llvm/test/Transforms/InstCombine/AddOverFlow.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -passes=instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 target datalayout = "e-m:e-i64:64-f80:128-n8:16:32:64-S128"
   5
   6 ; %a is negative, %b is positive
   7 define i16 @oppositesign(i16 %x, i16 %y) {
   8 ; CHECK-LABEL: @oppositesign(
   9 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = or i16 [[X:%.*]], -32768
  10 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = and i16 [[Y:%.*]], 32767
  11 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = add nsw i16 [[A]], [[B]]
  12 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[C]]
  13 ;
  14   %a = or i16 %x, 32768
  15   %b = and i16 %y, 32767
  16   %c = add i16 %a, %b
  17   ret i16 %c
  18 }
  19
  20 define i16 @zero_sign_bit(i16 %a) {
  21 ; CHECK-LABEL: @zero_sign_bit(
  22 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i16 [[A:%.*]], 32767
  23 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = add nuw i16 [[TMP1]], 512
  24 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[TMP2]]
  25 ;
  26   %1 = and i16 %a, 32767
  27   %2 = add i16 %1, 512
  28   ret i16 %2
  29 }
  30
  31 define i16 @zero_sign_bit2(i16 %a, i16 %b) {
  32 ; CHECK-LABEL: @zero_sign_bit2(
  33 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i16 [[A:%.*]], 32767
  34 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = and i16 [[B:%.*]], 32767
  35 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = add nuw i16 [[TMP1]], [[TMP2]]
  36 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[TMP3]]
  37 ;
  38   %1 = and i16 %a, 32767
  39   %2 = and i16 %b, 32767
  40   %3 = add i16 %1, %2
  41   ret i16 %3
  42 }
  43
  44 declare i16 @bounded(i16 %input);
  45 declare i32 @__gxx_personality_v0(...);
  46 !0 = !{i16 0, i16 32768} ; [0, 32767]
  47 !1 = !{i16 0, i16 32769} ; [0, 32768]
  48
  49 define i16 @add_bounded_values(i16 %a, i16 %b) personality ptr @__gxx_personality_v0 {
  50 ; CHECK-LABEL: @add_bounded_values(
  51 ; CHECK-NEXT:  entry:
  52 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = call i16 @bounded(i16 [[A:%.*]]), !range [[RNG0:![0-9]+]]
  53 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = invoke i16 @bounded(i16 [[B:%.*]])
  54 ; CHECK-NEXT:    to label [[CONT:%.*]] unwind label [[LPAD:%.*]], !range [[RNG0]]
  55 ; CHECK:       cont:
  56 ; CHECK-NEXT:    [[E:%.*]] = add nuw i16 [[C]], [[D]]
  57 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[E]]
  58 ; CHECK:       lpad:
  59 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = landingpad { ptr, i32 }
  60 ; CHECK-NEXT:    filter [0 x ptr] zeroinitializer
  61 ; CHECK-NEXT:    ret i16 42
  62 ;
  63 entry:
  64   %c = call i16 @bounded(i16 %a), !range !0
  65   %d = invoke i16 @bounded(i16 %b) to label %cont unwind label %lpad, !range !0
  66 cont:
  67 ; %c and %d are in [0, 32767]. Therefore, %c + %d doesn't unsigned overflow.
  68   %e = add i16 %c, %d
  69   ret i16 %e
  70 lpad:
  71   %0 = landingpad { ptr, i32 }
  72   filter [0 x ptr] zeroinitializer
  73   ret i16 42
  74 }
  75
  76 define i16 @add_bounded_values_2(i16 %a, i16 %b) personality ptr @__gxx_personality_v0 {
  77 ; CHECK-LABEL: @add_bounded_values_2(
  78 ; CHECK-NEXT:  entry:
  79 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = call i16 @bounded(i16 [[A:%.*]]), !range [[RNG1:![0-9]+]]
  80 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = invoke i16 @bounded(i16 [[B:%.*]])
  81 ; CHECK-NEXT:    to label [[CONT:%.*]] unwind label [[LPAD:%.*]], !range [[RNG1]]
  82 ; CHECK:       cont:
  83 ; CHECK-NEXT:    [[E:%.*]] = add i16 [[C]], [[D]]
  84 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[E]]
  85 ; CHECK:       lpad:
  86 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = landingpad { ptr, i32 }
  87 ; CHECK-NEXT:    filter [0 x ptr] zeroinitializer
  88 ; CHECK-NEXT:    ret i16 42
  89 ;
  90 entry:
  91   %c = call i16 @bounded(i16 %a), !range !1
  92   %d = invoke i16 @bounded(i16 %b) to label %cont unwind label %lpad, !range !1
  93 cont:
  94 ; Similar to add_bounded_values, but %c and %d are in [0, 32768]. Therefore,
  95 ; %c + %d may unsigned overflow and we cannot add NUW.
  96   %e = add i16 %c, %d
  97   ret i16 %e
  98 lpad:
  99   %0 = landingpad { ptr, i32 }
 100   filter [0 x ptr] zeroinitializer
 101   ret i16 42
 102 }
 103
 104 ; %a has at most one bit set
 105 ; %b has a 0 bit other than the sign bit
 106 define i16 @ripple_nsw1(i16 %x, i16 %y) {
 107 ; CHECK-LABEL: @ripple_nsw1(
 108 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = and i16 [[Y:%.*]], 1
 109 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = and i16 [[X:%.*]], -16385
 110 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = add nuw nsw i16 [[A]], [[B]]
 111 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[C]]
 112 ;
 113   %a = and i16 %y, 1
 114   %b = and i16 %x, 49151
 115   %c = add i16 %a, %b
 116   ret i16 %c
 117 }
 118
 119 ; Like the previous test, but flip %a and %b
 120 define i16 @ripple_nsw2(i16 %x, i16 %y) {
 121 ; CHECK-LABEL: @ripple_nsw2(
 122 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = and i16 [[Y:%.*]], 1
 123 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = and i16 [[X:%.*]], -16385
 124 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = add nuw nsw i16 [[B]], [[A]]
 125 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[C]]
 126 ;
 127   %a = and i16 %y, 1
 128   %b = and i16 %x, 49151
 129   %c = add i16 %b, %a
 130   ret i16 %c
 131 }
 132
 133 define i16 @ripple_nsw3(i16 %x, i16 %y) {
 134 ; CHECK-LABEL: @ripple_nsw3(
 135 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = and i16 [[Y:%.*]], -21845
 136 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = and i16 [[X:%.*]], 21843
 137 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = add nuw nsw i16 [[A]], [[B]]
 138 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[C]]
 139 ;
 140   %a = and i16 %y, 43691
 141   %b = and i16 %x, 21843
 142   %c = add i16 %a, %b
 143   ret i16 %c
 144 }
 145
 146 ; Like the previous test, but flip %a and %b
 147 define i16 @ripple_nsw4(i16 %x, i16 %y) {
 148 ; CHECK-LABEL: @ripple_nsw4(
 149 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = and i16 [[Y:%.*]], -21845
 150 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = and i16 [[X:%.*]], 21843
 151 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = add nuw nsw i16 [[B]], [[A]]
 152 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[C]]
 153 ;
 154   %a = and i16 %y, 43691
 155   %b = and i16 %x, 21843
 156   %c = add i16 %b, %a
 157   ret i16 %c
 158 }
 159
 160 define i16 @ripple_nsw5(i16 %x, i16 %y) {
 161 ; CHECK-LABEL: @ripple_nsw5(
 162 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = or i16 [[Y:%.*]], -21845
 163 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = or i16 [[X:%.*]], -10923
 164 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = add nsw i16 [[A]], [[B]]
 165 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[C]]
 166 ;
 167   %a = or i16 %y, 43691
 168   %b = or i16 %x, 54613
 169   %c = add i16 %a, %b
 170   ret i16 %c
 171 }
 172
 173 ; Like the previous test, but flip %a and %b
 174 define i16 @ripple_nsw6(i16 %x, i16 %y) {
 175 ; CHECK-LABEL: @ripple_nsw6(
 176 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = or i16 [[Y:%.*]], -21845
 177 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = or i16 [[X:%.*]], -10923
 178 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = add nsw i16 [[B]], [[A]]
 179 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[C]]
 180 ;
 181   %a = or i16 %y, 43691
 182   %b = or i16 %x, 54613
 183   %c = add i16 %b, %a
 184   ret i16 %c
 185 }
 186
 187 ; We know nothing about %x
 188 define i32 @ripple_no_nsw1(i32 %x, i32 %y) {
 189 ; CHECK-LABEL: @ripple_no_nsw1(
 190 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = and i32 [[Y:%.*]], 1
 191 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = add i32 [[A]], [[X:%.*]]
 192 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[B]]
 193 ;
 194   %a = and i32 %y, 1
 195   %b = add i32 %a, %x
 196   ret i32 %b
 197 }
 198
 199 ; %a has at most one bit set
 200 ; %b has a 0 bit, but it is the sign bit
 201 define i16 @ripple_no_nsw2(i16 %x, i16 %y) {
 202 ; CHECK-LABEL: @ripple_no_nsw2(
 203 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = and i16 [[Y:%.*]], 1
 204 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = and i16 [[X:%.*]], 32767
 205 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = add nuw i16 [[A]], [[B]]
 206 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[C]]
 207 ;
 208   %a = and i16 %y, 1
 209   %b = and i16 %x, 32767
 210   %c = add i16 %a, %b
 211   ret i16 %c
 212 }
 213
 214 define i16 @ripple_no_nsw3(i16 %x, i16 %y) {
 215 ; CHECK-LABEL: @ripple_no_nsw3(
 216 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = and i16 [[Y:%.*]], -21845
 217 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = and i16 [[X:%.*]], 21845
 218 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = add i16 [[A]], [[B]]
 219 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[C]]
 220 ;
 221   %a = and i16 %y, 43691
 222   %b = and i16 %x, 21845
 223   %c = add i16 %a, %b
 224   ret i16 %c
 225 }
 226
 227 ; Like the previous test, but flip %a and %b
 228 define i16 @ripple_no_nsw4(i16 %x, i16 %y) {
 229 ; CHECK-LABEL: @ripple_no_nsw4(
 230 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = and i16 [[Y:%.*]], -21845
 231 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = and i16 [[X:%.*]], 21845
 232 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = add i16 [[B]], [[A]]
 233 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[C]]
 234 ;
 235   %a = and i16 %y, 43691
 236   %b = and i16 %x, 21845
 237   %c = add i16 %b, %a
 238   ret i16 %c
 239 }
 240
 241 define i16 @ripple_no_nsw5(i16 %x, i16 %y) {
 242 ; CHECK-LABEL: @ripple_no_nsw5(
 243 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = or i16 [[Y:%.*]], -21847
 244 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = or i16 [[X:%.*]], -10923
 245 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = add i16 [[A]], [[B]]
 246 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[C]]
 247 ;
 248   %a = or i16 %y, 43689
 249   %b = or i16 %x, 54613
 250   %c = add i16 %a, %b
 251   ret i16 %c
 252 }
 253
 254 ; Like the previous test, but flip %a and %b
 255 define i16 @ripple_no_nsw6(i16 %x, i16 %y) {
 256 ; CHECK-LABEL: @ripple_no_nsw6(
 257 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = or i16 [[Y:%.*]], -21847
 258 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = or i16 [[X:%.*]], -10923
 259 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = add i16 [[B]], [[A]]
 260 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[C]]
 261 ;
 262   %a = or i16 %y, 43689
 263   %b = or i16 %x, 54613
 264   %c = add i16 %b, %a
 265   ret i16 %c
 266 }
 267
 268 define i8 @PR38021(i8 %x) {
 269 ; CHECK-LABEL: @PR38021(
 270 ; CHECK-NEXT:    [[CLEAR_TOP_3_BITS:%.*]] = lshr i8 [[X:%.*]], 3
 271 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add nuw nsw i8 [[CLEAR_TOP_3_BITS]], -63
 272 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[ADD]]
 273 ;
 274   %clear_top_3_bits = lshr i8 %x, 3
 275   %add = add i8 %clear_top_3_bits, 193 ; 0b11000001
 276   ret i8 %add
 277 }