llvm/test/Transforms/InstCombine/canonicalize-low-bit-mask-v4-and-icmp-eq-to-icmp-ule.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -passes=instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 ; https://bugs.llvm.org/show_bug.cgi?id=38123
   5
   6 ; Pattern:
   7 ;   x & ((-1 << y) >> y) == x
   8 ; Should be transformed into:
   9 ;   x u<= ((-1 << y) >> y)
  10
  11 ; This pattern is uncanonical, but we can not canonicalize it due to extra uses.
  12
  13 declare void @use8(i8)
  14 declare void @use2i8(<2 x i8>)
  15 declare void @use3i8(<3 x i8>)
  16
  17 ; ============================================================================ ;
  18 ; Basic positive tests
  19 ; ============================================================================ ;
  20
  21 define i1 @p0(i8 %x, i8 %y) {
  22 ; CHECK-LABEL: @p0(
  23 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nsw i8 -1, [[Y:%.*]]
  24 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
  25 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr exact i8 [[T0]], [[Y]]
  26 ; CHECK-NEXT:    [[RET:%.*]] = icmp uge i8 [[T1]], [[X:%.*]]
  27 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[RET]]
  28 ;
  29   %t0 = shl i8 -1, %y
  30   call void @use8(i8 %t0)
  31   %t1 = lshr i8 %t0, %y
  32   %t2 = and i8 %t1, %x
  33   %ret = icmp eq i8 %t2, %x
  34   ret i1 %ret
  35 }
  36
  37 ; ============================================================================ ;
  38 ; Vector tests
  39 ; ============================================================================ ;
  40
  41 define <2 x i1> @p1_vec(<2 x i8> %x, <2 x i8> %y) {
  42 ; CHECK-LABEL: @p1_vec(
  43 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nsw <2 x i8> <i8 -1, i8 -1>, [[Y:%.*]]
  44 ; CHECK-NEXT:    call void @use2i8(<2 x i8> [[T0]])
  45 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr exact <2 x i8> [[T0]], [[Y]]
  46 ; CHECK-NEXT:    [[RET:%.*]] = icmp uge <2 x i8> [[T1]], [[X:%.*]]
  47 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[RET]]
  48 ;
  49   %t0 = shl <2 x i8> <i8 -1, i8 -1>, %y
  50   call void @use2i8(<2 x i8> %t0)
  51   %t1 = lshr <2 x i8> %t0, %y
  52   %t2 = and <2 x i8> %t1, %x
  53   %ret = icmp eq <2 x i8> %t2, %x
  54   ret <2 x i1> %ret
  55 }
  56
  57 define <3 x i1> @p2_vec_undef0(<3 x i8> %x, <3 x i8> %y) {
  58 ; CHECK-LABEL: @p2_vec_undef0(
  59 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl <3 x i8> <i8 -1, i8 undef, i8 -1>, [[Y:%.*]]
  60 ; CHECK-NEXT:    call void @use3i8(<3 x i8> [[T0]])
  61 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr exact <3 x i8> [[T0]], [[Y]]
  62 ; CHECK-NEXT:    [[RET:%.*]] = icmp uge <3 x i8> [[T1]], [[X:%.*]]
  63 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i1> [[RET]]
  64 ;
  65   %t0 = shl <3 x i8> <i8 -1, i8 undef, i8 -1>, %y
  66   call void @use3i8(<3 x i8> %t0)
  67   %t1 = lshr <3 x i8> %t0, %y
  68   %t2 = and <3 x i8> %t1, %x
  69   %ret = icmp eq <3 x i8> %t2, %x
  70   ret <3 x i1> %ret
  71 }
  72
  73 ; ============================================================================ ;
  74 ; Commutativity tests.
  75 ; ============================================================================ ;
  76
  77 declare i8 @gen8()
  78
  79 define i1 @c0(i8 %y) {
  80 ; CHECK-LABEL: @c0(
  81 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nsw i8 -1, [[Y:%.*]]
  82 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
  83 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr exact i8 [[T0]], [[Y]]
  84 ; CHECK-NEXT:    [[X:%.*]] = call i8 @gen8()
  85 ; CHECK-NEXT:    [[RET:%.*]] = icmp ule i8 [[X]], [[T1]]
  86 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[RET]]
  87 ;
  88   %t0 = shl i8 -1, %y
  89   call void @use8(i8 %t0)
  90   %t1 = lshr i8 %t0, %y
  91   %x = call i8 @gen8()
  92   %t2 = and i8 %x, %t1 ; swapped order
  93   %ret = icmp eq i8 %t2, %x
  94   ret i1 %ret
  95 }
  96
  97 define i1 @c1(i8 %y) {
  98 ; CHECK-LABEL: @c1(
  99 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nsw i8 -1, [[Y:%.*]]
 100 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 101 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr exact i8 [[T0]], [[Y]]
 102 ; CHECK-NEXT:    [[X:%.*]] = call i8 @gen8()
 103 ; CHECK-NEXT:    [[RET:%.*]] = icmp ule i8 [[X]], [[T1]]
 104 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[RET]]
 105 ;
 106   %t0 = shl i8 -1, %y
 107   call void @use8(i8 %t0)
 108   %t1 = lshr i8 %t0, %y
 109   %x = call i8 @gen8()
 110   %t2 = and i8 %t1, %x
 111   %ret = icmp eq i8 %x, %t2 ; swapped order
 112   ret i1 %ret
 113 }
 114
 115 define i1 @c2(i8 %y) {
 116 ; CHECK-LABEL: @c2(
 117 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nsw i8 -1, [[Y:%.*]]
 118 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 119 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr exact i8 [[T0]], [[Y]]
 120 ; CHECK-NEXT:    [[X:%.*]] = call i8 @gen8()
 121 ; CHECK-NEXT:    [[RET:%.*]] = icmp ule i8 [[X]], [[T1]]
 122 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[RET]]
 123 ;
 124   %t0 = shl i8 -1, %y
 125   call void @use8(i8 %t0)
 126   %t1 = lshr i8 %t0, %y
 127   %x = call i8 @gen8()
 128   %t2 = and i8 %x, %t1 ; swapped order
 129   %ret = icmp eq i8 %x, %t2 ; swapped order
 130   ret i1 %ret
 131 }
 132
 133 ; ============================================================================ ;
 134 ; One-use tests. We don't care about multi-uses here.
 135 ; ============================================================================ ;
 136
 137 define i1 @oneuse0(i8 %x, i8 %y) {
 138 ; CHECK-LABEL: @oneuse0(
 139 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nsw i8 -1, [[Y:%.*]]
 140 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 141 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr exact i8 [[T0]], [[Y]]
 142 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T1]])
 143 ; CHECK-NEXT:    [[RET:%.*]] = icmp uge i8 [[T1]], [[X:%.*]]
 144 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[RET]]
 145 ;
 146   %t0 = shl i8 -1, %y
 147   call void @use8(i8 %t0) ; needed anyway
 148   %t1 = lshr i8 %t0, %y
 149   call void @use8(i8 %t1)
 150   %t2 = and i8 %t1, %x
 151   %ret = icmp eq i8 %t2, %x
 152   ret i1 %ret
 153 }
 154
 155 define i1 @oneuse1(i8 %x, i8 %y) {
 156 ; CHECK-LABEL: @oneuse1(
 157 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nsw i8 -1, [[Y:%.*]]
 158 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 159 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr exact i8 [[T0]], [[Y]]
 160 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and i8 [[T1]], [[X:%.*]]
 161 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T2]])
 162 ; CHECK-NEXT:    [[RET:%.*]] = icmp uge i8 [[T1]], [[X]]
 163 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[RET]]
 164 ;
 165   %t0 = shl i8 -1, %y
 166   call void @use8(i8 %t0) ; needed anyway
 167   %t1 = lshr i8 %t0, %y
 168   %t2 = and i8 %t1, %x
 169   call void @use8(i8 %t2)
 170   %ret = icmp eq i8 %t2, %x
 171   ret i1 %ret
 172 }
 173
 174 define i1 @oneuse2(i8 %x, i8 %y) {
 175 ; CHECK-LABEL: @oneuse2(
 176 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nsw i8 -1, [[Y:%.*]]
 177 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 178 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr exact i8 [[T0]], [[Y]]
 179 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T1]])
 180 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and i8 [[T1]], [[X:%.*]]
 181 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T2]])
 182 ; CHECK-NEXT:    [[RET:%.*]] = icmp uge i8 [[T1]], [[X]]
 183 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[RET]]
 184 ;
 185   %t0 = shl i8 -1, %y
 186   call void @use8(i8 %t0)
 187   %t1 = lshr i8 %t0, %y
 188   call void @use8(i8 %t1)
 189   %t2 = and i8 %t1, %x
 190   call void @use8(i8 %t2)
 191   %ret = icmp eq i8 %t2, %x
 192   ret i1 %ret
 193 }
 194
 195 ; ============================================================================ ;
 196 ; Negative tests
 197 ; ============================================================================ ;
 198
 199 define i1 @n0(i8 %x, i8 %y, i8 %notx) {
 200 ; CHECK-LABEL: @n0(
 201 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nsw i8 -1, [[Y:%.*]]
 202 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 203 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr exact i8 [[T0]], [[Y]]
 204 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and i8 [[T1]], [[X:%.*]]
 205 ; CHECK-NEXT:    [[RET:%.*]] = icmp eq i8 [[T2]], [[NOTX:%.*]]
 206 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[RET]]
 207 ;
 208   %t0 = shl i8 -1, %y
 209   call void @use8(i8 %t0)
 210   %t1 = lshr i8 %t0, %y
 211   %t2 = and i8 %t1, %x
 212   %ret = icmp eq i8 %t2, %notx ; not %x
 213   ret i1 %ret
 214 }
 215
 216 define i1 @n1(i8 %x, i8 %y) {
 217 ; CHECK-LABEL: @n1(
 218 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nuw i8 1, [[Y:%.*]]
 219 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 220 ; CHECK-NEXT:    [[RET:%.*]] = icmp ult i8 [[X:%.*]], 2
 221 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[RET]]
 222 ;
 223   %t0 = shl i8 1, %y ; not -1
 224   call void @use8(i8 %t0)
 225   %t1 = lshr i8 %t0, %y
 226   %t2 = and i8 %t1, %x
 227   %ret = icmp eq i8 %t2, %x
 228   ret i1 %ret
 229 }
 230
 231 define i1 @n2(i8 %x, i8 %y1, i8 %y2) {
 232 ; CHECK-LABEL: @n2(
 233 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nsw i8 -1, [[Y1:%.*]]
 234 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 235 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = lshr i8 [[T0]], [[Y2:%.*]]
 236 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = and i8 [[T1]], [[X:%.*]]
 237 ; CHECK-NEXT:    [[RET:%.*]] = icmp eq i8 [[T2]], [[X]]
 238 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[RET]]
 239 ;
 240   %t0 = shl i8 -1, %y1 ; not %y2
 241   call void @use8(i8 %t0)
 242   %t1 = lshr i8 %t0, %y2 ; not %y1
 243   %t2 = and i8 %t1, %x
 244   %ret = icmp eq i8 %t2, %x
 245   ret i1 %ret
 246 }