llvm/test/Transforms/SLPVectorizer/AArch64/reduce-add-i64.ll

; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
; RUN: opt -S -passes=slp-vectorizer %s --mtriple=aarch64-- | FileCheck %s

; This test checks whether load-zext-add and load-add reduction patterns
; get vectorized by SLP.

define i64 @red_zext_ld_2xi64(ptr %ptr) {
; CHECK-LABEL: @red_zext_ld_2xi64(
; CHECK-NEXT:  entry:
; CHECK-NEXT:    [[LD0:%.*]] = load i8, ptr [[PTR:%.*]], align 1
; CHECK-NEXT:    [[ZEXT:%.*]] = zext i8 [[LD0]] to i64
; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds i8, ptr [[PTR]], i64 1
; CHECK-NEXT:    [[LD1:%.*]] = load i8, ptr [[GEP]], align 1
; CHECK-NEXT:    [[ZEXT_1:%.*]] = zext i8 [[LD1]] to i64
; CHECK-NEXT:    [[ADD_1:%.*]] = add nuw nsw i64 [[ZEXT]], [[ZEXT_1]]
; CHECK-NEXT:    ret i64 [[ADD_1]]
;
entry:
  %ld0 = load i8, ptr %ptr
  %zext = zext i8 %ld0 to i64
  %gep = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 1
  %ld1 = load i8, ptr %gep
  %zext.1 = zext i8 %ld1 to i64
  %add.1 = add nuw nsw i64 %zext, %zext.1
  ret i64 %add.1
}

define i64 @red_zext_ld_4xi64(ptr %ptr) {
; CHECK-LABEL: @red_zext_ld_4xi64(
; CHECK-NEXT:  entry:
; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = load <4 x i8>, ptr [[PTR:%.*]], align 1
; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = zext <4 x i8> [[TMP0]] to <4 x i16>
; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = call i16 @llvm.vector.reduce.add.v4i16(<4 x i16> [[TMP1]])
; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = zext i16 [[TMP2]] to i64
; CHECK-NEXT:    ret i64 [[TMP3]]
;
entry:
  %ld0 = load i8, ptr %ptr
  %zext = zext i8 %ld0 to i64
  %gep = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 1
  %ld1 = load i8, ptr %gep
  %zext.1 = zext i8 %ld1 to i64
  %add.1 = add nuw nsw i64 %zext, %zext.1
  %gep.1 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 2
  %ld2 = load i8, ptr %gep.1
  %zext.2 = zext i8 %ld2 to i64
  %add.2 = add nuw nsw i64 %add.1, %zext.2
  %gep.2 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 3
  %ld3 = load i8, ptr %gep.2
  %zext.3 = zext i8 %ld3 to i64
  %add.3 = add nuw nsw i64 %add.2, %zext.3
  ret i64 %add.3
}

define i64 @red_zext_ld_8xi64(ptr %ptr) {
; CHECK-LABEL: @red_zext_ld_8xi64(
; CHECK-NEXT:  entry:
; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = load <8 x i8>, ptr [[PTR:%.*]], align 1
; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = zext <8 x i8> [[TMP0]] to <8 x i64>
; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v8i64(<8 x i64> [[TMP1]])
; CHECK-NEXT:    ret i64 [[TMP2]]
;
entry:
  %ld0 = load i8, ptr %ptr
  %zext = zext i8 %ld0 to i64
  %gep = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 1
  %ld1 = load i8, ptr %gep
  %zext.1 = zext i8 %ld1 to i64
  %add.1 = add nuw nsw i64 %zext, %zext.1
  %gep.1 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 2
  %ld2 = load i8, ptr %gep.1
  %zext.2 = zext i8 %ld2 to i64
  %add.2 = add nuw nsw i64 %add.1, %zext.2
  %gep.2 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 3
  %ld3 = load i8, ptr %gep.2
  %zext.3 = zext i8 %ld3 to i64
  %add.3 = add nuw nsw i64 %add.2, %zext.3
  %gep.3 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 4
  %ld4 = load i8, ptr %gep.3
  %zext.4 = zext i8 %ld4 to i64
  %add.4 = add nuw nsw i64 %add.3, %zext.4
  %gep.4 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 5
  %ld5 = load i8, ptr %gep.4
  %zext.5 = zext i8 %ld5 to i64
  %add.5 = add nuw nsw i64 %add.4, %zext.5
  %gep.5 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 6
  %ld6 = load i8, ptr %gep.5
  %zext.6 = zext i8 %ld6 to i64
  %add.6 = add nuw nsw i64 %add.5, %zext.6
  %gep.6 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 7
  %ld7 = load i8, ptr %gep.6
  %zext.7 = zext i8 %ld7 to i64
  %add.7 = add nuw nsw i64 %add.6, %zext.7
  ret i64 %add.7
}

define i64 @red_zext_ld_16xi64(ptr %ptr) {
; CHECK-LABEL: @red_zext_ld_16xi64(
; CHECK-NEXT:  entry:
; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = load <16 x i8>, ptr [[PTR:%.*]], align 1
; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = zext <16 x i8> [[TMP0]] to <16 x i64>
; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v16i64(<16 x i64> [[TMP1]])
; CHECK-NEXT:    ret i64 [[TMP2]]
;
entry:
  %ld0 = load i8, ptr %ptr
  %zext = zext i8 %ld0 to i64
  %gep = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 1
  %ld1 = load i8, ptr %gep
  %zext.1 = zext i8 %ld1 to i64
  %add.1 = add nuw nsw i64 %zext, %zext.1
  %gep.1 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 2
  %ld2 = load i8, ptr %gep.1
  %zext.2 = zext i8 %ld2 to i64
  %add.2 = add nuw nsw i64 %add.1, %zext.2
  %gep.2 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 3
  %ld3 = load i8, ptr %gep.2
  %zext.3 = zext i8 %ld3 to i64
  %add.3 = add nuw nsw i64 %add.2, %zext.3
  %gep.3 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 4
  %ld4 = load i8, ptr %gep.3
  %zext.4 = zext i8 %ld4 to i64
  %add.4 = add nuw nsw i64 %add.3, %zext.4
  %gep.4 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 5
  %ld5 = load i8, ptr %gep.4
  %zext.5 = zext i8 %ld5 to i64
  %add.5 = add nuw nsw i64 %add.4, %zext.5
  %gep.5 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 6
  %ld6 = load i8, ptr %gep.5
  %zext.6 = zext i8 %ld6 to i64
  %add.6 = add nuw nsw i64 %add.5, %zext.6
  %gep.6 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 7
  %ld7 = load i8, ptr %gep.6
  %zext.7 = zext i8 %ld7 to i64
  %add.7 = add nuw nsw i64 %add.6, %zext.7
  %gep.7 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 8
  %ld8 = load i8, ptr %gep.7
  %zext.8 = zext i8 %ld8 to i64
  %add.8 = add nuw nsw i64 %add.7, %zext.8
  %gep.8 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 9
  %ld9 = load i8, ptr %gep.8
  %zext.9 = zext i8 %ld9 to i64
  %add.9 = add nuw nsw i64 %add.8, %zext.9
  %gep.9 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 10
  %ld10 = load i8, ptr %gep.9
  %zext.10 = zext i8 %ld10 to i64
  %add.10 = add nuw nsw i64 %add.9, %zext.10
  %gep.10 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 11
  %ld11 = load i8, ptr %gep.10
  %zext.11 = zext i8 %ld11 to i64
  %add.11 = add nuw nsw i64 %add.10, %zext.11
  %gep.11 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 12
  %ld12 = load i8, ptr %gep.11
  %zext.12 = zext i8 %ld12 to i64
  %add.12 = add nuw nsw i64 %add.11, %zext.12
  %gep.12 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 13
  %ld13 = load i8, ptr %gep.12
  %zext.13 = zext i8 %ld13 to i64
  %add.13 = add nuw nsw i64 %add.12, %zext.13
  %gep.13 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 14
  %ld14 = load i8, ptr %gep.13
  %zext.14 = zext i8 %ld14 to i64
  %add.14 = add nuw nsw i64 %add.13, %zext.14
  %gep.14 = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr, i64 15
  %ld15 = load i8, ptr %gep.14
  %zext.15 = zext i8 %ld15 to i64
  %add.15 = add nuw nsw i64 %add.14, %zext.15
  ret i64 %add.15
}



define i64 @red_ld_2xi64(ptr %ptr) {
; CHECK-LABEL: @red_ld_2xi64(
; CHECK-NEXT:  entry:
; CHECK-NEXT:    [[LD0:%.*]] = load i64, ptr [[PTR:%.*]], align 8
; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds i64, ptr [[PTR]], i64 1
; CHECK-NEXT:    [[LD1:%.*]] = load i64, ptr [[GEP]], align 8
; CHECK-NEXT:    [[ADD_1:%.*]] = add nuw nsw i64 [[LD0]], [[LD1]]
; CHECK-NEXT:    ret i64 [[ADD_1]]
;
entry:
  %ld0 = load i64, ptr %ptr
  %gep = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 1
  %ld1 = load i64, ptr %gep
  %add.1 = add nuw nsw i64 %ld0, %ld1
  ret i64 %add.1
}

define i64 @red_ld_4xi64(ptr %ptr) {
; CHECK-LABEL: @red_ld_4xi64(
; CHECK-NEXT:  entry:
; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = load <4 x i64>, ptr [[PTR:%.*]], align 8
; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v4i64(<4 x i64> [[TMP0]])
; CHECK-NEXT:    ret i64 [[TMP1]]
;
entry:
  %ld0 = load i64, ptr %ptr
  %gep = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 1
  %ld1 = load i64, ptr %gep
  %add.1 = add nuw nsw i64 %ld0, %ld1
  %gep.1 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 2
  %ld2 = load i64, ptr %gep.1
  %add.2 = add nuw nsw i64 %add.1, %ld2
  %gep.2 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 3
  %ld3 = load i64, ptr %gep.2
  %add.3 = add nuw nsw i64 %add.2, %ld3
  ret i64 %add.3
}

define i64 @red_ld_8xi64(ptr %ptr) {
; CHECK-LABEL: @red_ld_8xi64(
; CHECK-NEXT:  entry:
; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = load <8 x i64>, ptr [[PTR:%.*]], align 8
; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v8i64(<8 x i64> [[TMP0]])
; CHECK-NEXT:    ret i64 [[TMP1]]
;
entry:
  %ld0 = load i64, ptr %ptr
  %gep = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 1
  %ld1 = load i64, ptr %gep
  %add.1 = add nuw nsw i64 %ld0, %ld1
  %gep.1 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 2
  %ld2 = load i64, ptr %gep.1
  %add.2 = add nuw nsw i64 %add.1, %ld2
  %gep.2 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 3
  %ld3 = load i64, ptr %gep.2
  %add.3 = add nuw nsw i64 %add.2, %ld3
  %gep.3 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 4
  %ld4 = load i64, ptr %gep.3
  %add.4 = add nuw nsw i64 %add.3, %ld4
  %gep.4 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 5
  %ld5 = load i64, ptr %gep.4
  %add.5 = add nuw nsw i64 %add.4, %ld5
  %gep.5 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 6
  %ld6 = load i64, ptr %gep.5
  %add.6 = add nuw nsw i64 %add.5, %ld6
  %gep.6 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 7
  %ld7 = load i64, ptr %gep.6
  %add.7 = add nuw nsw i64 %add.6, %ld7
  ret i64 %add.7
}

define i64 @red_ld_16xi64(ptr %ptr) {
; CHECK-LABEL: @red_ld_16xi64(
; CHECK-NEXT:  entry:
; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = load <16 x i64>, ptr [[PTR:%.*]], align 8
; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v16i64(<16 x i64> [[TMP0]])
; CHECK-NEXT:    ret i64 [[TMP1]]
;
entry:
  %ld0 = load i64, ptr %ptr
  %gep = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 1
  %ld1 = load i64, ptr %gep
  %add.1 = add nuw nsw i64 %ld0, %ld1
  %gep.1 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 2
  %ld2 = load i64, ptr %gep.1
  %add.2 = add nuw nsw i64 %add.1, %ld2
  %gep.2 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 3
  %ld3 = load i64, ptr %gep.2
  %add.3 = add nuw nsw i64 %add.2, %ld3
  %gep.3 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 4
  %ld4 = load i64, ptr %gep.3
  %add.4 = add nuw nsw i64 %add.3, %ld4
  %gep.4 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 5
  %ld5 = load i64, ptr %gep.4
  %add.5 = add nuw nsw i64 %add.4, %ld5
  %gep.5 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 6
  %ld6 = load i64, ptr %gep.5
  %add.6 = add nuw nsw i64 %add.5, %ld6
  %gep.6 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 7
  %ld7 = load i64, ptr %gep.6
  %add.7 = add nuw nsw i64 %add.6, %ld7
  %gep.7 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 8
  %ld8 = load i64, ptr %gep.7
  %add.8 = add nuw nsw i64 %add.7, %ld8
  %gep.8 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 9
  %ld9 = load i64, ptr %gep.8
  %add.9 = add nuw nsw i64 %add.8, %ld9
  %gep.9 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 10
  %ld10 = load i64, ptr %gep.9
  %add.10 = add nuw nsw i64 %add.9, %ld10
  %gep.10 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 11
  %ld11 = load i64, ptr %gep.10
  %add.11 = add nuw nsw i64 %add.10, %ld11
  %gep.11 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 12
  %ld12 = load i64, ptr %gep.11
  %add.12 = add nuw nsw i64 %add.11, %ld12
  %gep.12 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 13
  %ld13 = load i64, ptr %gep.12
  %add.13 = add nuw nsw i64 %add.12, %ld13
  %gep.13 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 14
  %ld14 = load i64, ptr %gep.13
  %add.14 = add nuw nsw i64 %add.13, %ld14
  %gep.14 = getelementptr inbounds i64, ptr %ptr, i64 15
  %ld15 = load i64, ptr %gep.14
  %add.15 = add nuw nsw i64 %add.14, %ld15
  ret i64 %add.15
}