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 declare void @use8(i8)
   5
   6 declare void @use1(i1)
   7 declare void @llvm.assume(i1)
   8
   9 ; Here we don't know that at least one of the values being added is non-zero
  10 define i1 @t0_bad(i8 %base, i8 %offset) {
  11 ; CHECK-LABEL: @t0_bad(
  12 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
  13 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
  14 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
  15 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ult i8 [[ADJUSTED]], [[BASE]]
  16 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i1 [[NOT_NULL]], [[NO_UNDERFLOW]]
  17 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
  18 ;
  19   %adjusted = add i8 %base, %offset
  20   call void @use8(i8 %adjusted)
  21   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
  22   %no_underflow = icmp ult i8 %adjusted, %base
  23   %r = and i1 %not_null, %no_underflow
  24   ret i1 %r
  25 }
  26
  27 ; Ok, base is non-zero.
  28 define i1 @t1(i8 %base, i8 %offset) {
  29 ; CHECK-LABEL: @t1(
  30 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[BASE:%.*]], 0
  31 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
  32 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE]], [[OFFSET:%.*]]
  33 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
  34 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i8 0, [[BASE]]
  35 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = icmp ult i8 [[TMP1]], [[OFFSET]]
  36 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[TMP2]]
  37 ;
  38   %cmp = icmp slt i8 %base, 0
  39   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
  40
  41   %adjusted = add i8 %base, %offset
  42   call void @use8(i8 %adjusted)
  43   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
  44   %no_underflow = icmp ult i8 %adjusted, %base
  45   %r = and i1 %not_null, %no_underflow
  46   ret i1 %r
  47 }
  48
  49 ; Ok, offset is non-zero.
  50 define i1 @t2(i8 %base, i8 %offset) {
  51 ; CHECK-LABEL: @t2(
  52 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[OFFSET:%.*]], 0
  53 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
  54 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET]]
  55 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
  56 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i8 0, [[OFFSET]]
  57 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = icmp ult i8 [[TMP1]], [[BASE]]
  58 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[TMP2]]
  59 ;
  60   %cmp = icmp slt i8 %offset, 0
  61   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
  62
  63   %adjusted = add i8 %base, %offset
  64   call void @use8(i8 %adjusted)
  65   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
  66   %no_underflow = icmp ult i8 %adjusted, %base
  67   %r = and i1 %not_null, %no_underflow
  68   ret i1 %r
  69 }
  70
  71 ; We need to produce extra instruction, so one of icmp's must go away.
  72 define i1 @t3_oneuse0(i8 %base, i8 %offset) {
  73 ; CHECK-LABEL: @t3_oneuse0(
  74 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[BASE:%.*]], 0
  75 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
  76 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE]], [[OFFSET:%.*]]
  77 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
  78 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
  79 ; CHECK-NEXT:    call void @use1(i1 [[NOT_NULL]])
  80 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i8 0, [[BASE]]
  81 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = icmp ult i8 [[TMP1]], [[OFFSET]]
  82 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[TMP2]]
  83 ;
  84   %cmp = icmp slt i8 %base, 0
  85   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
  86
  87   %adjusted = add i8 %base, %offset
  88   call void @use8(i8 %adjusted)
  89   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
  90   call void @use1(i1 %not_null)
  91   %no_underflow = icmp ult i8 %adjusted, %base
  92   %r = and i1 %not_null, %no_underflow
  93   ret i1 %r
  94 }
  95 define i1 @t4_oneuse1(i8 %base, i8 %offset) {
  96 ; CHECK-LABEL: @t4_oneuse1(
  97 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[BASE:%.*]], 0
  98 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
  99 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE]], [[OFFSET:%.*]]
 100 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 101 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ult i8 [[ADJUSTED]], [[BASE]]
 102 ; CHECK-NEXT:    call void @use1(i1 [[NO_UNDERFLOW]])
 103 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i8 0, [[BASE]]
 104 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = icmp ult i8 [[TMP1]], [[OFFSET]]
 105 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[TMP2]]
 106 ;
 107   %cmp = icmp slt i8 %base, 0
 108   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
 109
 110   %adjusted = add i8 %base, %offset
 111   call void @use8(i8 %adjusted)
 112   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 113   %no_underflow = icmp ult i8 %adjusted, %base
 114   call void @use1(i1 %no_underflow)
 115   %r = and i1 %not_null, %no_underflow
 116   ret i1 %r
 117 }
 118 define i1 @t5_oneuse2_bad(i8 %base, i8 %offset) {
 119 ; CHECK-LABEL: @t5_oneuse2_bad(
 120 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[BASE:%.*]], 0
 121 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
 122 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE]], [[OFFSET:%.*]]
 123 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 124 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
 125 ; CHECK-NEXT:    call void @use1(i1 [[NOT_NULL]])
 126 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ult i8 [[ADJUSTED]], [[BASE]]
 127 ; CHECK-NEXT:    call void @use1(i1 [[NO_UNDERFLOW]])
 128 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i1 [[NOT_NULL]], [[NO_UNDERFLOW]]
 129 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 130 ;
 131   %cmp = icmp slt i8 %base, 0
 132   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
 133
 134   %adjusted = add i8 %base, %offset
 135   call void @use8(i8 %adjusted)
 136   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 137   call void @use1(i1 %not_null)
 138   %no_underflow = icmp ult i8 %adjusted, %base
 139   call void @use1(i1 %no_underflow)
 140   %r = and i1 %not_null, %no_underflow
 141   ret i1 %r
 142 }
 143
 144 define i1 @t6_commutativity0(i8 %base, i8 %offset) {
 145 ; CHECK-LABEL: @t6_commutativity0(
 146 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[BASE:%.*]], 0
 147 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
 148 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE]], [[OFFSET:%.*]]
 149 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 150 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i8 0, [[BASE]]
 151 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = icmp ult i8 [[TMP1]], [[OFFSET]]
 152 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[TMP2]]
 153 ;
 154   %cmp = icmp slt i8 %base, 0
 155   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
 156
 157   %adjusted = add i8 %base, %offset
 158   call void @use8(i8 %adjusted)
 159   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 160   %no_underflow = icmp ult i8 %adjusted, %base
 161   %r = and i1 %no_underflow, %not_null ; swapped
 162   ret i1 %r
 163 }
 164 define i1 @t7_commutativity1(i8 %base, i8 %offset) {
 165 ; CHECK-LABEL: @t7_commutativity1(
 166 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[BASE:%.*]], 0
 167 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
 168 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE]], [[OFFSET:%.*]]
 169 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 170 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i8 0, [[BASE]]
 171 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = icmp ult i8 [[TMP1]], [[OFFSET]]
 172 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[TMP2]]
 173 ;
 174   %cmp = icmp slt i8 %base, 0
 175   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
 176
 177   %adjusted = add i8 %base, %offset
 178   call void @use8(i8 %adjusted)
 179   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 180   %no_underflow = icmp ugt i8 %base, %adjusted ; swapped
 181   %r = and i1 %not_null, %no_underflow
 182   ret i1 %r
 183 }
 184 define i1 @t7_commutativity3(i8 %base, i8 %offset) {
 185 ; CHECK-LABEL: @t7_commutativity3(
 186 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[BASE:%.*]], 0
 187 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
 188 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE]], [[OFFSET:%.*]]
 189 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 190 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i8 0, [[BASE]]
 191 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = icmp ult i8 [[TMP1]], [[OFFSET]]
 192 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[TMP2]]
 193 ;
 194   %cmp = icmp slt i8 %base, 0
 195   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
 196
 197   %adjusted = add i8 %base, %offset
 198   call void @use8(i8 %adjusted)
 199   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 200   %no_underflow = icmp ugt i8 %base, %adjusted ; swapped
 201   %r = and i1 %no_underflow, %not_null ; swapped
 202   ret i1 %r
 203 }
 204
 205 ; We could have the opposite question, did we get null or overflow happened?
 206 define i1 @t8(i8 %base, i8 %offset) {
 207 ; CHECK-LABEL: @t8(
 208 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[BASE:%.*]], 0
 209 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
 210 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE]], [[OFFSET:%.*]]
 211 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 212 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i8 0, [[BASE]]
 213 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = icmp uge i8 [[TMP1]], [[OFFSET]]
 214 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[TMP2]]
 215 ;
 216   %cmp = icmp slt i8 %base, 0
 217   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
 218
 219   %adjusted = add i8 %base, %offset
 220   call void @use8(i8 %adjusted)
 221   %not_null = icmp eq i8 %adjusted, 0
 222   %no_underflow = icmp uge i8 %adjusted, %base
 223   %r = or i1 %not_null, %no_underflow
 224   ret i1 %r
 225 }
 226
 227 ; The comparison can be with any of the values being added.
 228 define i1 @t9(i8 %base, i8 %offset) {
 229 ; CHECK-LABEL: @t9(
 230 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i8 [[BASE:%.*]], 0
 231 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
 232 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = add i8 [[BASE]], [[OFFSET:%.*]]
 233 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 234 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i8 0, [[BASE]]
 235 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = icmp ult i8 [[TMP1]], [[OFFSET]]
 236 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[TMP2]]
 237 ;
 238   %cmp = icmp slt i8 %base, 0
 239   call void @llvm.assume(i1 %cmp)
 240
 241   %adjusted = add i8 %base, %offset
 242   call void @use8(i8 %adjusted)
 243   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 244   %no_underflow = icmp ult i8 %adjusted, %offset
 245   %r = and i1 %not_null, %no_underflow
 246   ret i1 %r
 247 }