llvm/test/CodeGen/AArch64/neon-shuffle-vector-tbl.ll

; RUN: llc < %s -mtriple=arm64-eabi -aarch64-neon-syntax=apple | FileCheck %s

; This is the IR generated by Clang's __builtin_shufflevector for two 16x uint8_t vectors.
define <16 x i8> @shuffle16_with_and_mask(<16 x i8> %src, <16 x i8> %mask) {
; CHECK-LABEL: shuffle16_with_and_mask:
; CHECK:       // %bb.0:
; CHECK-NEXT:    movi.16b v2, #15
; CHECK-NEXT:    and.16b v1, v1, v2
; CHECK-NEXT:    tbl.16b v0, { v0 }, v1
; CHECK-NEXT:    ret

  %masked_mask = and <16 x i8> %mask, <i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15>
  %1 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 0
  %2 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %1
  %3 = insertelement <16 x i8> undef, i8 %2, i64 0
  %4 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 1
  %5 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %4
  %6 = insertelement <16 x i8> %3, i8 %5, i64 1
  %7 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 2
  %8 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %7
  %9 = insertelement <16 x i8> %6, i8 %8, i64 2
  %10 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 3
  %11 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %10
  %12 = insertelement <16 x i8> %9, i8 %11, i64 3
  %13 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 4
  %14 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %13
  %15 = insertelement <16 x i8> %12, i8 %14, i64 4
  %16 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 5
  %17 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %16
  %18 = insertelement <16 x i8> %15, i8 %17, i64 5
  %19 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 6
  %20 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %19
  %21 = insertelement <16 x i8> %18, i8 %20, i64 6
  %22 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 7
  %23 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %22
  %24 = insertelement <16 x i8> %21, i8 %23, i64 7
  %25 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 8
  %26 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %25
  %27 = insertelement <16 x i8> %24, i8 %26, i64 8
  %28 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 9
  %29 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %28
  %30 = insertelement <16 x i8> %27, i8 %29, i64 9
  %31 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 10
  %32 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %31
  %33 = insertelement <16 x i8> %30, i8 %32, i64 10
  %34 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 11
  %35 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %34
  %36 = insertelement <16 x i8> %33, i8 %35, i64 11
  %37 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 12
  %38 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %37
  %39 = insertelement <16 x i8> %36, i8 %38, i64 12
  %40 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 13
  %41 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %40
  %42 = insertelement <16 x i8> %39, i8 %41, i64 13
  %43 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 14
  %44 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %43
  %45 = insertelement <16 x i8> %42, i8 %44, i64 14
  %46 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 15
  ; Make sure that ANY_EXTEND is ignored
  %47 = zext i8 %46 to i32
  %48 = extractelement <16 x i8> %src, i32 %47
  %49 = insertelement <16 x i8> %45, i8 %48, i64 15
  ret <16 x i8> %49
}

define <8 x i8> @shuffle8_with_and_mask(<8 x i8> %src, <8 x i8> %mask) {
; CHECK-LABEL: shuffle8_with_and_mask:
; CHECK:       // %bb.0:
; CHECK-NEXT:    movi.8b v2, #7
; CHECK-NEXT:    // kill: def $d0 killed $d0 def $q0
; CHECK-NEXT:    and.8b v1, v1, v2
; CHECK-NEXT:    tbl.8b v0, { v0 }, v1
; CHECK-NEXT:    ret

  %masked_mask = and <8 x i8> %mask, <i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7>
  %1 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 0
  %2 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %1
  %3 = insertelement <8 x i8> undef, i8 %2, i64 0
  %4 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 1
  %5 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %4
  %6 = insertelement <8 x i8> %3, i8 %5, i64 1
  %7 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 2
  %8 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %7
  %9 = insertelement <8 x i8> %6, i8 %8, i64 2
  %10 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 3
  %11 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %10
  %12 = insertelement <8 x i8> %9, i8 %11, i64 3
  %13 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 4
  %14 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %13
  %15 = insertelement <8 x i8> %12, i8 %14, i64 4
  %16 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 5
  %17 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %16
  %18 = insertelement <8 x i8> %15, i8 %17, i64 5
  %19 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 6
  %20 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %19
  %21 = insertelement <8 x i8> %18, i8 %20, i64 6
  %22 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 7
  %23 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %22
  %24 = insertelement <8 x i8> %21, i8 %23, i64 7
  ret <8 x i8> %24
}

define <8 x i8> @shuffle8_with_and_mask_different_constants(<8 x i8> %src, <8 x i8> %mask) {
; CHECK-LABEL: LCPI2_0:
; CHECK-NEXT:  .byte	3
; CHECK-NEXT:  .byte	1
; CHECK-NEXT:  .byte	7
; CHECK-NEXT:  .byte	1
; CHECK-NEXT:  .byte	7
; CHECK-NEXT:  .byte	3
; CHECK-NEXT:  .byte	7
; CHECK-NEXT:  .byte	7

; CHECK-LABEL: shuffle8_with_and_mask_different_constants:
; CHECK:        // %bb.0:
; CHECK-NEXT:   adrp	x8, .LCPI2_0
; CHECK-NEXT:   // kill: def $d0 killed $d0 def $q0
; CHECK-NEXT:   ldr	d2, [x8, :lo12:.LCPI2_0]
; CHECK-NEXT:   and.8b	v1, v1, v2
; CHECK-NEXT:   tbl.8b	v0, { v0 }, v1
; CHECK-NEXT:   ret

  %masked_mask = and <8 x i8> %mask, <i8 3, i8 1, i8 7, i8 1, i8 7, i8 3, i8 7, i8 7>
  %1 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 0
  %2 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %1
  %3 = insertelement <8 x i8> undef, i8 %2, i64 0
  %4 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 1
  %5 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %4
  %6 = insertelement <8 x i8> %3, i8 %5, i64 1
  %7 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 2
  %8 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %7
  %9 = insertelement <8 x i8> %6, i8 %8, i64 2
  %10 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 3
  %11 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %10
  %12 = insertelement <8 x i8> %9, i8 %11, i64 3
  %13 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 4
  %14 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %13
  %15 = insertelement <8 x i8> %12, i8 %14, i64 4
  %16 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 5
  %17 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %16
  %18 = insertelement <8 x i8> %15, i8 %17, i64 5
  %19 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 6
  %20 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %19
  %21 = insertelement <8 x i8> %18, i8 %20, i64 6
  %22 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 7
  %23 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %22
  %24 = insertelement <8 x i8> %21, i8 %23, i64 7
  ret <8 x i8> %24
}

define <8 x i8> @shuffle8_with_mask(<8 x i8> %src, <8 x i8> %mask) {
; CHECK-LABEL: shuffle8_with_mask:
; CHECK:       // %bb.0:
; CHECK-NEXT:  // kill: def $d0 killed $d0 def $q0
; CHECK-NEXT:  tbl.8b v0, { v0 }, v1
; CHECK-NEXT:  ret

  %1 = extractelement <8 x i8> %mask, i64 0
  %2 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %1
  %3 = insertelement <8 x i8> undef, i8 %2, i64 0
  %4 = extractelement <8 x i8> %mask, i64 1
  %5 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %4
  %6 = insertelement <8 x i8> %3, i8 %5, i64 1
  %7 = extractelement <8 x i8> %mask, i64 2
  %8 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %7
  %9 = insertelement <8 x i8> %6, i8 %8, i64 2
  %10 = extractelement <8 x i8> %mask, i64 3
  %11 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %10
  %12 = insertelement <8 x i8> %9, i8 %11, i64 3
  %13 = extractelement <8 x i8> %mask, i64 4
  %14 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %13
  %15 = insertelement <8 x i8> %12, i8 %14, i64 4
  %16 = extractelement <8 x i8> %mask, i64 5
  %17 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %16
  %18 = insertelement <8 x i8> %15, i8 %17, i64 5
  %19 = extractelement <8 x i8> %mask, i64 6
  %20 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %19
  %21 = insertelement <8 x i8> %18, i8 %20, i64 6
  %22 = extractelement <8 x i8> %mask, i64 7
  %23 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %22
  %24 = insertelement <8 x i8> %21, i8 %23, i64 7
  ret <8 x i8> %24
}

define <8 x i8> @no_shuffle_only_some_and_constants(<8 x i8> %src, <8 x i8> %mask) {
; CHECK-LABEL: no_shuffle_only_some_and_constants:
; CHECK:       // %bb.0:
; CHECK-NOT:   tbl.16b

  ; Element at 0 has a AND mask, element at 1 does not.
  %1 = extractelement <8 x i8> %mask, i64 0
  %masked_elt1 = and i8 %1, 7
  %2 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %masked_elt1
  %3 = insertelement <8 x i8> undef, i8 %2, i64 0
  %4 = extractelement <8 x i8> %mask, i64 1
  %5 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %4
  %6 = insertelement <8 x i8> %3, i8 %5, i64 1

  %7 = extractelement <8 x i8> %mask, i64 2
  %8 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %7
  %9 = insertelement <8 x i8> %6, i8 %8, i64 2
  %10 = extractelement <8 x i8> %mask, i64 3
  %11 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %10
  %12 = insertelement <8 x i8> %9, i8 %11, i64 3
  %13 = extractelement <8 x i8> %mask, i64 4
  %14 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %13
  %15 = insertelement <8 x i8> %12, i8 %14, i64 4
  %16 = extractelement <8 x i8> %mask, i64 5
  %17 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %16
  %18 = insertelement <8 x i8> %15, i8 %17, i64 5
  %19 = extractelement <8 x i8> %mask, i64 6
  %20 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %19
  %21 = insertelement <8 x i8> %18, i8 %20, i64 6
  %22 = extractelement <8 x i8> %mask, i64 7
  %23 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %22
  %24 = insertelement <8 x i8> %21, i8 %23, i64 7
  ret <8 x i8> %24
}

; Takes alternating entries from two mask source vectors. Currently not supported.
define <16 x i8> @no_shuffle_with_two_mask_sources(<16 x i8> %src, <16 x i8> %mask1, <16 x i8> %mask2) {
; CHECK-LABEL: shuffle_with_two_mask_sources:
; CHECK:       // %bb.0:
; CHECK-NOT:    tbl.16b

  %masked_mask1 = and <16 x i8> %mask1, <i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15>
  %masked_mask2 = and <16 x i8> %mask2, <i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15, i8 15>
  %1 = extractelement <16 x i8> %masked_mask1, i64 0
  %2 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %1
  %3 = insertelement <16 x i8> undef, i8 %2, i64 0
  %4 = extractelement <16 x i8> %masked_mask2, i64 1
  %5 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %4
  %6 = insertelement <16 x i8> %3, i8 %5, i64 1
  %7 = extractelement <16 x i8> %masked_mask1, i64 2
  %8 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %7
  %9 = insertelement <16 x i8> %6, i8 %8, i64 2
  %10 = extractelement <16 x i8> %masked_mask2, i64 3
  %11 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %10
  %12 = insertelement <16 x i8> %9, i8 %11, i64 3
  %13 = extractelement <16 x i8> %masked_mask1, i64 4
  %14 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %13
  %15 = insertelement <16 x i8> %12, i8 %14, i64 4
  %16 = extractelement <16 x i8> %masked_mask2, i64 5
  %17 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %16
  %18 = insertelement <16 x i8> %15, i8 %17, i64 5
  %19 = extractelement <16 x i8> %masked_mask1, i64 6
  %20 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %19
  %21 = insertelement <16 x i8> %18, i8 %20, i64 6
  %22 = extractelement <16 x i8> %masked_mask2, i64 7
  %23 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %22
  %24 = insertelement <16 x i8> %21, i8 %23, i64 7
  %25 = extractelement <16 x i8> %masked_mask1, i64 8
  %26 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %25
  %27 = insertelement <16 x i8> %24, i8 %26, i64 8
  %28 = extractelement <16 x i8> %masked_mask2, i64 9
  %29 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %28
  %30 = insertelement <16 x i8> %27, i8 %29, i64 9
  %31 = extractelement <16 x i8> %masked_mask1, i64 10
  %32 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %31
  %33 = insertelement <16 x i8> %30, i8 %32, i64 10
  %34 = extractelement <16 x i8> %masked_mask2, i64 11
  %35 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %34
  %36 = insertelement <16 x i8> %33, i8 %35, i64 11
  %37 = extractelement <16 x i8> %masked_mask1, i64 12
  %38 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %37
  %39 = insertelement <16 x i8> %36, i8 %38, i64 12
  %40 = extractelement <16 x i8> %masked_mask2, i64 13
  %41 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %40
  %42 = insertelement <16 x i8> %39, i8 %41, i64 13
  %43 = extractelement <16 x i8> %masked_mask1, i64 14
  %44 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %43
  %45 = insertelement <16 x i8> %42, i8 %44, i64 14
  %46 = extractelement <16 x i8> %masked_mask2, i64 15
  %47 = extractelement <16 x i8> %src, i8 %46
  %48 = insertelement <16 x i8> %45, i8 %47, i64 15
  ret <16 x i8> %48
}

; Non-supported vector type.
define <4 x i32> @no_for_shuffle_int_vector(<4 x i32> %src, <4 x i32> %mask) {
; CHECK-LABEL: no_for_shuffle_int_vector:
; CHECK:       // %bb.0:
; CHECK-NOT:    tbl.16b

  %masked_mask = and <4 x i32> %mask, <i32 3, i32 3, i32 3, i32 3>
  %1 = extractelement <4 x i32> %masked_mask, i64 0
  %2 = extractelement <4 x i32> %src, i32 %1
  %3 = insertelement <4 x i32> undef, i32 %2, i64 0
  %4 = extractelement <4 x i32> %masked_mask, i64 1
  %5 = extractelement <4 x i32> %src, i32 %4
  %6 = insertelement <4 x i32> %3, i32 %5, i64 1
  %7 = extractelement <4 x i32> %masked_mask, i64 2
  %8 = extractelement <4 x i32> %src, i32 %7
  %9 = insertelement <4 x i32> %6, i32 %8, i64 2
  %10 = extractelement <4 x i32> %masked_mask, i64 3
  %11 = extractelement <4 x i32> %src, i32 %10
  %12 = insertelement <4 x i32> %9, i32 %11, i64 3
  ret <4 x i32> %12
}

define <8 x i8> @no_shuffle_not_enough_elements(<8 x i8> %src, <8 x i8> %mask) {
; CHECK-LABEL: no_shuffle_not_enough_elements:
; CHECK:       // %bb.0:
; CHECK-NOT:    tbl.16b

  %masked_mask = and <8 x i8> %mask, <i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7>
  %1 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 0
  %2 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %1
  %3 = insertelement <8 x i8> undef, i8 %2, i64 0
  %4 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 1
  %5 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %4
  %6 = insertelement <8 x i8> %3, i8 %5, i64 1
  %7 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 2
  %8 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %7
  %9 = insertelement <8 x i8> %6, i8 %8, i64 2
  %10 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 3
  %11 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %10
  %12 = insertelement <8 x i8> %9, i8 %11, i64 3
  ret <8 x i8> %12
}

define <8 x i8> @no_shuffle_different_vector_types(<8 x i8> %src, <16 x i8> %mask) {
; CHECK-LABEL: no_shuffle_different_vector_types:
; CHECK:       // %bb.0:
; CHECK-NOT:    tbl.16b

  %masked_mask = and <16 x i8> %mask, <i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7>
  %1 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 0
  %2 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %1
  %3 = insertelement <8 x i8> undef, i8 %2, i64 0
  %4 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 1
  %5 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %4
  %6 = insertelement <8 x i8> %3, i8 %5, i64 1
  %7 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 2
  %8 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %7
  %9 = insertelement <8 x i8> %6, i8 %8, i64 2
  %10 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 3
  %11 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %10
  %12 = insertelement <8 x i8> %9, i8 %11, i64 3
  %13 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 4
  %14 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %13
  %15 = insertelement <8 x i8> %12, i8 %14, i64 4
  %16 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 5
  %17 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %16
  %18 = insertelement <8 x i8> %15, i8 %17, i64 5
  %19 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 6
  %20 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %19
  %21 = insertelement <8 x i8> %18, i8 %20, i64 6
  %22 = extractelement <16 x i8> %masked_mask, i64 7
  %23 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %22
  %24 = insertelement <8 x i8> %21, i8 %23, i64 7
  ret <8 x i8> %24
}

define <8 x i8> @no_shuffle_bad_mask_index(<8 x i8> %src, <8 x i8> %mask) {
; CHECK-LABEL: no_shuffle_bad_mask_index:
; CHECK:       // %bb.0:
; CHECK-NOT:    tbl.16b

  %masked_mask = and <8 x i8> %mask, <i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7, i8 7>

  ; This should extract at 0, but because it extracts at 1, the pattern does not match.
  %1 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 1

  %2 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %1
  %3 = insertelement <8 x i8> undef, i8 %2, i64 0
  %4 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 1
  %5 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %4
  %6 = insertelement <8 x i8> %3, i8 %5, i64 1
  %7 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 2
  %8 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %7
  %9 = insertelement <8 x i8> %6, i8 %8, i64 2
  %10 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 3
  %11 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %10
  %12 = insertelement <8 x i8> %9, i8 %11, i64 3
  %13 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 4
  %14 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %13
  %15 = insertelement <8 x i8> %12, i8 %14, i64 4
  %16 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 5
  %17 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %16
  %18 = insertelement <8 x i8> %15, i8 %17, i64 5
  %19 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 6
  %20 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %19
  %21 = insertelement <8 x i8> %18, i8 %20, i64 6
  %22 = extractelement <8 x i8> %masked_mask, i64 7
  %23 = extractelement <8 x i8> %src, i8 %22
  %24 = insertelement <8 x i8> %21, i8 %23, i64 7
  ret <8 x i8> %24
}