test/Transforms/InstCombine/result-of-add-of-negative-is-non-zero-and-no-underflow.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt %s -instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 ; Here we add unsigned two values, check that addition did not underflow AND
   5 ; that the result is non-zero. This can be simplified just to a comparison
   6 ; between the base and negated offset.
   7
   8 declare void @use8(i8)
   9
  10 declare void @use1(i1)
  11 declare void @llvm.assume(i1)
  12
  13 ; Here we don't know that at least one of the values being added is non-zero
  14 define i1 @t0_bad(i8 %base, i8 %offset) {
  15 ; CHECK-LABEL: @t0_bad(
  16 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
  17 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
  18 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
  19 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ult i8 [[ADJUSTED]], [[BASE]]
  20 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i1 [[NOT_NULL]], [[NO_UNDERFLOW]]
  21 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
  22 ;
  23   %adjusted = add i8 %base, %offset
  24   call void @use8(i8 %adjusted)
  25   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
  26   %no_underflow = icmp ult i8 %adjusted, %base
  27   %r = and i1 %not_null, %no_underflow
  28   ret i1 %r
  29 }
  30
  31 ; Ok, base is non-zero.
  32 define i1 @t1(i8 %base, i8 %offset) {
  33 ; CHECK-LABEL: @t1(
  34 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[BASE:%.*]], 0
  35 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
  36 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE]], [[OFFSET:%.*]]
  37 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
  38 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
  39 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ult i8 [[ADJUSTED]], [[BASE]]
  40 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i1 [[NOT_NULL]], [[NO_UNDERFLOW]]
  41 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
  42 ;
  43   %cmp = icmp slt i8 %base, 0
  44   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
  45
  46   %adjusted = add i8 %base, %offset
  47   call void @use8(i8 %adjusted)
  48   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
  49   %no_underflow = icmp ult i8 %adjusted, %base
  50   %r = and i1 %not_null, %no_underflow
  51   ret i1 %r
  52 }
  53
  54 ; Ok, offset is non-zero.
  55 define i1 @t2(i8 %base, i8 %offset) {
  56 ; CHECK-LABEL: @t2(
  57 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[OFFSET:%.*]], 0
  58 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
  59 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET]]
  60 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
  61 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
  62 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ult i8 [[ADJUSTED]], [[BASE]]
  63 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i1 [[NOT_NULL]], [[NO_UNDERFLOW]]
  64 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
  65 ;
  66   %cmp = icmp slt i8 %offset, 0
  67   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
  68
  69   %adjusted = add i8 %base, %offset
  70   call void @use8(i8 %adjusted)
  71   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
  72   %no_underflow = icmp ult i8 %adjusted, %base
  73   %r = and i1 %not_null, %no_underflow
  74   ret i1 %r
  75 }
  76
  77 ; We need to produce extra instruction, so one of icmp's must go away.
  78 define i1 @t3_oneuse0(i8 %base, i8 %offset) {
  79 ; CHECK-LABEL: @t3_oneuse0(
  80 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[BASE:%.*]], 0
  81 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
  82 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE]], [[OFFSET:%.*]]
  83 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
  84 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
  85 ; CHECK-NEXT:    call void @use1(i1 [[NOT_NULL]])
  86 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ult i8 [[ADJUSTED]], [[BASE]]
  87 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i1 [[NOT_NULL]], [[NO_UNDERFLOW]]
  88 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
  89 ;
  90   %cmp = icmp slt i8 %base, 0
  91   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
  92
  93   %adjusted = add i8 %base, %offset
  94   call void @use8(i8 %adjusted)
  95   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
  96   call void @use1(i1 %not_null)
  97   %no_underflow = icmp ult i8 %adjusted, %base
  98   %r = and i1 %not_null, %no_underflow
  99   ret i1 %r
 100 }
 101 define i1 @t4_oneuse1(i8 %base, i8 %offset) {
 102 ; CHECK-LABEL: @t4_oneuse1(
 103 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[BASE:%.*]], 0
 104 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
 105 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE]], [[OFFSET:%.*]]
 106 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 107 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
 108 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ult i8 [[ADJUSTED]], [[BASE]]
 109 ; CHECK-NEXT:    call void @use1(i1 [[NO_UNDERFLOW]])
 110 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i1 [[NOT_NULL]], [[NO_UNDERFLOW]]
 111 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 112 ;
 113   %cmp = icmp slt i8 %base, 0
 114   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
 115
 116   %adjusted = add i8 %base, %offset
 117   call void @use8(i8 %adjusted)
 118   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 119   %no_underflow = icmp ult i8 %adjusted, %base
 120   call void @use1(i1 %no_underflow)
 121   %r = and i1 %not_null, %no_underflow
 122   ret i1 %r
 123 }
 124 define i1 @t5_oneuse2_bad(i8 %base, i8 %offset) {
 125 ; CHECK-LABEL: @t5_oneuse2_bad(
 126 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[BASE:%.*]], 0
 127 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
 128 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE]], [[OFFSET:%.*]]
 129 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 130 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
 131 ; CHECK-NEXT:    call void @use1(i1 [[NOT_NULL]])
 132 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ult i8 [[ADJUSTED]], [[BASE]]
 133 ; CHECK-NEXT:    call void @use1(i1 [[NO_UNDERFLOW]])
 134 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i1 [[NOT_NULL]], [[NO_UNDERFLOW]]
 135 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 136 ;
 137   %cmp = icmp slt i8 %base, 0
 138   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
 139
 140   %adjusted = add i8 %base, %offset
 141   call void @use8(i8 %adjusted)
 142   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 143   call void @use1(i1 %not_null)
 144   %no_underflow = icmp ult i8 %adjusted, %base
 145   call void @use1(i1 %no_underflow)
 146   %r = and i1 %not_null, %no_underflow
 147   ret i1 %r
 148 }
 149
 150 define i1 @t6_commutativity0(i8 %base, i8 %offset) {
 151 ; CHECK-LABEL: @t6_commutativity0(
 152 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[BASE:%.*]], 0
 153 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
 154 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE]], [[OFFSET:%.*]]
 155 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 156 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
 157 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ult i8 [[ADJUSTED]], [[BASE]]
 158 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i1 [[NO_UNDERFLOW]], [[NOT_NULL]]
 159 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 160 ;
 161   %cmp = icmp slt i8 %base, 0
 162   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
 163
 164   %adjusted = add i8 %base, %offset
 165   call void @use8(i8 %adjusted)
 166   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 167   %no_underflow = icmp ult i8 %adjusted, %base
 168   %r = and i1 %no_underflow, %not_null ; swapped
 169   ret i1 %r
 170 }
 171 define i1 @t7_commutativity1(i8 %base, i8 %offset) {
 172 ; CHECK-LABEL: @t7_commutativity1(
 173 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[BASE:%.*]], 0
 174 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
 175 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE]], [[OFFSET:%.*]]
 176 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 177 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
 178 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ule i8 [[ADJUSTED]], [[BASE]]
 179 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i1 [[NOT_NULL]], [[NO_UNDERFLOW]]
 180 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 181 ;
 182   %cmp = icmp slt i8 %base, 0
 183   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
 184
 185   %adjusted = add i8 %base, %offset
 186   call void @use8(i8 %adjusted)
 187   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 188   %no_underflow = icmp uge i8 %base, %adjusted ; swapped
 189   %r = and i1 %not_null, %no_underflow
 190   ret i1 %r
 191 }
 192 define i1 @t7_commutativity3(i8 %base, i8 %offset) {
 193 ; CHECK-LABEL: @t7_commutativity3(
 194 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[BASE:%.*]], 0
 195 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
 196 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE]], [[OFFSET:%.*]]
 197 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 198 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
 199 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ule i8 [[ADJUSTED]], [[BASE]]
 200 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i1 [[NO_UNDERFLOW]], [[NOT_NULL]]
 201 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 202 ;
 203   %cmp = icmp slt i8 %base, 0
 204   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
 205
 206   %adjusted = add i8 %base, %offset
 207   call void @use8(i8 %adjusted)
 208   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 209   %no_underflow = icmp uge i8 %base, %adjusted ; swapped
 210   %r = and i1 %no_underflow, %not_null ; swapped
 211   ret i1 %r
 212 }
 213
 214 ; We could have the opposite question, did we get null or overflow happened?
 215 define i1 @t8(i8 %base, i8 %offset) {
 216 ; CHECK-LABEL: @t8(
 217 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[BASE:%.*]], 0
 218 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
 219 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE]], [[OFFSET:%.*]]
 220 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 221 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp eq i8 [[ADJUSTED]], 0
 222 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp uge i8 [[ADJUSTED]], [[BASE]]
 223 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i1 [[NOT_NULL]], [[NO_UNDERFLOW]]
 224 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 225 ;
 226   %cmp = icmp slt i8 %base, 0
 227   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
 228
 229   %adjusted = add i8 %base, %offset
 230   call void @use8(i8 %adjusted)
 231   %not_null = icmp eq i8 %adjusted, 0
 232   %no_underflow = icmp uge i8 %adjusted, %base
 233   %r = or i1 %not_null, %no_underflow
 234   ret i1 %r
 235 }