llvm/test/Transforms/InstCombine/rem-mul-shl.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -passes=instcombine -S | FileCheck %s
   3 declare void @use8(i8)
   4 declare i64 @llvm.vscale.i64()
   5 declare i32 @llvm.vscale.i32()
   6
   7 define i8 @srem_non_matching(i8 %X, i8 %Y) {
   8 ; CHECK-LABEL: @srem_non_matching(
   9 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X:%.*]], 15
  10 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[Y:%.*]], 5
  11 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = srem i8 [[BO0]], [[BO1]]
  12 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
  13 ;
  14   %BO0 = mul nsw nuw i8 %X, 15
  15   %BO1 = mul nsw nuw i8 %Y, 5
  16   %r = srem i8 %BO0, %BO1
  17   ret i8 %r
  18 }
  19
  20 define i8 @urem_1_shl(i8 %X, i8 %Y) {
  21 ; CHECK-LABEL: @urem_1_shl(
  22 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 1, [[X:%.*]]
  23 ; CHECK-NEXT:    [[NOTMASK:%.*]] = shl nsw i8 -1, [[Y:%.*]]
  24 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = xor i8 [[NOTMASK]], -1
  25 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i8 [[BO0]], [[TMP1]]
  26 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
  27 ;
  28   %BO0 = shl nsw nuw i8 1, %X
  29   %BO1 = shl nsw nuw i8 1, %Y
  30   %r = urem i8 %BO0, %BO1
  31   ret i8 %r
  32 }
  33
  34 define <vscale x 16 x i8> @urem_XY_XZ_with_CY_rem_CZ_eq_0_scalable(<vscale x 16 x i8> %X) {
  35 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_CY_rem_CZ_eq_0_scalable(
  36 ; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 16 x i8> zeroinitializer
  37 ;
  38   %BO0 = mul nuw <vscale x 16 x i8> %X, shufflevector(<vscale x 16 x i8> insertelement(<vscale x 16 x i8> poison, i8 15, i64 0) , <vscale x 16 x i8> poison, <vscale x 16 x i32> zeroinitializer)
  39   %BO1 = mul <vscale x 16 x i8> %X, shufflevector(<vscale x 16 x i8> insertelement(<vscale x 16 x i8> poison, i8 5, i64 0) , <vscale x 16 x i8> poison, <vscale x 16 x i32> zeroinitializer)
  40   %r = urem <vscale x 16 x i8> %BO0, %BO1
  41   ret <vscale x 16 x i8> %r
  42 }
  43
  44 define i8 @urem_XY_XZ_with_CY_rem_CZ_eq_0(i8 %X) {
  45 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_CY_rem_CZ_eq_0(
  46 ; CHECK-NEXT:    ret i8 0
  47 ;
  48   %BO0 = mul nuw i8 %X, 15
  49   %BO1 = mul i8 %X, 5
  50   %r = urem i8 %BO0, %BO1
  51   ret i8 %r
  52 }
  53
  54 define i8 @urem_XY_XZ_with_CY_rem_CZ_eq_0_with_shl(i8 %X) {
  55 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_CY_rem_CZ_eq_0_with_shl(
  56 ; CHECK-NEXT:    ret i8 0
  57 ;
  58   %BO0 = shl nuw i8 15, %X
  59   %BO1 = shl i8 5, %X
  60   %r = urem i8 %BO0, %BO1
  61   ret i8 %r
  62 }
  63
  64 define i8 @urem_XY_XZ_with_CY_rem_CZ_eq_0_fail_missing_flag(i8 %X) {
  65 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_CY_rem_CZ_eq_0_fail_missing_flag(
  66 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nsw i8 [[X:%.*]], 15
  67 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X]], 5
  68 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
  69 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
  70 ;
  71   %BO0 = mul nsw i8 %X, 15
  72   %BO1 = mul nsw nuw i8 %X, 5
  73   %r = urem i8 %BO0, %BO1
  74   ret i8 %r
  75 }
  76
  77 define i8 @urem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ(i8 %X) {
  78 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ(
  79 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = mul nuw i8 [[X:%.*]], 3
  80 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
  81 ;
  82   %BO0 = mul i8 %X, 3
  83   %BO1 = mul nuw i8 %X, 12
  84   %r = urem i8 %BO0, %BO1
  85   ret i8 %r
  86 }
  87
  88 define i8 @urem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ_with_shl(i8 %X) {
  89 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ_with_shl(
  90 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl nuw i8 3, [[X:%.*]]
  91 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
  92 ;
  93   %BO0 = shl i8 3, %X
  94   %BO1 = shl nuw i8 12, %X
  95   %r = urem i8 %BO0, %BO1
  96   ret i8 %r
  97 }
  98
  99 define <2 x i8> @urem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ_with_nsw_out(<2 x i8> %X) {
 100 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ_with_nsw_out(
 101 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl nuw nsw <2 x i8> [[X:%.*]], <i8 2, i8 2>
 102 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
 103 ;
 104   %BO0 = shl nsw <2 x i8> %X, <i8 2, i8 2>
 105   %BO1 = mul nuw <2 x i8> %X, <i8 12, i8 12>
 106   %r = urem <2 x i8> %BO0, %BO1
 107   ret <2 x i8> %r
 108 }
 109
 110 define i8 @urem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ_no_nsw_out(i8 %X) {
 111 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ_no_nsw_out(
 112 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = mul nuw i8 [[X:%.*]], 3
 113 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 114 ;
 115   %BO0 = mul nuw i8 %X, 3
 116   %BO1 = shl nsw nuw i8 %X, 3
 117   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 118   ret i8 %r
 119 }
 120
 121 define i8 @urem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ_fail_missing_flag(i8 %X) {
 122 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ_fail_missing_flag(
 123 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X:%.*]], 3
 124 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nsw i8 [[X]], 12
 125 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 126 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 127 ;
 128   %BO0 = mul nuw nsw i8 %X, 3
 129   %BO1 = mul nsw i8 %X, 12
 130   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 131   ret i8 %r
 132 }
 133
 134 define i8 @urem_XY_XZ_with_CY_gt_CZ(i8 %X) {
 135 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_CY_gt_CZ(
 136 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X:%.*]], 3
 137 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 138 ;
 139   %BO0 = mul nuw i8 %X, 21
 140   %BO1 = mul i8 %X, 6
 141   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 142   ret i8 %r
 143 }
 144
 145 define i8 @urem_XY_XZ_with_CY_gt_CZ_fail_missing_flag(i8 %X) {
 146 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_CY_gt_CZ_fail_missing_flag(
 147 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nsw i8 [[X:%.*]], 21
 148 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X]], 6
 149 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 150 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 151 ;
 152   %BO0 = mul nsw i8 %X, 21
 153   %BO1 = mul nsw nuw i8 %X, 6
 154   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 155   ret i8 %r
 156 }
 157
 158 define i8 @urem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ(i8 %X, i8 %Y, i8 %Z) {
 159 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ(
 160 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 161 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw i8 [[Z:%.*]], [[X]]
 162 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 163 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 164 ;
 165   %BO0 = mul nuw i8 %X, %Y
 166   %BO1 = mul nuw i8 %Z, %X
 167   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 168   ret i8 %r
 169 }
 170
 171 define i8 @urem_XY_XZ_with_CX_Y_Z_is_mul_X_RemYZ(i8 %Y, i8 %Z) {
 172 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_CX_Y_Z_is_mul_X_RemYZ(
 173 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw i8 [[Y:%.*]], 10
 174 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw i8 10, [[Z:%.*]]
 175 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 176 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 177 ;
 178   %BO0 = mul nuw i8 10, %Y
 179   %BO1 = shl nuw i8 10, %Z
 180   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 181   ret i8 %r
 182 }
 183
 184 define i8 @urem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_with_nsw_out1(i8 %X, i8 %Y, i8 %Z) {
 185 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_with_nsw_out1(
 186 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 187 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw i8 [[X]], [[Z:%.*]]
 188 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 189 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 190 ;
 191   %BO0 = mul nuw nsw i8 %X, %Y
 192   %BO1 = shl nuw i8 %X, %Z
 193   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 194   ret i8 %r
 195 }
 196
 197 define <2 x i8> @urem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_with_nsw_out2(<2 x i8> %X, <2 x i8> %Y, <2 x i8> %Z) {
 198 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_with_nsw_out2(
 199 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw <2 x i8> [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 200 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw <2 x i8> [[Z:%.*]], [[X]]
 201 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem <2 x i8> [[BO0]], [[BO1]]
 202 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
 203 ;
 204   %BO0 = shl nuw <2 x i8> %Y, %X
 205   %BO1 = shl nuw nsw <2 x i8> %Z, %X
 206   %r = urem <2 x i8> %BO0, %BO1
 207   ret <2 x i8> %r
 208 }
 209
 210 define i8 @urem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_fail_reused1(i8 %X, i8 %Y, i8 %Z) {
 211 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_fail_reused1(
 212 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 213 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X]], [[Z:%.*]]
 214 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 215 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[BO0]])
 216 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 217 ;
 218   %BO0 = mul nsw nuw i8 %X, %Y
 219   %BO1 = mul nsw nuw i8 %X, %Z
 220   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 221   call void @use8(i8 %BO0)
 222   ret i8 %r
 223 }
 224
 225 define <2 x i8> @urem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_fail_missing_flags1(<2 x i8> %X, <2 x i8> %Y, <2 x i8> %Z) {
 226 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_fail_missing_flags1(
 227 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nsw <2 x i8> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 228 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw <2 x i8> [[X]], [[Z:%.*]]
 229 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem <2 x i8> [[BO0]], [[BO1]]
 230 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
 231 ;
 232   %BO0 = mul nsw <2 x i8> %X, %Y
 233   %BO1 = mul nsw nuw <2 x i8> %X, %Z
 234   %r = urem <2 x i8> %BO0, %BO1
 235   ret <2 x i8> %r
 236 }
 237
 238 define i8 @urem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_fail_missing_flags2(i8 %X, i8 %Y, i8 %Z) {
 239 ; CHECK-LABEL: @urem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_fail_missing_flags2(
 240 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 241 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nsw i8 [[X]], [[Z:%.*]]
 242 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 243 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 244 ;
 245   %BO0 = mul nsw nuw i8 %X, %Y
 246   %BO1 = shl nsw i8 %X, %Z
 247   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 248   ret i8 %r
 249 }
 250
 251 ;; Signed Verions
 252 define <vscale x 16 x i8> @srem_XY_XZ_with_CY_rem_CZ_eq_0_scalable(<vscale x 16 x i8> %X) {
 253 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_CY_rem_CZ_eq_0_scalable(
 254 ; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 16 x i8> zeroinitializer
 255 ;
 256   %BO0 = mul nsw <vscale x 16 x i8> %X, shufflevector(<vscale x 16 x i8> insertelement(<vscale x 16 x i8> poison, i8 15, i64 0) , <vscale x 16 x i8> poison, <vscale x 16 x i32> zeroinitializer)
 257   %BO1 = mul <vscale x 16 x i8> %X, shufflevector(<vscale x 16 x i8> insertelement(<vscale x 16 x i8> poison, i8 5, i64 0) , <vscale x 16 x i8> poison, <vscale x 16 x i32> zeroinitializer)
 258   %r = srem <vscale x 16 x i8> %BO0, %BO1
 259   ret <vscale x 16 x i8> %r
 260 }
 261
 262 define i8 @srem_XY_XZ_with_CY_rem_CZ_eq_0(i8 %X) {
 263 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_CY_rem_CZ_eq_0(
 264 ; CHECK-NEXT:    ret i8 0
 265 ;
 266   %BO0 = mul nsw i8 %X, 9
 267   %BO1 = mul i8 %X, 3
 268   %r = srem i8 %BO0, %BO1
 269   ret i8 %r
 270 }
 271
 272 define i8 @srem_XY_XZ_with_CY_rem_CZ_eq_0_fail_missing_flag(i8 %X) {
 273 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_CY_rem_CZ_eq_0_fail_missing_flag(
 274 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw i8 [[X:%.*]], 9
 275 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X]], 3
 276 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = srem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 277 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 278 ;
 279   %BO0 = mul nuw i8 %X, 9
 280   %BO1 = mul nsw nuw i8 %X, 3
 281   %r = srem i8 %BO0, %BO1
 282   ret i8 %r
 283 }
 284
 285 define <2 x i8> @srem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ(<2 x i8> %X) {
 286 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ(
 287 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl nsw <2 x i8> [[X:%.*]], <i8 3, i8 3>
 288 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
 289 ;
 290   %BO0 = shl <2 x i8> %X, <i8 3, i8 3>
 291   %BO1 = mul nsw <2 x i8> %X, <i8 15, i8 15>
 292   %r = srem <2 x i8> %BO0, %BO1
 293   ret <2 x i8> %r
 294 }
 295
 296 define i8 @srem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ_with_nuw_out(i8 %X) {
 297 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ_with_nuw_out(
 298 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X:%.*]], 5
 299 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 300 ;
 301   %BO0 = mul nuw i8 %X, 5
 302   %BO1 = mul nsw i8 %X, 15
 303   %r = srem i8 %BO0, %BO1
 304   ret i8 %r
 305 }
 306
 307 define <2 x i8> @srem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ_with_nuw_out_with_shl(<2 x i8> %X) {
 308 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ_with_nuw_out_with_shl(
 309 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl nuw nsw <2 x i8> <i8 3, i8 3>, [[X:%.*]]
 310 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
 311 ;
 312   %BO0 = shl nuw <2 x i8> <i8 3, i8 3>, %X
 313   %BO1 = shl nsw <2 x i8> <i8 15, i8 15>, %X
 314   %r = srem <2 x i8> %BO0, %BO1
 315   ret <2 x i8> %r
 316 }
 317
 318 define i8 @srem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ_no_nsw_out(i8 %X) {
 319 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ_no_nsw_out(
 320 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = mul nsw i8 [[X:%.*]], 5
 321 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 322 ;
 323   %BO0 = mul nsw i8 %X, 5
 324   %BO1 = shl nsw nuw i8 %X, 4
 325   %r = srem i8 %BO0, %BO1
 326   ret i8 %r
 327 }
 328
 329 define i8 @srem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ_fail_missing_flag(i8 %X) {
 330 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_CY_lt_CZ_fail_missing_flag(
 331 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X:%.*]], 5
 332 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw i8 [[X]], 4
 333 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = srem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 334 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 335 ;
 336   %BO0 = mul nuw nsw i8 %X, 5
 337   %BO1 = shl nuw i8 %X, 4
 338   %r = srem i8 %BO0, %BO1
 339   ret i8 %r
 340 }
 341
 342 define i8 @srem_XY_XZ_with_CY_gt_CZ(i8 %X) {
 343 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_CY_gt_CZ(
 344 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl nsw i8 [[X:%.*]], 1
 345 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 346 ;
 347   %BO0 = shl nsw i8 %X, 3
 348   %BO1 = mul nsw i8 %X, 6
 349   %r = srem i8 %BO0, %BO1
 350   ret i8 %r
 351 }
 352
 353 define i8 @srem_XY_XZ_with_CY_gt_CZ_with_nuw_out(i8 %X) {
 354 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_CY_gt_CZ_with_nuw_out(
 355 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X:%.*]], 2
 356 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 357 ;
 358   %BO0 = mul nsw nuw i8 %X, 10
 359   %BO1 = mul nsw i8 %X, 6
 360   %r = srem i8 %BO0, %BO1
 361   ret i8 %r
 362 }
 363
 364 define <2 x i8> @srem_XY_XZ_with_CY_gt_CZ_no_nuw_out(<2 x i8> %X) {
 365 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_CY_gt_CZ_no_nuw_out(
 366 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl nsw <2 x i8> [[X:%.*]], <i8 1, i8 1>
 367 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
 368 ;
 369   %BO0 = mul nsw <2 x i8> %X, <i8 10, i8 10>
 370   %BO1 = shl nsw nuw <2 x i8> %X, <i8 3, i8 3>
 371   %r = srem <2 x i8> %BO0, %BO1
 372   ret <2 x i8> %r
 373 }
 374
 375 define i8 @srem_XY_XZ_with_CY_gt_CZ_fail_missing_flag1(i8 %X) {
 376 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_CY_gt_CZ_fail_missing_flag1(
 377 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X:%.*]], 10
 378 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw i8 [[X]], 6
 379 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = srem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 380 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 381 ;
 382   %BO0 = mul nsw nuw i8 %X, 10
 383   %BO1 = mul nuw i8 %X, 6
 384   %r = srem i8 %BO0, %BO1
 385   ret i8 %r
 386 }
 387
 388 define i8 @srem_XY_XZ_with_CY_gt_CZ_fail_missing_flag2(i8 %X) {
 389 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_CY_gt_CZ_fail_missing_flag2(
 390 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw i8 [[X:%.*]], 4
 391 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X]], 5
 392 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = srem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 393 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 394 ;
 395   %BO0 = shl nuw i8 %X, 4
 396   %BO1 = mul nsw nuw i8 %X, 5
 397   %r = srem i8 %BO0, %BO1
 398   ret i8 %r
 399 }
 400
 401 define i8 @srem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ(i8 %X, i8 %Y, i8 %Z) {
 402 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ(
 403 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nsw i8 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 404 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X]], [[Z:%.*]]
 405 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = srem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 406 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 407 ;
 408   %BO0 = mul nsw i8 %Y, %X
 409   %BO1 = mul nsw nuw i8 %X, %Z
 410   %r = srem i8 %BO0, %BO1
 411   ret i8 %r
 412 }
 413
 414 define i8 @srem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_with_nuw_out(i8 %X, i8 %Y, i8 %Z) {
 415 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_with_nuw_out(
 416 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 417 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[Z:%.*]], [[X]]
 418 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = srem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 419 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 420 ;
 421   %BO0 = mul nsw nuw i8 %Y, %X
 422   %BO1 = mul nsw nuw i8 %Z, %X
 423   %r = srem i8 %BO0, %BO1
 424   ret i8 %r
 425 }
 426
 427 define i8 @srem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_fail_shl(i8 %X, i8 %Y, i8 %Z) {
 428 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_fail_shl(
 429 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 430 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X]], [[Z:%.*]]
 431 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = srem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 432 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 433 ;
 434   %BO0 = shl nsw nuw i8 %X, %Y
 435   %BO1 = shl nsw nuw i8 %X, %Z
 436   %r = srem i8 %BO0, %BO1
 437   ret i8 %r
 438 }
 439
 440
 441 define i8 @srem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_fail_missing_flags1(i8 %X, i8 %Y, i8 %Z) {
 442 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_fail_missing_flags1(
 443 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 444 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X]], [[Z:%.*]]
 445 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = srem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 446 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 447 ;
 448   %BO0 = mul nuw i8 %X, %Y
 449   %BO1 = mul nsw nuw i8 %X, %Z
 450   %r = srem i8 %BO0, %BO1
 451   ret i8 %r
 452 }
 453
 454 define i8 @srem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_fail_missing_flags2(i8 %X, i8 %Y, i8 %Z) {
 455 ; CHECK-LABEL: @srem_XY_XZ_with_Y_Z_is_mul_X_RemYZ_fail_missing_flags2(
 456 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 457 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw i8 [[X]], [[Z:%.*]]
 458 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = srem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 459 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 460 ;
 461   %BO0 = mul nsw nuw i8 %X, %Y
 462   %BO1 = mul nuw i8 %X, %Z
 463   %r = srem i8 %BO0, %BO1
 464   ret i8 %r
 465 }
 466
 467 define i8 @urem_shl_XY_shl_ZX_fail(i8 %X, i8 %Z, i8 %Y) {
 468 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_XY_shl_ZX_fail(
 469 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 470 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[Z:%.*]], [[X]]
 471 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 472 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 473 ;
 474   %BO0 = shl nuw nsw i8 %X, %Y
 475   %BO1 = shl nuw nsw i8 %Z, %X
 476   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 477   ret i8 %r
 478 }
 479
 480 define i8 @urem_mul_XY_shl_ZX_fail(i8 %X, i8 %Z, i8 %Y) {
 481 ; CHECK-LABEL: @urem_mul_XY_shl_ZX_fail(
 482 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 483 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[Z:%.*]], [[X]]
 484 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 485 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 486 ;
 487   %BO0 = mul nuw nsw i8 %X, %Y
 488   %BO1 = shl nuw nsw i8 %Z, %X
 489   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 490   ret i8 %r
 491 }
 492
 493 define i8 @urem_shl_YX_shl_XZ_fail(i8 %X, i8 %Z, i8 %Y) {
 494 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_YX_shl_XZ_fail(
 495 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 496 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X]], [[Z:%.*]]
 497 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 498 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 499 ;
 500   %BO0 = shl nuw nsw i8 %Y, %X
 501   %BO1 = shl nuw nsw i8 %X, %Z
 502   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 503   ret i8 %r
 504 }
 505
 506 define i8 @urem_shl_YX_mul_XZ_fail(i8 %X, i8 %Z, i8 %Y) {
 507 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_YX_mul_XZ_fail(
 508 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 509 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X]], [[Z:%.*]]
 510 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 511 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 512 ;
 513   %BO0 = shl nuw nsw i8 %Y, %X
 514   %BO1 = mul nuw nsw i8 %X, %Z
 515   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 516   ret i8 %r
 517 }
 518
 519 define i8 @urem_shl_YX_mul_ZX_fail(i8 %X, i8 %Z, i8 %Y) {
 520 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_YX_mul_ZX_fail(
 521 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 522 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[Z:%.*]], [[X]]
 523 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 524 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 525 ;
 526   %BO0 = shl nuw nsw i8 %Y, %X
 527   %BO1 = mul nuw nsw i8 %Z, %X
 528   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 529   ret i8 %r
 530 }
 531
 532 define i8 @urem_mul_YX_shl_ZX_fail(i8 %X, i8 %Z, i8 %Y) {
 533 ; CHECK-LABEL: @urem_mul_YX_shl_ZX_fail(
 534 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 535 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[Z:%.*]], [[X]]
 536 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 537 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 538 ;
 539   %BO0 = mul nuw nsw i8 %Y, %X
 540   %BO1 = shl nuw nsw i8 %Z, %X
 541   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 542   ret i8 %r
 543 }
 544
 545 define i8 @urem_shl_CXY_shl_ZCX_fail(i8 %Z, i8 %Y) {
 546 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_CXY_shl_ZCX_fail(
 547 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 3, [[Y:%.*]]
 548 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[Z:%.*]], 3
 549 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 550 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 551 ;
 552   %BO0 = shl nuw nsw i8 3, %Y
 553   %BO1 = shl nuw nsw i8 %Z, 3
 554   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 555   ret i8 %r
 556 }
 557
 558 define i8 @urem_shl_YCX_shl_CXZ_fail(i8 %Z, i8 %Y) {
 559 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_YCX_shl_CXZ_fail(
 560 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[Y:%.*]], 3
 561 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 3, [[Z:%.*]]
 562 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 563 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 564 ;
 565   %BO0 = shl nuw nsw i8 %Y, 3
 566   %BO1 = shl nuw nsw i8 3, %Z
 567   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 568   ret i8 %r
 569 }
 570
 571 define i8 @urem_shl_YCX_mul_ZCX_fail(i8 %Z, i8 %Y) {
 572 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_YCX_mul_ZCX_fail(
 573 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[Y:%.*]], 3
 574 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[Z:%.*]], 10
 575 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 576 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 577 ;
 578   %BO0 = shl nuw nsw i8 %Y, 3
 579   %BO1 = mul nuw nsw i8 %Z, 10
 580   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 581   ret i8 %r
 582 }
 583
 584 define i8 @urem_mul_YCX_shl_ZCX_fail(i8 %Z, i8 %Y) {
 585 ; CHECK-LABEL: @urem_mul_YCX_shl_ZCX_fail(
 586 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[Y:%.*]], 3
 587 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[Z:%.*]], 3
 588 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 589 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 590 ;
 591   %BO0 = mul nuw nsw i8 %Y, 3
 592   %BO1 = shl nuw nsw i8 %Z, 3
 593   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 594   ret i8 %r
 595 }
 596
 597 define i8 @urem_shl_XCY_shl_CZX_fail(i8 %X) {
 598 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_XCY_shl_CZX_fail(
 599 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X:%.*]], 3
 600 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 6, [[X]]
 601 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 602 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 603 ;
 604   %BO0 = shl nuw nsw i8 %X, 3
 605   %BO1 = shl nuw nsw i8 6, %X
 606   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 607   ret i8 %r
 608 }
 609
 610 define i8 @urem_mul_XCY_shl_CZX_fail(i8 %X) {
 611 ; CHECK-LABEL: @urem_mul_XCY_shl_CZX_fail(
 612 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X:%.*]], 6
 613 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 3, [[X]]
 614 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 615 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 616 ;
 617   %BO0 = mul nuw nsw i8 %X, 6
 618   %BO1 = shl nuw nsw i8 3, %X
 619   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 620   ret i8 %r
 621 }
 622
 623 define i8 @urem_shl_CYX_shl_XCZ_fail(i8 %X) {
 624 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_CYX_shl_XCZ_fail(
 625 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 3, [[X:%.*]]
 626 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X]], 6
 627 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 628 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 629 ;
 630   %BO0 = shl nuw nsw i8 3, %X
 631   %BO1 = shl nuw nsw i8 %X, 6
 632   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 633   ret i8 %r
 634 }
 635
 636 define i8 @urem_shl_CYX_mul_XCZ_fail(i8 %X) {
 637 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_CYX_mul_XCZ_fail(
 638 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 3, [[X:%.*]]
 639 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X]], 10
 640 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 641 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 642 ;
 643   %BO0 = shl nuw nsw i8 3, %X
 644   %BO1 = mul nuw nsw i8 %X, 10
 645   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 646   ret i8 %r
 647 }
 648
 649 define i8 @urem_shl_XX_shl_ZX(i8 %X, i8 %Z) {
 650 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_XX_shl_ZX(
 651 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[X]]
 652 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[Z:%.*]], [[X]]
 653 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 654 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 655 ;
 656   %BO0 = shl nuw nsw i8 %X, %X
 657   %BO1 = shl nuw nsw i8 %Z, %X
 658   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 659   ret i8 %r
 660 }
 661
 662 define i8 @urem_shl_YX_shl_XX(i8 %X, i8 %Y) {
 663 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_YX_shl_XX(
 664 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 665 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X]], [[X]]
 666 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 667 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 668 ;
 669   %BO0 = shl nuw nsw i8 %Y, %X
 670   %BO1 = shl nuw nsw i8 %X, %X
 671   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 672   ret i8 %r
 673 }
 674
 675 define i8 @urem_shl_XX_shl_XZ(i8 %X, i8 %Z) {
 676 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_XX_shl_XZ(
 677 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[X]]
 678 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X]], [[Z:%.*]]
 679 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 680 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 681 ;
 682   %BO0 = shl nuw nsw i8 %X, %X
 683   %BO1 = shl nuw nsw i8 %X, %Z
 684   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 685   ret i8 %r
 686 }
 687
 688 define i8 @urem_shl_XY_shl_XX(i8 %X, i8 %Y) {
 689 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_XY_shl_XX(
 690 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 691 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X]], [[X]]
 692 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 693 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 694 ;
 695   %BO0 = shl nuw nsw i8 %X, %Y
 696   %BO1 = shl nuw nsw i8 %X, %X
 697   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 698   ret i8 %r
 699 }
 700
 701 define i8 @urem_mul_XX_shl_ZX(i8 %X, i8 %Z) {
 702 ; CHECK-LABEL: @urem_mul_XX_shl_ZX(
 703 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[X]]
 704 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[Z:%.*]], [[X]]
 705 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 706 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 707 ;
 708   %BO0 = mul nuw nsw i8 %X, %X
 709   %BO1 = shl nuw nsw i8 %Z, %X
 710   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 711   ret i8 %r
 712 }
 713
 714 define i8 @urem_mul_YX_shl_XX(i8 %X, i8 %Y) {
 715 ; CHECK-LABEL: @urem_mul_YX_shl_XX(
 716 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 717 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X]], [[X]]
 718 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 719 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 720 ;
 721   %BO0 = mul nuw nsw i8 %Y, %X
 722   %BO1 = shl nuw nsw i8 %X, %X
 723   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 724   ret i8 %r
 725 }
 726
 727 define i8 @urem_mul_XX_shl_XZ(i8 %X, i8 %Z) {
 728 ; CHECK-LABEL: @urem_mul_XX_shl_XZ(
 729 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[X]]
 730 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X]], [[Z:%.*]]
 731 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 732 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 733 ;
 734   %BO0 = mul nuw nsw i8 %X, %X
 735   %BO1 = shl nuw nsw i8 %X, %Z
 736   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 737   ret i8 %r
 738 }
 739
 740 define i8 @urem_mul_XY_shl_XX(i8 %X, i8 %Y) {
 741 ; CHECK-LABEL: @urem_mul_XY_shl_XX(
 742 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 743 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X]], [[X]]
 744 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 745 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 746 ;
 747   %BO0 = mul nuw nsw i8 %X, %Y
 748   %BO1 = shl nuw nsw i8 %X, %X
 749   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 750   ret i8 %r
 751 }
 752
 753 define i8 @urem_shl_XX_mul_ZX(i8 %X, i8 %Z) {
 754 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_XX_mul_ZX(
 755 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[X]]
 756 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[Z:%.*]], [[X]]
 757 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 758 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 759 ;
 760   %BO0 = shl nuw nsw i8 %X, %X
 761   %BO1 = mul nuw nsw i8 %Z, %X
 762   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 763   ret i8 %r
 764 }
 765
 766 define i8 @urem_shl_YX_mul_XX(i8 %X, i8 %Y) {
 767 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_YX_mul_XX(
 768 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 769 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X]], [[X]]
 770 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 771 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 772 ;
 773   %BO0 = shl nuw nsw i8 %Y, %X
 774   %BO1 = mul nuw nsw i8 %X, %X
 775   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 776   ret i8 %r
 777 }
 778
 779 define i8 @urem_shl_XX_mul_XZ(i8 %X, i8 %Z) {
 780 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_XX_mul_XZ(
 781 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[X]]
 782 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X]], [[Z:%.*]]
 783 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 784 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 785 ;
 786   %BO0 = shl nuw nsw i8 %X, %X
 787   %BO1 = mul nuw nsw i8 %X, %Z
 788   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 789   ret i8 %r
 790 }
 791
 792 define i8 @urem_shl_XY_mul_XX(i8 %X, i8 %Y) {
 793 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_XY_mul_XX(
 794 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 795 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X]], [[X]]
 796 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 797 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 798 ;
 799   %BO0 = shl nuw nsw i8 %X, %Y
 800   %BO1 = mul nuw nsw i8 %X, %X
 801   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 802   ret i8 %r
 803 }
 804
 805 define i8 @urem_mul_XX_shl_XX(i8 %X) {
 806 ; CHECK-LABEL: @urem_mul_XX_shl_XX(
 807 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[X]]
 808 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X]], [[X]]
 809 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 810 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 811 ;
 812   %BO0 = mul nuw nsw i8 %X, %X
 813   %BO1 = shl nuw nsw i8 %X, %X
 814   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 815   ret i8 %r
 816 }
 817
 818 define i8 @urem_shl_XX_mul_XX(i8 %X) {
 819 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_XX_mul_XX(
 820 ; CHECK-NEXT:    [[BO0:%.*]] = shl nuw nsw i8 [[X:%.*]], [[X]]
 821 ; CHECK-NEXT:    [[BO1:%.*]] = mul nuw nsw i8 [[X]], [[X]]
 822 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[BO0]], [[BO1]]
 823 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
 824 ;
 825   %BO0 = shl nuw nsw i8 %X, %X
 826   %BO1 = mul nuw nsw i8 %X, %X
 827   %r = urem i8 %BO0, %BO1
 828   ret i8 %r
 829 }
 830
 831 ; Negative test: No attribute vscale_range to indicate range
 832 define i64 @urem_shl_vscale() {
 833 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_vscale(
 834 ; CHECK-NEXT:    [[VSCALE:%.*]] = call i64 @llvm.vscale.i64()
 835 ; CHECK-NEXT:    [[SHIFT:%.*]] = shl nuw nsw i64 [[VSCALE]], 2
 836 ; CHECK-NEXT:    [[REM:%.*]] = urem i64 1024, [[SHIFT]]
 837 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[REM]]
 838 ;
 839   %vscale = call i64 @llvm.vscale.i64()
 840   %shift = shl nuw nsw i64 %vscale, 2
 841   %rem = urem i64 1024, %shift
 842   ret i64 %rem
 843 }
 844
 845 define i64 @urem_shl_vscale_range() vscale_range(1,16) {
 846 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_vscale_range(
 847 ; CHECK-NEXT:    ret i64 0
 848 ;
 849   %vscale = call i64 @llvm.vscale.i64()
 850   %shift = shl nuw nsw i64 %vscale, 2
 851   %rem = urem i64 1024, %shift
 852   ret i64 %rem
 853 }
 854
 855 define i64 @urem_vscale_range() vscale_range(1,16) {
 856 ; CHECK-LABEL: @urem_vscale_range(
 857 ; CHECK-NEXT:    ret i64 0
 858 ;
 859   %vscale = call i64 @llvm.vscale.i64()
 860   %shift = shl nuw nsw i64 %vscale, 6
 861   %rem = urem i64 1024, %shift
 862   ret i64 %rem
 863 }
 864
 865 define i64 @urem_shl_vscale_out_of_range() vscale_range(1,16) {
 866 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_vscale_out_of_range(
 867 ; CHECK-NEXT:    ret i64 1024
 868 ;
 869   %vscale = call i64 @llvm.vscale.i64()
 870   %shift = shl nuw nsw i64 %vscale, 11
 871   %rem = urem i64 1024, %shift
 872   ret i64 %rem
 873 }
 874
 875 ; Negative test: The min value 1 << 10 is overlap to 1024
 876 define i64 @urem_shl_vscale_overlap() vscale_range(1,16) {
 877 ; CHECK-LABEL: @urem_shl_vscale_overlap(
 878 ; CHECK-NEXT:    [[VSCALE:%.*]] = call i64 @llvm.vscale.i64()
 879 ; CHECK-NEXT:    [[SHIFT:%.*]] = shl nuw nsw i64 [[VSCALE]], 10
 880 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add nuw nsw i64 [[SHIFT]], 2047
 881 ; CHECK-NEXT:    [[REM:%.*]] = and i64 [[TMP1]], 1024
 882 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[REM]]
 883 ;
 884   %vscale = call i64 @llvm.vscale.i64()
 885   %shift = shl nuw nsw i64 %vscale, 10
 886   %rem = urem i64 1024, %shift
 887   ret i64 %rem
 888 }
 889
 890 define i64 @and_add_vscale_range_low() vscale_range(1,16) {
 891 ; CHECK-LABEL: @and_add_vscale_range_low(
 892 ; CHECK-NEXT:    ret i64 0
 893 ;
 894   %vscale = call i64 @llvm.vscale.i64()
 895   %shift = shl nuw nsw i64 %vscale, 6
 896   %add = add i64 %shift, -1
 897   %rem = and i64 1024, %add
 898   ret i64 %rem
 899 }
 900
 901 ; TODO: have no bits that may be part of the mask set,
 902 ; but now expect the const is a power of two
 903 define i64 @and_add_shl_vscale_not_power2() vscale_range(1,16) {
 904 ; CHECK-LABEL: @and_add_shl_vscale_not_power2(
 905 ; CHECK-NEXT:    [[VSCALE:%.*]] = call i64 @llvm.vscale.i64()
 906 ; CHECK-NEXT:    [[SHIFT:%.*]] = shl nuw nsw i64 [[VSCALE]], 6
 907 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add nuw nsw i64 [[SHIFT]], 4095
 908 ; CHECK-NEXT:    [[REM:%.*]] = and i64 [[ADD]], 3072
 909 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[REM]]
 910 ;
 911   %vscale = call i64 @llvm.vscale.i64()
 912   %shift = shl nuw nsw i64 %vscale, 6
 913   %add = add i64 %shift, -1
 914   %rem = and i64 3072, %add
 915   ret i64 %rem
 916 }
 917
 918 ; Allow for INT_MIN, https://alive2.llvm.org/ce/z/yZ_I2a
 919 define i32 @and_add_shl_vscale_not_power2_negative() vscale_range(1,16) {
 920 ; CHECK-LABEL: @and_add_shl_vscale_not_power2_negative(
 921 ; CHECK-NEXT:    ret i32 0
 922 ;
 923   %vscale = call i32 @llvm.vscale.i32()
 924   %shift = shl nuw nsw i32 %vscale, 6
 925   %add = add i32 %shift, -1
 926   %rem = and i32 -2147483648, %add
 927   ret i32 %rem
 928 }
 929
 930 ; Negative test: the %sign may be 0, https://alive2.llvm.org/ce/z/WU_j4a
 931 define i32 @and_add_and (i32 %x) {
 932 ; CHECK-LABEL: @and_add_and(
 933 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl i32 [[X:%.*]], 24
 934 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = and i32 [[TMP1]], -2147483648
 935 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = xor i32 [[TMP2]], -2147483648
 936 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[AND]]
 937 ;
 938   %x1 = lshr i32 %x, 7
 939   %sign = and i32 %x1, 1  ; %sign = (%x >> 7) & 1
 940   %add = add i32 %sign, -1
 941   %and = and i32 %add, 2147483648
 942   ret i32 %and
 943 }
 944