llvm/test/Transforms/InstCombine/icmp-uge-of-add-of-shl-one-by-bits-to-allones-and-val-to-icmp-eq-of-lshr-val-by-bits-and-0.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=38708
   5
   6 ; Pattern:
   7 ;   ((1 << bits)+(-1)) u>= val
   8 ; Should be transformed into:
   9 ;   (val l>> bits) == 0
  10
  11 ; NOTE: the innermost shl is not one-use. Else canonicalization happens.
  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 %val, i8 %bits) {
  22 ; CHECK-LABEL: @p0(
  23 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nuw i8 1, [[BITS:%.*]]
  24 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
  25 ; CHECK-NEXT:    [[VAL_HIGHBITS:%.*]] = lshr i8 [[VAL:%.*]], [[BITS]]
  26 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i8 [[VAL_HIGHBITS]], 0
  27 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
  28 ;
  29   %t0 = shl i8 1, %bits
  30   call void @use8(i8 %t0)
  31   %t1 = add i8 %t0, -1
  32   %r = icmp uge i8 %t1, %val
  33   ret i1 %r
  34 }
  35
  36 ; ============================================================================ ;
  37 ; Vector tests
  38 ; ============================================================================ ;
  39
  40 define <2 x i1> @p1_vec(<2 x i8> %val, <2 x i8> %bits) {
  41 ; CHECK-LABEL: @p1_vec(
  42 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nuw <2 x i8> <i8 1, i8 1>, [[BITS:%.*]]
  43 ; CHECK-NEXT:    call void @use2i8(<2 x i8> [[T0]])
  44 ; CHECK-NEXT:    [[VAL_HIGHBITS:%.*]] = lshr <2 x i8> [[VAL:%.*]], [[BITS]]
  45 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq <2 x i8> [[VAL_HIGHBITS]], zeroinitializer
  46 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[R]]
  47 ;
  48   %t0 = shl <2 x i8> <i8 1, i8 1>, %bits
  49   call void @use2i8(<2 x i8> %t0)
  50   %t1 = add <2 x i8> %t0, <i8 -1, i8 -1>
  51   %r = icmp uge <2 x i8> %t1, %val
  52   ret <2 x i1> %r
  53 }
  54
  55 define <3 x i1> @p2_vec_undef0(<3 x i8> %val, <3 x i8> %bits) {
  56 ; CHECK-LABEL: @p2_vec_undef0(
  57 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl <3 x i8> <i8 1, i8 undef, i8 1>, [[BITS:%.*]]
  58 ; CHECK-NEXT:    call void @use3i8(<3 x i8> [[T0]])
  59 ; CHECK-NEXT:    [[VAL_HIGHBITS:%.*]] = lshr <3 x i8> [[VAL:%.*]], [[BITS]]
  60 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq <3 x i8> [[VAL_HIGHBITS]], zeroinitializer
  61 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i1> [[R]]
  62 ;
  63   %t0 = shl <3 x i8> <i8 1, i8 undef, i8 1>, %bits
  64   call void @use3i8(<3 x i8> %t0)
  65   %t1 = add <3 x i8> %t0, <i8 -1, i8 -1, i8 -1>
  66   %r = icmp uge <3 x i8> %t1, %val
  67   ret <3 x i1> %r
  68 }
  69
  70 define <3 x i1> @p2_vec_poison0(<3 x i8> %val, <3 x i8> %bits) {
  71 ; CHECK-LABEL: @p2_vec_poison0(
  72 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nuw <3 x i8> <i8 1, i8 poison, i8 1>, [[BITS:%.*]]
  73 ; CHECK-NEXT:    call void @use3i8(<3 x i8> [[T0]])
  74 ; CHECK-NEXT:    [[VAL_HIGHBITS:%.*]] = lshr <3 x i8> [[VAL:%.*]], [[BITS]]
  75 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq <3 x i8> [[VAL_HIGHBITS]], zeroinitializer
  76 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i1> [[R]]
  77 ;
  78   %t0 = shl <3 x i8> <i8 1, i8 poison, i8 1>, %bits
  79   call void @use3i8(<3 x i8> %t0)
  80   %t1 = add <3 x i8> %t0, <i8 -1, i8 -1, i8 -1>
  81   %r = icmp uge <3 x i8> %t1, %val
  82   ret <3 x i1> %r
  83 }
  84
  85 define <3 x i1> @p2_vec_poison1(<3 x i8> %val, <3 x i8> %bits) {
  86 ; CHECK-LABEL: @p2_vec_poison1(
  87 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nuw <3 x i8> <i8 1, i8 1, i8 1>, [[BITS:%.*]]
  88 ; CHECK-NEXT:    call void @use3i8(<3 x i8> [[T0]])
  89 ; CHECK-NEXT:    [[VAL_HIGHBITS:%.*]] = lshr <3 x i8> [[VAL:%.*]], [[BITS]]
  90 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq <3 x i8> [[VAL_HIGHBITS]], zeroinitializer
  91 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i1> [[R]]
  92 ;
  93   %t0 = shl <3 x i8> <i8 1, i8 1, i8 1>, %bits
  94   call void @use3i8(<3 x i8> %t0)
  95   %t1 = add <3 x i8> %t0, <i8 -1, i8 poison, i8 -1>
  96   %r = icmp uge <3 x i8> %t1, %val
  97   ret <3 x i1> %r
  98 }
  99
 100 define <3 x i1> @p2_vec_poison2(<3 x i8> %val, <3 x i8> %bits) {
 101 ; CHECK-LABEL: @p2_vec_poison2(
 102 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nuw <3 x i8> <i8 1, i8 poison, i8 1>, [[BITS:%.*]]
 103 ; CHECK-NEXT:    call void @use3i8(<3 x i8> [[T0]])
 104 ; CHECK-NEXT:    [[VAL_HIGHBITS:%.*]] = lshr <3 x i8> [[VAL:%.*]], [[BITS]]
 105 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq <3 x i8> [[VAL_HIGHBITS]], zeroinitializer
 106 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i1> [[R]]
 107 ;
 108   %t0 = shl <3 x i8> <i8 1, i8 poison, i8 1>, %bits
 109   call void @use3i8(<3 x i8> %t0)
 110   %t1 = add <3 x i8> %t0, <i8 -1, i8 poison, i8 -1>
 111   %r = icmp uge <3 x i8> %t1, %val
 112   ret <3 x i1> %r
 113 }
 114
 115 ; ============================================================================ ;
 116 ; Commutativity tests.
 117 ; ============================================================================ ;
 118
 119 declare i8 @gen8()
 120
 121 define i1 @c0(i8 %bits) {
 122 ; CHECK-LABEL: @c0(
 123 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nuw i8 1, [[BITS:%.*]]
 124 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 125 ; CHECK-NEXT:    [[VAL:%.*]] = call i8 @gen8()
 126 ; CHECK-NEXT:    [[VAL_HIGHBITS:%.*]] = lshr i8 [[VAL]], [[BITS]]
 127 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i8 [[VAL_HIGHBITS]], 0
 128 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 129 ;
 130   %t0 = shl i8 1, %bits
 131   call void @use8(i8 %t0)
 132   %t1 = add i8 %t0, -1
 133   %val = call i8 @gen8()
 134   %r = icmp ule i8 %val, %t1 ; swapped order and predicate
 135   ret i1 %r
 136 }
 137
 138 ; What if we have the same pattern on both sides?
 139 define i1 @both(i8 %bits0, i8 %bits1) {
 140 ; CHECK-LABEL: @both(
 141 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nuw i8 1, [[BITS0:%.*]]
 142 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 143 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = shl nuw i8 1, [[BITS1:%.*]]
 144 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T2]])
 145 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = add i8 [[T2]], -1
 146 ; CHECK-NEXT:    [[T3_HIGHBITS:%.*]] = lshr i8 [[T3]], [[BITS0]]
 147 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i8 [[T3_HIGHBITS]], 0
 148 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 149 ;
 150   %t0 = shl i8 1, %bits0
 151   call void @use8(i8 %t0)
 152   %t1 = add i8 %t0, -1
 153   %t2 = shl i8 1, %bits1
 154   call void @use8(i8 %t2)
 155   %t3 = add i8 %t2, -1
 156   %r = icmp uge i8 %t1, %t3
 157   ret i1 %r
 158 }
 159
 160 ; ============================================================================ ;
 161 ; One-use tests.
 162 ; ============================================================================ ;
 163
 164 define i1 @oneuse(i8 %val, i8 %bits) {
 165 ; CHECK-LABEL: @oneuse(
 166 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nuw i8 1, [[BITS:%.*]]
 167 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 168 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = add i8 [[T0]], -1
 169 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T1]])
 170 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp uge i8 [[T1]], [[VAL:%.*]]
 171 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 172 ;
 173   %t0 = shl i8 1, %bits
 174   call void @use8(i8 %t0) ; this is needed anyway
 175   %t1 = add i8 %t0, -1
 176   call void @use8(i8 %t1)
 177   %r = icmp uge i8 %t1, %val
 178   ret i1 %r
 179 }
 180
 181 ; ============================================================================ ;
 182 ; Negative tests
 183 ; ============================================================================ ;
 184
 185 define i1 @n0(i8 %val, i8 %bits) {
 186 ; CHECK-LABEL: @n0(
 187 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nsw i8 -1, [[BITS:%.*]]
 188 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 189 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = add i8 [[T0]], -1
 190 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp uge i8 [[T1]], [[VAL:%.*]]
 191 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 192 ;
 193   %t0 = shl i8 -1, %bits ; constant is not 1
 194   call void @use8(i8 %t0)
 195   %t1 = add i8 %t0, -1
 196   %r = icmp uge i8 %t1, %val
 197   ret i1 %r
 198 }
 199
 200 define i1 @n1(i8 %val, i8 %bits) {
 201 ; CHECK-LABEL: @n1(
 202 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nuw i8 1, [[BITS:%.*]]
 203 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 204 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = add nuw i8 [[T0]], 1
 205 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp uge i8 [[T1]], [[VAL:%.*]]
 206 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 207 ;
 208   %t0 = shl i8 1, %bits
 209   call void @use8(i8 %t0)
 210   %t1 = add i8 %t0, 1 ; constant is not -1
 211   %r = icmp uge i8 %t1, %val
 212   ret i1 %r
 213 }
 214
 215 define <2 x i1> @n2_vec_nonsplat(<2 x i8> %val, <2 x i8> %bits) {
 216 ; CHECK-LABEL: @n2_vec_nonsplat(
 217 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl <2 x i8> <i8 1, i8 -1>, [[BITS:%.*]]
 218 ; CHECK-NEXT:    call void @use2i8(<2 x i8> [[T0]])
 219 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = add <2 x i8> [[T0]], <i8 -1, i8 -1>
 220 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp uge <2 x i8> [[T1]], [[VAL:%.*]]
 221 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[R]]
 222 ;
 223   %t0 = shl <2 x i8> <i8 1, i8 -1>, %bits ; again, wrong constant
 224   call void @use2i8(<2 x i8> %t0)
 225   %t1 = add <2 x i8> %t0, <i8 -1, i8 -1>
 226   %r = icmp uge <2 x i8> %t1, %val
 227   ret <2 x i1> %r
 228 }
 229
 230 define <2 x i1> @n3_vec_nonsplat(<2 x i8> %val, <2 x i8> %bits) {
 231 ; CHECK-LABEL: @n3_vec_nonsplat(
 232 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nuw <2 x i8> <i8 1, i8 1>, [[BITS:%.*]]
 233 ; CHECK-NEXT:    call void @use2i8(<2 x i8> [[T0]])
 234 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = add <2 x i8> [[T0]], <i8 -1, i8 1>
 235 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp uge <2 x i8> [[T1]], [[VAL:%.*]]
 236 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[R]]
 237 ;
 238   %t0 = shl <2 x i8> <i8 1, i8 1>, %bits
 239   call void @use2i8(<2 x i8> %t0)
 240   %t1 = add <2 x i8> %t0, <i8 -1, i8 1> ; again, wrong constant
 241   %r = icmp uge <2 x i8> %t1, %val
 242   ret <2 x i1> %r
 243 }
 244
 245 define i1 @n3(i8 %val, i8 %bits) {
 246 ; CHECK-LABEL: @n3(
 247 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nuw i8 1, [[BITS:%.*]]
 248 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 249 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = add i8 [[T0]], -1
 250 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp ugt i8 [[T1]], [[VAL:%.*]]
 251 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 252 ;
 253   %t0 = shl i8 1, %bits
 254   call void @use8(i8 %t0)
 255   %t1 = add i8 %t0, -1
 256   %r = icmp ugt i8 %t1, %val ; wrong predicate
 257   ret i1 %r
 258 }
 259
 260 define i1 @n4(i8 %bits) {
 261 ; CHECK-LABEL: @n4(
 262 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl nuw i8 1, [[BITS:%.*]]
 263 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 264 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = add i8 [[T0]], -1
 265 ; CHECK-NEXT:    [[VAL:%.*]] = call i8 @gen8()
 266 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp ult i8 [[VAL]], [[T1]]
 267 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 268 ;
 269   %t0 = shl i8 1, %bits
 270   call void @use8(i8 %t0)
 271   %t1 = add i8 %t0, -1
 272   %val = call i8 @gen8()
 273   %r = icmp ult i8 %val, %t1 ; swapped order and [wrong] predicate
 274   ret i1 %r
 275 }