1; RUN: opt < %s -load-combine -instcombine -S | FileCheck %s
2
3target datalayout = "e-m:e-i64:64-f80:128-n8:16:32:64-S128"
4target triple = "x86_64-unknown-linux-gnu"
5
6; Combine read from char* idiom.
7define i64 @LoadU64_x64_0(i64* %pData) {
8  %1 = bitcast i64* %pData to i8*
9  %2 = load i8, i8* %1, align 1
10  %3 = zext i8 %2 to i64
11  %4 = shl nuw i64 %3, 56
12  %5 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 1
13  %6 = load i8, i8* %5, align 1
14  %7 = zext i8 %6 to i64
15  %8 = shl nuw nsw i64 %7, 48
16  %9 = or i64 %8, %4
17  %10 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 2
18  %11 = load i8, i8* %10, align 1
19  %12 = zext i8 %11 to i64
20  %13 = shl nuw nsw i64 %12, 40
21  %14 = or i64 %9, %13
22  %15 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 3
23  %16 = load i8, i8* %15, align 1
24  %17 = zext i8 %16 to i64
25  %18 = shl nuw nsw i64 %17, 32
26  %19 = or i64 %14, %18
27  %20 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 4
28  %21 = load i8, i8* %20, align 1
29  %22 = zext i8 %21 to i64
30  %23 = shl nuw nsw i64 %22, 24
31  %24 = or i64 %19, %23
32  %25 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 5
33  %26 = load i8, i8* %25, align 1
34  %27 = zext i8 %26 to i64
35  %28 = shl nuw nsw i64 %27, 16
36  %29 = or i64 %24, %28
37  %30 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 6
38  %31 = load i8, i8* %30, align 1
39  %32 = zext i8 %31 to i64
40  %33 = shl nuw nsw i64 %32, 8
41  %34 = or i64 %29, %33
42  %35 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 7
43  %36 = load i8, i8* %35, align 1
44  %37 = zext i8 %36 to i64
45  %38 = or i64 %34, %37
46  ret i64 %38
47; CHECK-LABEL: @LoadU64_x64_0(
48; CHECK: load i64, i64* %{{.*}}, align 1
49; CHECK-NOT: load
50}
51
52; Combine simple adjacent loads.
53define i32 @"2xi16_i32"(i16* %x) {
54  %1 = load i16, i16* %x, align 2
55  %2 = getelementptr inbounds i16, i16* %x, i64 1
56  %3 = load i16, i16* %2, align 2
57  %4 = zext i16 %3 to i32
58  %5 = shl nuw i32 %4, 16
59  %6 = zext i16 %1 to i32
60  %7 = or i32 %5, %6
61  ret i32 %7
62; CHECK-LABEL: @"2xi16_i32"(
63; CHECK: load i32, i32* %{{.*}}, align 2
64; CHECK-NOT: load
65}
66
67; Don't combine loads across stores.
68define i32 @"2xi16_i32_store"(i16* %x, i16* %y) {
69  %1 = load i16, i16* %x, align 2
70  store i16 0, i16* %y, align 2
71  %2 = getelementptr inbounds i16, i16* %x, i64 1
72  %3 = load i16, i16* %2, align 2
73  %4 = zext i16 %3 to i32
74  %5 = shl nuw i32 %4, 16
75  %6 = zext i16 %1 to i32
76  %7 = or i32 %5, %6
77  ret i32 %7
78; CHECK-LABEL: @"2xi16_i32_store"(
79; CHECK: load i16, i16* %{{.*}}, align 2
80; CHECK: store
81; CHECK: load i16, i16* %{{.*}}, align 2
82}
83
84; Don't combine loads with a gap.
85define i32 @"2xi16_i32_gap"(i16* %x) {
86  %1 = load i16, i16* %x, align 2
87  %2 = getelementptr inbounds i16, i16* %x, i64 2
88  %3 = load i16, i16* %2, align 2
89  %4 = zext i16 %3 to i32
90  %5 = shl nuw i32 %4, 16
91  %6 = zext i16 %1 to i32
92  %7 = or i32 %5, %6
93  ret i32 %7
94; CHECK-LABEL: @"2xi16_i32_gap"(
95; CHECK: load i16, i16* %{{.*}}, align 2
96; CHECK: load i16, i16* %{{.*}}, align 2
97}
98
99; Combine out of order loads.
100define i32 @"2xi16_i32_order"(i16* %x) {
101  %1 = getelementptr inbounds i16, i16* %x, i64 1
102  %2 = load i16, i16* %1, align 2
103  %3 = zext i16 %2 to i32
104  %4 = load i16, i16* %x, align 2
105  %5 = shl nuw i32 %3, 16
106  %6 = zext i16 %4 to i32
107  %7 = or i32 %5, %6
108  ret i32 %7
109; CHECK-LABEL: @"2xi16_i32_order"(
110; CHECK: load i32, i32* %{{.*}}, align 2
111; CHECK-NOT: load
112}
113
114; Overlapping loads.
115define i32 @"2xi16_i32_overlap"(i8* %x) {
116  %1 = bitcast i8* %x to i16*
117  %2 = load i16, i16* %1, align 2
118  %3 = getelementptr inbounds i8, i8* %x, i64 1
119  %4 = bitcast i8* %3 to i16*
120  %5 = load i16, i16* %4, align 2
121  %6 = zext i16 %5 to i32
122  %7 = shl nuw i32 %6, 16
123  %8 = zext i16 %2 to i32
124  %9 = or i32 %7, %8
125  ret i32 %9
126; CHECK-LABEL: @"2xi16_i32_overlap"(
127; CHECK: load i16, i16* %{{.*}}, align 2
128; CHECK: load i16, i16* %{{.*}}, align 2
129}
130
131; Combine valid alignments.
132define i64 @"2xi16_i64_align"(i8* %x) {
133  %1 = bitcast i8* %x to i32*
134  %2 = load i32, i32* %1, align 4
135  %3 = getelementptr inbounds i8, i8* %x, i64 4
136  %4 = bitcast i8* %3 to i16*
137  %5 = load i16, i16* %4, align 2
138  %6 = getelementptr inbounds i8, i8* %x, i64 6
139  %7 = bitcast i8* %6 to i16*
140  %8 = load i16, i16* %7, align 2
141  %9 = zext i16 %8 to i64
142  %10 = shl nuw i64 %9, 48
143  %11 = zext i16 %5 to i64
144  %12 = shl nuw nsw i64 %11, 32
145  %13 = zext i32 %2 to i64
146  %14 = or i64 %12, %13
147  %15 = or i64 %14, %10
148  ret i64 %15
149; CHECK-LABEL: @"2xi16_i64_align"(
150; CHECK: load i64, i64* %{{.*}}, align 4
151}
152
153; Non power of two.
154define i64 @"2xi16_i64_npo2"(i8* %x) {
155  %1 = load i8, i8* %x, align 1
156  %2 = zext i8 %1 to i64
157  %3 = getelementptr inbounds i8, i8* %x, i64 1
158  %4 = load i8, i8* %3, align 1
159  %5 = zext i8 %4 to i64
160  %6 = shl nuw nsw i64 %5, 8
161  %7 = or i64 %6, %2
162  %8 = getelementptr inbounds i8, i8* %x, i64 2
163  %9 = load i8, i8* %8, align 1
164  %10 = zext i8 %9 to i64
165  %11 = shl nuw nsw i64 %10, 16
166  %12 = or i64 %11, %7
167  %13 = getelementptr inbounds i8, i8* %x, i64 3
168  %14 = load i8, i8* %13, align 1
169  %15 = zext i8 %14 to i64
170  %16 = shl nuw nsw i64 %15, 24
171  %17 = or i64 %16, %12
172  %18 = getelementptr inbounds i8, i8* %x, i64 4
173  %19 = load i8, i8* %18, align 1
174  %20 = zext i8 %19 to i64
175  %21 = shl nuw nsw i64 %20, 32
176  %22 = or i64 %21, %17
177  %23 = getelementptr inbounds i8, i8* %x, i64 5
178  %24 = load i8, i8* %23, align 1
179  %25 = zext i8 %24 to i64
180  %26 = shl nuw nsw i64 %25, 40
181  %27 = or i64 %26, %22
182  %28 = getelementptr inbounds i8, i8* %x, i64 6
183  %29 = load i8, i8* %28, align 1
184  %30 = zext i8 %29 to i64
185  %31 = shl nuw nsw i64 %30, 48
186  %32 = or i64 %31, %27
187  ret i64 %32
188; CHECK-LABEL: @"2xi16_i64_npo2"(
189; CHECK: load i32, i32* %{{.*}}, align 1
190}
191