llvm/test/Analysis/ValueTracking/known-power-of-two.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py UTC_ARGS: --version 2
   2 ; RUN: opt -S -passes=instcombine < %s | FileCheck %s
   3
   4 ; https://llvm.org/bugs/show_bug.cgi?id=25900
   5 ; An arithmetic shift right of a power of two is not a power
   6 ; of two if the original value is the sign bit. Therefore,
   7 ; we can't transform the sdiv into a udiv.
   8
   9 declare i16 @llvm.bitreverse.i16(i16)
  10 declare i16 @llvm.bswap.i16(i16)
  11 declare i16 @llvm.ctpop.i16(i16)
  12 declare i16 @llvm.fshl.i16(i16, i16, i16)
  13 declare i16 @llvm.fshr.i16(i16, i16, i16)
  14 declare i16 @llvm.umax.i16(i16, i16)
  15
  16 define i32 @pr25900(i32 %d) {
  17 ; CHECK-LABEL: define i32 @pr25900
  18 ; CHECK-SAME: (i32 [[D:%.*]]) {
  19 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = ashr i32 [[D]], 31
  20 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = sdiv i32 4, [[AND]]
  21 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[DIV]]
  22 ;
  23   %and = and i32 %d, -2147483648
  24 ; The next 3 lines prevent another fold from masking the bug.
  25   %ext = zext i32 %and to i64
  26   %or = or i64 %ext, 4294967296
  27   %trunc = trunc i64 %or to i32
  28   %ashr = ashr exact i32 %trunc, 31
  29   %div = sdiv i32 4, %ashr
  30   ret i32 %div
  31
  32 }
  33
  34 define i8 @trunc_is_pow2_or_zero(i16 %x, i8 %y) {
  35 ; CHECK-LABEL: define i8 @trunc_is_pow2_or_zero
  36 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i8 [[Y:%.*]]) {
  37 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 4, [[X]]
  38 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = trunc i16 [[XP2]] to i8
  39 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add i8 [[XX]], -1
  40 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i8 [[TMP1]], [[Y]]
  41 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
  42 ;
  43   %xp2 = shl i16 4, %x
  44   %xx = trunc i16 %xp2 to i8
  45
  46   %r = urem i8 %y, %xx
  47   ret i8 %r
  48 }
  49
  50 define i8 @trunc_is_pow2_or_zero_fail(i16 %x, i8 %y) {
  51 ; CHECK-LABEL: define i8 @trunc_is_pow2_or_zero_fail
  52 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i8 [[Y:%.*]]) {
  53 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 5, [[X]]
  54 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = trunc i16 [[XP2]] to i8
  55 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[Y]], [[XX]]
  56 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
  57 ;
  58   %xp2 = shl i16 5, %x
  59   %xx = trunc i16 %xp2 to i8
  60
  61   %r = urem i8 %y, %xx
  62   ret i8 %r
  63 }
  64
  65 define i1 @trunc_is_pow2_fail(i16 %x, i8 %y) {
  66 ; CHECK-LABEL: define i1 @trunc_is_pow2_fail
  67 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i8 [[Y:%.*]]) {
  68 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 4, [[X]]
  69 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = trunc i16 [[XP2]] to i8
  70 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i8 [[XX]], [[Y]]
  71 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i8 [[AND]], [[XX]]
  72 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
  73 ;
  74   %xp2 = shl i16 4, %x
  75   %xx = trunc i16 %xp2 to i8
  76
  77   %and = and i8 %y, %xx
  78   %r = icmp eq i8 %and, %xx
  79   ret i1 %r
  80 }
  81
  82 define i16 @bswap_is_pow2_or_zero(i16 %x, i16 %y) {
  83 ; CHECK-LABEL: define i16 @bswap_is_pow2_or_zero
  84 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]]) {
  85 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 4, [[X]]
  86 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.bswap.i16(i16 [[XP2]])
  87 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add i16 [[XX]], -1
  88 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i16 [[TMP1]], [[Y]]
  89 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
  90 ;
  91   %xp2 = shl i16 4, %x
  92   %xx = call i16 @llvm.bswap.i16(i16 %xp2)
  93
  94   %r = urem i16 %y, %xx
  95   ret i16 %r
  96 }
  97
  98 define i16 @bswap_is_pow2_or_zero_fail(i16 %x, i16 %y) {
  99 ; CHECK-LABEL: define i16 @bswap_is_pow2_or_zero_fail
 100 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]]) {
 101 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 5, [[X]]
 102 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.bswap.i16(i16 [[XP2]])
 103 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i16 [[Y]], [[XX]]
 104 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
 105 ;
 106   %xp2 = shl i16 5, %x
 107   %xx = call i16 @llvm.bswap.i16(i16 %xp2)
 108
 109   %r = urem i16 %y, %xx
 110   ret i16 %r
 111 }
 112
 113 define i1 @bswap_is_pow2(i16 %x, i16 %y) {
 114 ; CHECK-LABEL: define i1 @bswap_is_pow2
 115 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]]) {
 116 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl nuw i16 1, [[X]]
 117 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.bswap.i16(i16 [[XP2]])
 118 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 119 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp ne i16 [[AND]], 0
 120 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 121 ;
 122   %xp2 = shl i16 1, %x
 123   %xx = call i16 @llvm.bswap.i16(i16 %xp2)
 124
 125   %and = and i16 %y, %xx
 126   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 127   ret i1 %r
 128 }
 129
 130 define i1 @bswap_is_pow2_fail(i16 %x, i16 %y) {
 131 ; CHECK-LABEL: define i1 @bswap_is_pow2_fail
 132 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]]) {
 133 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 2, [[X]]
 134 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.bswap.i16(i16 [[XP2]])
 135 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 136 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i16 [[AND]], [[XX]]
 137 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 138 ;
 139   %xp2 = shl i16 2, %x
 140   %xx = call i16 @llvm.bswap.i16(i16 %xp2)
 141
 142   %and = and i16 %y, %xx
 143   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 144   ret i1 %r
 145 }
 146
 147 define i16 @bitreverse_is_pow2_or_zero(i16 %x, i16 %y) {
 148 ; CHECK-LABEL: define i16 @bitreverse_is_pow2_or_zero
 149 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]]) {
 150 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 4, [[X]]
 151 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.bitreverse.i16(i16 [[XP2]])
 152 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add nsw i16 [[XX]], -1
 153 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i16 [[TMP1]], [[Y]]
 154 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
 155 ;
 156   %xp2 = shl i16 4, %x
 157   %xx = call i16 @llvm.bitreverse.i16(i16 %xp2)
 158
 159   %r = urem i16 %y, %xx
 160   ret i16 %r
 161 }
 162
 163 define i16 @bitreverse_is_pow2_or_zero_fail(i16 %x, i16 %y) {
 164 ; CHECK-LABEL: define i16 @bitreverse_is_pow2_or_zero_fail
 165 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]]) {
 166 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 5, [[X]]
 167 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.bitreverse.i16(i16 [[XP2]])
 168 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i16 [[Y]], [[XX]]
 169 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
 170 ;
 171   %xp2 = shl i16 5, %x
 172   %xx = call i16 @llvm.bitreverse.i16(i16 %xp2)
 173
 174   %r = urem i16 %y, %xx
 175   ret i16 %r
 176 }
 177
 178 define i1 @bitreverse_is_pow2(i16 %x, i16 %y) {
 179 ; CHECK-LABEL: define i1 @bitreverse_is_pow2
 180 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]]) {
 181 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl nuw i16 1, [[X]]
 182 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.bitreverse.i16(i16 [[XP2]])
 183 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 184 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp ne i16 [[AND]], 0
 185 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 186 ;
 187   %xp2 = shl i16 1, %x
 188   %xx = call i16 @llvm.bitreverse.i16(i16 %xp2)
 189
 190   %and = and i16 %y, %xx
 191   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 192   ret i1 %r
 193 }
 194
 195 define i1 @bitreverse_is_pow2_fail(i16 %x, i16 %y) {
 196 ; CHECK-LABEL: define i1 @bitreverse_is_pow2_fail
 197 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]]) {
 198 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 2, [[X]]
 199 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.bitreverse.i16(i16 [[XP2]])
 200 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 201 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i16 [[AND]], [[XX]]
 202 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 203 ;
 204   %xp2 = shl i16 2, %x
 205   %xx = call i16 @llvm.bitreverse.i16(i16 %xp2)
 206
 207   %and = and i16 %y, %xx
 208   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 209   ret i1 %r
 210 }
 211
 212 define i16 @fshl_is_pow2_or_zero(i16 %x, i16 %y, i16 %z) {
 213 ; CHECK-LABEL: define i16 @fshl_is_pow2_or_zero
 214 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]], i16 [[Z:%.*]]) {
 215 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 4, [[X]]
 216 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.fshl.i16(i16 [[XP2]], i16 [[XP2]], i16 [[Z]])
 217 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add i16 [[XX]], -1
 218 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i16 [[TMP1]], [[Y]]
 219 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
 220 ;
 221   %xp2 = shl i16 4, %x
 222   %xx = call i16 @llvm.fshl.i16(i16 %xp2, i16 %xp2, i16 %z)
 223
 224   %r = urem i16 %y, %xx
 225   ret i16 %r
 226 }
 227
 228 define i16 @fshl_is_pow2_or_zero_fail_not_rotate(i16 %w, i16 %x, i16 %y, i16 %z) {
 229 ; CHECK-LABEL: define i16 @fshl_is_pow2_or_zero_fail_not_rotate
 230 ; CHECK-SAME: (i16 [[W:%.*]], i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]], i16 [[Z:%.*]]) {
 231 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 4, [[X]]
 232 ; CHECK-NEXT:    [[WP2:%.*]] = shl i16 2, [[W]]
 233 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.fshl.i16(i16 [[XP2]], i16 [[WP2]], i16 [[Z]])
 234 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i16 [[Y]], [[XX]]
 235 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
 236 ;
 237   %xp2 = shl i16 4, %x
 238   %wp2 = shl i16 2, %w
 239   %xx = call i16 @llvm.fshl.i16(i16 %xp2, i16 %wp2, i16 %z)
 240
 241   %r = urem i16 %y, %xx
 242   ret i16 %r
 243 }
 244
 245 define i16 @fshl_is_pow2_or_zero_fail(i16 %x, i16 %y, i16 %z) {
 246 ; CHECK-LABEL: define i16 @fshl_is_pow2_or_zero_fail
 247 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]], i16 [[Z:%.*]]) {
 248 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 5, [[X]]
 249 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.fshl.i16(i16 [[XP2]], i16 [[XP2]], i16 [[Z]])
 250 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i16 [[Y]], [[XX]]
 251 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
 252 ;
 253   %xp2 = shl i16 5, %x
 254   %xx = call i16 @llvm.fshl.i16(i16 %xp2, i16 %xp2, i16 %z)
 255
 256   %r = urem i16 %y, %xx
 257   ret i16 %r
 258 }
 259
 260 define i1 @fshl_is_pow2(i16 %x, i16 %y, i16 %z) {
 261 ; CHECK-LABEL: define i1 @fshl_is_pow2
 262 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]], i16 [[Z:%.*]]) {
 263 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl nuw i16 1, [[X]]
 264 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.fshl.i16(i16 [[XP2]], i16 [[XP2]], i16 [[Z]])
 265 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 266 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp ne i16 [[AND]], 0
 267 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 268 ;
 269   %xp2 = shl i16 1, %x
 270   %xx = call i16 @llvm.fshl.i16(i16 %xp2, i16 %xp2, i16 %z)
 271
 272   %and = and i16 %y, %xx
 273   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 274   ret i1 %r
 275 }
 276
 277 define i1 @fshl_is_pow2_fail(i16 %x, i16 %y, i16 %z) {
 278 ; CHECK-LABEL: define i1 @fshl_is_pow2_fail
 279 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]], i16 [[Z:%.*]]) {
 280 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 2, [[X]]
 281 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.fshl.i16(i16 [[XP2]], i16 [[XP2]], i16 [[Z]])
 282 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 283 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i16 [[AND]], [[XX]]
 284 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 285 ;
 286   %xp2 = shl i16 2, %x
 287   %xx = call i16 @llvm.fshl.i16(i16 %xp2, i16 %xp2, i16 %z)
 288
 289   %and = and i16 %y, %xx
 290   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 291   ret i1 %r
 292 }
 293
 294 define i16 @fshr_is_pow2_or_zero(i16 %x, i16 %y, i16 %z) {
 295 ; CHECK-LABEL: define i16 @fshr_is_pow2_or_zero
 296 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]], i16 [[Z:%.*]]) {
 297 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 4, [[X]]
 298 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.fshr.i16(i16 [[XP2]], i16 [[XP2]], i16 [[Z]])
 299 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add i16 [[XX]], -1
 300 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i16 [[TMP1]], [[Y]]
 301 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
 302 ;
 303   %xp2 = shl i16 4, %x
 304   %xx = call i16 @llvm.fshr.i16(i16 %xp2, i16 %xp2, i16 %z)
 305
 306   %r = urem i16 %y, %xx
 307   ret i16 %r
 308 }
 309
 310 define i16 @fshr_is_pow2_or_zero_fail_not_rotate(i16 %w, i16 %x, i16 %y, i16 %z) {
 311 ; CHECK-LABEL: define i16 @fshr_is_pow2_or_zero_fail_not_rotate
 312 ; CHECK-SAME: (i16 [[W:%.*]], i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]], i16 [[Z:%.*]]) {
 313 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 4, [[X]]
 314 ; CHECK-NEXT:    [[WP2:%.*]] = shl i16 2, [[W]]
 315 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.fshr.i16(i16 [[XP2]], i16 [[WP2]], i16 [[Z]])
 316 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i16 [[Y]], [[XX]]
 317 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
 318 ;
 319   %xp2 = shl i16 4, %x
 320   %wp2 = shl i16 2, %w
 321   %xx = call i16 @llvm.fshr.i16(i16 %xp2, i16 %wp2, i16 %z)
 322
 323   %r = urem i16 %y, %xx
 324   ret i16 %r
 325 }
 326
 327 define i16 @fshr_is_pow2_or_zero_fail(i16 %x, i16 %y, i16 %z) {
 328 ; CHECK-LABEL: define i16 @fshr_is_pow2_or_zero_fail
 329 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]], i16 [[Z:%.*]]) {
 330 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 5, [[X]]
 331 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.fshr.i16(i16 [[XP2]], i16 [[XP2]], i16 [[Z]])
 332 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i16 [[Y]], [[XX]]
 333 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
 334 ;
 335   %xp2 = shl i16 5, %x
 336   %xx = call i16 @llvm.fshr.i16(i16 %xp2, i16 %xp2, i16 %z)
 337
 338   %r = urem i16 %y, %xx
 339   ret i16 %r
 340 }
 341
 342 define i1 @fshr_is_pow2(i16 %x, i16 %y, i16 %z) {
 343 ; CHECK-LABEL: define i1 @fshr_is_pow2
 344 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]], i16 [[Z:%.*]]) {
 345 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl nuw i16 1, [[X]]
 346 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.fshr.i16(i16 [[XP2]], i16 [[XP2]], i16 [[Z]])
 347 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 348 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp ne i16 [[AND]], 0
 349 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 350 ;
 351   %xp2 = shl i16 1, %x
 352   %xx = call i16 @llvm.fshr.i16(i16 %xp2, i16 %xp2, i16 %z)
 353
 354   %and = and i16 %y, %xx
 355   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 356   ret i1 %r
 357 }
 358
 359 define i1 @fshr_is_pow2_fail(i16 %x, i16 %y, i16 %z) {
 360 ; CHECK-LABEL: define i1 @fshr_is_pow2_fail
 361 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]], i16 [[Z:%.*]]) {
 362 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 2, [[X]]
 363 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = call i16 @llvm.fshr.i16(i16 [[XP2]], i16 [[XP2]], i16 [[Z]])
 364 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 365 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i16 [[AND]], [[XX]]
 366 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 367 ;
 368   %xp2 = shl i16 2, %x
 369   %xx = call i16 @llvm.fshr.i16(i16 %xp2, i16 %xp2, i16 %z)
 370
 371   %and = and i16 %y, %xx
 372   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 373   ret i1 %r
 374 }
 375
 376 define i16 @mul_is_pow2_or_zero(i16 %x, i16 %y, i16 %z) {
 377 ; CHECK-LABEL: define i16 @mul_is_pow2_or_zero
 378 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]], i16 [[Z:%.*]]) {
 379 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 4, [[X]]
 380 ; CHECK-NEXT:    [[ZP2:%.*]] = shl i16 2, [[Z]]
 381 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = mul i16 [[XP2]], [[ZP2]]
 382 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add i16 [[XX]], -1
 383 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i16 [[TMP1]], [[Y]]
 384 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
 385 ;
 386   %xp2 = shl i16 4, %x
 387   %zp2 = shl i16 2, %z
 388   %xx = mul i16 %xp2, %zp2
 389
 390   %r = urem i16 %y, %xx
 391   ret i16 %r
 392 }
 393
 394 define i16 @mul_is_pow2_or_zero_fail(i16 %x, i16 %y, i16 %z) {
 395 ; CHECK-LABEL: define i16 @mul_is_pow2_or_zero_fail
 396 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]], i16 [[Z:%.*]]) {
 397 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl i16 4, [[X]]
 398 ; CHECK-NEXT:    [[ZP2:%.*]] = shl i16 5, [[Z]]
 399 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = mul i16 [[XP2]], [[ZP2]]
 400 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i16 [[Y]], [[XX]]
 401 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
 402 ;
 403   %xp2 = shl i16 4, %x
 404   %zp2 = shl i16 5, %z
 405   %xx = mul i16 %xp2, %zp2
 406
 407   %r = urem i16 %y, %xx
 408   ret i16 %r
 409 }
 410
 411 define i1 @mul_is_pow2(i16 %x, i16 %y, i16 %z) {
 412 ; CHECK-LABEL: define i1 @mul_is_pow2
 413 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]], i16 [[Z:%.*]]) {
 414 ; CHECK-NEXT:    [[XSMALL:%.*]] = and i16 [[X]], 3
 415 ; CHECK-NEXT:    [[ZSMALL:%.*]] = and i16 [[Z]], 3
 416 ; CHECK-NEXT:    [[ZP2:%.*]] = shl nuw nsw i16 2, [[ZSMALL]]
 417 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add nuw nsw i16 [[XSMALL]], 2
 418 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = shl nuw nsw i16 [[ZP2]], [[TMP1]]
 419 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 420 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp ne i16 [[AND]], 0
 421 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 422 ;
 423   %xsmall = and i16 %x, 3
 424   %zsmall = and i16 %z, 3
 425   %xp2 = shl i16 4, %xsmall
 426   %zp2 = shl i16 2, %zsmall
 427   %xx = mul i16 %xp2, %zp2
 428
 429   %and = and i16 %y, %xx
 430   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 431   ret i1 %r
 432 }
 433
 434 define i1 @mul_is_pow2_fail(i16 %x, i16 %y, i16 %z) {
 435 ; CHECK-LABEL: define i1 @mul_is_pow2_fail
 436 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]], i16 [[Z:%.*]]) {
 437 ; CHECK-NEXT:    [[XSMALL:%.*]] = and i16 [[X]], 7
 438 ; CHECK-NEXT:    [[ZSMALL:%.*]] = and i16 [[Z]], 7
 439 ; CHECK-NEXT:    [[ZP2:%.*]] = shl nuw nsw i16 2, [[ZSMALL]]
 440 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add nuw nsw i16 [[XSMALL]], 2
 441 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = shl i16 [[ZP2]], [[TMP1]]
 442 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 443 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i16 [[AND]], [[XX]]
 444 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 445 ;
 446   %xsmall = and i16 %x, 7
 447   %zsmall = and i16 %z, 7
 448   %xp2 = shl i16 4, %xsmall
 449   %zp2 = shl i16 2, %zsmall
 450   %xx = mul i16 %xp2, %zp2
 451
 452   %and = and i16 %y, %xx
 453   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 454   ret i1 %r
 455 }
 456
 457 define i1 @mul_is_pow2_fail2(i16 %x, i16 %y, i16 %z) {
 458 ; CHECK-LABEL: define i1 @mul_is_pow2_fail2
 459 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]], i16 [[Z:%.*]]) {
 460 ; CHECK-NEXT:    [[XSMALL:%.*]] = and i16 [[X]], 3
 461 ; CHECK-NEXT:    [[ZSMALL:%.*]] = and i16 [[Z]], 3
 462 ; CHECK-NEXT:    [[XP2:%.*]] = shl nuw nsw i16 3, [[XSMALL]]
 463 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add nuw nsw i16 [[ZSMALL]], 1
 464 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = shl nuw nsw i16 [[XP2]], [[TMP1]]
 465 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 466 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i16 [[AND]], [[XX]]
 467 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 468 ;
 469   %xsmall = and i16 %x, 3
 470   %zsmall = and i16 %z, 3
 471   %xp2 = shl i16 3, %xsmall
 472   %zp2 = shl i16 2, %zsmall
 473   %xx = mul i16 %xp2, %zp2
 474
 475   %and = and i16 %y, %xx
 476   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 477   ret i1 %r
 478 }
 479
 480 define i1 @shl_is_pow2(i16 %x, i16 %y) {
 481 ; CHECK-LABEL: define i1 @shl_is_pow2
 482 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]]) {
 483 ; CHECK-NEXT:    [[XSMALL:%.*]] = and i16 [[X]], 7
 484 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = shl nuw nsw i16 4, [[XSMALL]]
 485 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 486 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp ne i16 [[AND]], 0
 487 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 488 ;
 489   %xsmall = and i16 %x, 7
 490   %xx = shl i16 4, %xsmall
 491
 492   %and = and i16 %y, %xx
 493   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 494   ret i1 %r
 495 }
 496
 497 define i1 @shl_is_pow2_fail(i16 %x, i16 %y) {
 498 ; CHECK-LABEL: define i1 @shl_is_pow2_fail
 499 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]]) {
 500 ; CHECK-NEXT:    [[XSMALL:%.*]] = and i16 [[X]], 7
 501 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = shl i16 512, [[XSMALL]]
 502 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 503 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i16 [[AND]], [[XX]]
 504 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 505 ;
 506   %xsmall = and i16 %x, 7
 507   %xx = shl i16 512, %xsmall
 508
 509   %and = and i16 %y, %xx
 510   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 511   ret i1 %r
 512 }
 513
 514 define i1 @shl_is_pow2_fail2(i16 %x, i16 %y) {
 515 ; CHECK-LABEL: define i1 @shl_is_pow2_fail2
 516 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]]) {
 517 ; CHECK-NEXT:    [[XSMALL:%.*]] = and i16 [[X]], 7
 518 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = shl nuw nsw i16 5, [[XSMALL]]
 519 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 520 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i16 [[AND]], [[XX]]
 521 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 522 ;
 523   %xsmall = and i16 %x, 7
 524   %xx = shl i16 5, %xsmall
 525
 526   %and = and i16 %y, %xx
 527   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 528   ret i1 %r
 529 }
 530
 531 define i1 @lshr_is_pow2(i16 %x, i16 %y) {
 532 ; CHECK-LABEL: define i1 @lshr_is_pow2
 533 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]]) {
 534 ; CHECK-NEXT:    [[XSMALL:%.*]] = and i16 [[X]], 7
 535 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = lshr exact i16 512, [[XSMALL]]
 536 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 537 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp ne i16 [[AND]], 0
 538 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 539 ;
 540   %xsmall = and i16 %x, 7
 541   %xx = lshr i16 512, %xsmall
 542
 543   %and = and i16 %y, %xx
 544   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 545   ret i1 %r
 546 }
 547
 548 define i1 @lshr_is_pow2_fail(i16 %x, i16 %y) {
 549 ; CHECK-LABEL: define i1 @lshr_is_pow2_fail
 550 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]]) {
 551 ; CHECK-NEXT:    [[XSMALL:%.*]] = and i16 [[X]], 7
 552 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = lshr i16 4, [[XSMALL]]
 553 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 554 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i16 [[AND]], [[XX]]
 555 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 556 ;
 557   %xsmall = and i16 %x, 7
 558   %xx = lshr i16 4, %xsmall
 559
 560   %and = and i16 %y, %xx
 561   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 562   ret i1 %r
 563 }
 564
 565 define i1 @lshr_is_pow2_fail2(i16 %x, i16 %y) {
 566 ; CHECK-LABEL: define i1 @lshr_is_pow2_fail2
 567 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]]) {
 568 ; CHECK-NEXT:    [[XSMALL:%.*]] = and i16 [[X]], 7
 569 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = lshr i16 513, [[XSMALL]]
 570 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 571 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i16 [[AND]], [[XX]]
 572 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 573 ;
 574   %xsmall = and i16 %x, 7
 575   %xx = lshr i16 513, %xsmall
 576
 577   %and = and i16 %y, %xx
 578   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 579   ret i1 %r
 580 }
 581
 582 define i1 @and_is_pow2(i16 %x, i16 %y) {
 583 ; CHECK-LABEL: define i1 @and_is_pow2
 584 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]]) {
 585 ; CHECK-NEXT:    [[XNZ:%.*]] = or i16 [[X]], 4
 586 ; CHECK-NEXT:    [[X_NEG:%.*]] = sub nsw i16 0, [[XNZ]]
 587 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i16 [[X_NEG]], [[Y]]
 588 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[TMP1]], [[XNZ]]
 589 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp ne i16 [[AND]], 0
 590 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 591 ;
 592   %xnz = or i16 %x, 4
 593   %x_neg = sub i16 0, %xnz
 594   %xx = and i16 %xnz, %x_neg
 595
 596   %and = and i16 %y, %xx
 597   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 598   ret i1 %r
 599 }
 600
 601 define i1 @and_is_pow2_fail(i16 %x, i16 %y) {
 602 ; CHECK-LABEL: define i1 @and_is_pow2_fail
 603 ; CHECK-SAME: (i16 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]]) {
 604 ; CHECK-NEXT:    [[X_NEG:%.*]] = sub i16 0, [[X]]
 605 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = and i16 [[X_NEG]], [[X]]
 606 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i16 [[XX]], [[Y]]
 607 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i16 [[AND]], [[XX]]
 608 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 609 ;
 610   %x_neg = sub i16 0, %x
 611   %xx = and i16 %x, %x_neg
 612
 613   %and = and i16 %y, %xx
 614   %r = icmp eq i16 %and, %xx
 615   ret i1 %r
 616 }
 617
 618 define i16 @i1_is_pow2_or_zero(i1 %x, i16 %y) {
 619 ; CHECK-LABEL: define i16 @i1_is_pow2_or_zero
 620 ; CHECK-SAME: (i1 [[X:%.*]], i16 [[Y:%.*]]) {
 621 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = zext i1 [[X]] to i16
 622 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i16 [[XX]], [[Y]]
 623 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
 624 ;
 625   %xx = zext i1 %x to i16
 626   %yy = xor i16 %y, %xx
 627   %r = call i16 @llvm.umax.i16(i16 %yy, i16 %y)
 628   ret i16 %r
 629 }
 630
 631 define i16 @i1_is_pow2_or_zero2(i1 %x, i16 %y0, i16 %z) {
 632 ; CHECK-LABEL: define i16 @i1_is_pow2_or_zero2
 633 ; CHECK-SAME: (i1 [[X:%.*]], i16 [[Y0:%.*]], i16 [[Z:%.*]]) {
 634 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = zext i1 [[X]] to i16
 635 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = or i16 [[Y0]], [[Z]]
 636 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i16 [[Y]], [[XX]]
 637 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
 638 ;
 639   %xx = zext i1 %x to i16
 640   %y = or i16 %y0, %z
 641   %yy = xor i16 %y, %xx
 642   %r = call i16 @llvm.umax.i16(i16 %yy, i16 %y)
 643   ret i16 %r
 644 }