]
  96 ; SSE-NEXT:    retq
  97 ;
  98 ; AVX-LABEL: combine_pshufd6:
  99 ; AVX:       # BB#0: # %entry
 100 ; AVX-NEXT:    vpshufd {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,0,0,0]
 101 ; AVX-NEXT:    retq
 102 entry:
 103   %b = call <4 x i32> @llvm.x86.sse2.pshuf.d(<4 x i32> %a, i8 0)
 104   %c = call <4 x i32> @llvm.x86.sse2.pshuf.d(<4 x i32> %b, i8 8)
 105   ret <4 x i32> %c
 106 }
 107
 108 define <8 x i16> @combine_pshuflw1(<8 x i16> %a) {
 109 ; ALL-LABEL: combine_pshuflw1:
 110 ; ALL:       # BB#0: # %entry
 111 ; ALL-NEXT:    retq
 112 entry:
 113   %b = call <8 x i16> @llvm.x86.sse2.pshufl.w(<8 x i16> %a, i8 27)
 114   %c = call <8 x i16> @llvm.x86.sse2.pshufl.w(<8 x i16> %b, i8 27)
 115   ret <8 x i16> %c
 116 }
 117
 118 define <8 x i16> @combine_pshuflw2(<8 x i16> %a) {
 119 ; ALL-LABEL: combine_pshuflw2:
 120 ; ALL:       # BB#0: # %entry
 121 ; ALL-NEXT:    retq
 122 entry:
 123   %b = call <8 x i16> @llvm.x86.sse2.pshufl.w(<8 x i16> %a, i8 27)
 124   %c = call <8 x i16> @llvm.x86.sse2.pshufh.w(<8 x i16> %b, i8 -28)
 125   %d = call <8 x i16> @llvm.x86.sse2.pshufl.w(<8 x i16> %c, i8 27)
 126   ret <8 x i16> %d
 127 }
 128
 129 define <8 x i16> @combine_pshuflw3(<8 x i16> %a) {
 130 ; SSE-LABEL: combine_pshuflw3:
 131 ; SSE:       # BB#0: # %entry
 132 ; SSE-NEXT:    pshufhw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,1,2,3,7,6,5,4]
 133 ; SSE-NEXT:    retq
 134 ;
 135 ; AVX-LABEL: combine_pshuflw3:
 136 ; AVX:       # BB#0: # %entry
 137 ; AVX-NEXT:    vpshufhw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[0,1,2,3,7,6,5,4]
 138 ; AVX-NEXT:    retq
 139 entry:
 140   %b = call <8 x i16> @llvm.x86.sse2.pshufl.w(<8 x i16> %a, i8 27)
 141   %c = call <8 x i16> @llvm.x86.sse2.pshufh.w(<8 x i16> %b, i8 27)
 142   %d = call <8 x i16> @llvm.x86.sse2.pshufl.w(<8 x i16> %c, i8 27)
 143   ret <8 x i16> %d
 144 }
 145
 146 define <8 x i16> @combine_pshufhw1(<8 x i16> %a) {
 147 ; SSE-LABEL: combine_pshufhw1:
 148 ; SSE:       # BB#0: # %entry
 149 ; SSE-NEXT:    pshuflw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[3,2,1,0,4,5,6,7]
 150 ; SSE-NEXT:    retq
 151 ;
 152 ; AVX-LABEL: combine_pshufhw1:
 153 ; AVX:       # BB#0: # %entry
 154 ; AVX-NEXT:    vpshuflw {{.*#+}} xmm0 = xmm0[3,2,1,0,4,5,6,7]
 155 ; AVX-NEXT:    retq
 156 entry:
 157   %b = call <8 x i16> @llvm.x86.sse2.pshufh.w(<8 x i16> %a, i8 27)
 158   %c = call <8 x i16> @llvm.x86.sse2.pshufl.w(<8 x i16> %b, i8 27)
 159   %d = call <8 x i16> @llvm.x86.sse2.pshufh.w(<8 x i16> %c, i8 27)
 160   ret <8 x i16> %d
 161 }