llvm/test/Transforms/InstCombine/sub.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 target datalayout = "e-p:64:64:64-p1:16:16:16-i1:8:8-i8:8:8-i16:16:16-i32:32:32-i64:64:64-f32:32:32-f64:64:64-v64:64:64-v128:128:128-a0:0:64-s0:64:64-f80:128:128"
   5
   6 define i32 @sub_constant(i32 %x) {
   7 ; CHECK-LABEL: @sub_constant(
   8 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add i32 [[X:%.*]], -42
   9 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
  10 ;
  11   %r = sub i32 %x, 42
  12   ret i32 %r
  13 }
  14
  15 @g = global i32 0
  16
  17 define i32 @sub_constant_expression(i32 %x) {
  18 ; CHECK-LABEL: @sub_constant_expression(
  19 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub i32 [[X:%.*]], ptrtoint (i32* @g to i32)
  20 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
  21 ;
  22   %r = sub i32 %x, ptrtoint (i32* @g to i32)
  23   ret i32 %r
  24 }
  25
  26 define <2 x i32> @sub_constant_vec(<2 x i32> %x) {
  27 ; CHECK-LABEL: @sub_constant_vec(
  28 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add <2 x i32> [[X:%.*]], <i32 -42, i32 12>
  29 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[R]]
  30 ;
  31   %r = sub <2 x i32> %x, <i32 42, i32 -12>
  32   ret <2 x i32> %r
  33 }
  34
  35 define <3 x i33> @sub_constant_vec_weird_type(<3 x i33> %x) {
  36 ; CHECK-LABEL: @sub_constant_vec_weird_type(
  37 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add <3 x i33> [[X:%.*]], <i33 42, i33 -42, i33 12>
  38 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i33> [[R]]
  39 ;
  40   %r = sub <3 x i33> %x, <i33 -42, i33 42, i33 -12>
  41   ret <3 x i33> %r
  42 }
  43
  44 define <4 x i32> @sub_constant_expression_vec(<4 x i32> %x) {
  45 ; CHECK-LABEL: @sub_constant_expression_vec(
  46 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub <4 x i32> [[X:%.*]], bitcast (i128 ptrtoint (i32* @g to i128) to <4 x i32>)
  47 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[R]]
  48 ;
  49   %r = sub <4 x i32> %x, bitcast (i128 ptrtoint (i32* @g to i128) to <4 x i32>)
  50   ret <4 x i32> %r
  51 }
  52
  53 define i32 @neg_sub(i32 %x, i32 %y) {
  54 ; CHECK-LABEL: @neg_sub(
  55 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add i32 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
  56 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
  57 ;
  58   %neg = sub i32 0, %x
  59   %r = sub i32 %y, %neg
  60   ret i32 %r
  61 }
  62
  63 define i32 @neg_nsw_sub(i32 %x, i32 %y) {
  64 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_sub(
  65 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add i32 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
  66 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
  67 ;
  68   %neg = sub nsw i32 0, %x
  69   %r = sub i32 %y, %neg
  70   ret i32 %r
  71 }
  72
  73 define i32 @neg_sub_nsw(i32 %x, i32 %y) {
  74 ; CHECK-LABEL: @neg_sub_nsw(
  75 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add i32 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
  76 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
  77 ;
  78   %neg = sub i32 0, %x
  79   %r = sub nsw i32 %y, %neg
  80   ret i32 %r
  81 }
  82
  83 define i32 @neg_nsw_sub_nsw(i32 %x, i32 %y) {
  84 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_sub_nsw(
  85 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add nsw i32 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
  86 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
  87 ;
  88   %neg = sub nsw i32 0, %x
  89   %r = sub nsw i32 %y, %neg
  90   ret i32 %r
  91 }
  92
  93 define <2 x i32> @neg_sub_vec(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
  94 ; CHECK-LABEL: @neg_sub_vec(
  95 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add <2 x i32> [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
  96 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[R]]
  97 ;
  98   %neg = sub <2 x i32> zeroinitializer, %x
  99   %r = sub <2 x i32> %y, %neg
 100   ret <2 x i32> %r
 101 }
 102
 103 define <2 x i32> @neg_nsw_sub_vec(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 104 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_sub_vec(
 105 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add <2 x i32> [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 106 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[R]]
 107 ;
 108   %neg = sub nsw <2 x i32> zeroinitializer, %x
 109   %r = sub <2 x i32> %y, %neg
 110   ret <2 x i32> %r
 111 }
 112
 113 define <2 x i32> @neg_sub_nsw_vec(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 114 ; CHECK-LABEL: @neg_sub_nsw_vec(
 115 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add <2 x i32> [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 116 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[R]]
 117 ;
 118   %neg = sub <2 x i32> zeroinitializer, %x
 119   %r = sub nsw <2 x i32> %y, %neg
 120   ret <2 x i32> %r
 121 }
 122
 123 define <2 x i32> @neg_nsw_sub_nsw_vec(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 124 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_sub_nsw_vec(
 125 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add nsw <2 x i32> [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 126 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[R]]
 127 ;
 128   %neg = sub nsw <2 x i32> zeroinitializer, %x
 129   %r = sub nsw <2 x i32> %y, %neg
 130   ret <2 x i32> %r
 131 }
 132
 133 define <2 x i32> @neg_sub_vec_undef(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 134 ; CHECK-LABEL: @neg_sub_vec_undef(
 135 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add <2 x i32> [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 136 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[R]]
 137 ;
 138   %neg = sub <2 x i32> <i32 0, i32 undef>, %x
 139   %r = sub <2 x i32> %y, %neg
 140   ret <2 x i32> %r
 141 }
 142
 143 define <2 x i32> @neg_nsw_sub_vec_undef(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 144 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_sub_vec_undef(
 145 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add <2 x i32> [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 146 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[R]]
 147 ;
 148   %neg = sub nsw <2 x i32> <i32 undef, i32 0>, %x
 149   %r = sub <2 x i32> %y, %neg
 150   ret <2 x i32> %r
 151 }
 152
 153 define <2 x i32> @neg_sub_nsw_vec_undef(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 154 ; CHECK-LABEL: @neg_sub_nsw_vec_undef(
 155 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add <2 x i32> [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 156 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[R]]
 157 ;
 158   %neg = sub <2 x i32> <i32 undef, i32 0>, %x
 159   %r = sub nsw <2 x i32> %y, %neg
 160   ret <2 x i32> %r
 161 }
 162
 163 ; This should not drop 'nsw'.
 164
 165 define <2 x i32> @neg_nsw_sub_nsw_vec_undef(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 166 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_sub_nsw_vec_undef(
 167 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add nsw <2 x i32> [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 168 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[R]]
 169 ;
 170   %neg = sub nsw <2 x i32> <i32 0, i32 undef>, %x
 171   %r = sub nsw <2 x i32> %y, %neg
 172   ret <2 x i32> %r
 173 }
 174
 175 ; (~X) - (~Y) --> Y - X
 176 ; Also, show that we can handle extra uses and vectors.
 177
 178 declare void @use8(i8)
 179
 180 define i8 @notnotsub(i8 %x, i8 %y) {
 181 ; CHECK-LABEL: @notnotsub(
 182 ; CHECK-NEXT:    [[NX:%.*]] = xor i8 [[X:%.*]], -1
 183 ; CHECK-NEXT:    [[NY:%.*]] = xor i8 [[Y:%.*]], -1
 184 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i8 [[Y]], [[X]]
 185 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[NX]])
 186 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[NY]])
 187 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[SUB]]
 188 ;
 189   %nx = xor i8 %x, -1
 190   %ny = xor i8 %y, -1
 191   %sub = sub i8 %nx, %ny
 192   call void @use8(i8 %nx)
 193   call void @use8(i8 %ny)
 194   ret i8 %sub
 195 }
 196
 197 define <2 x i8> @notnotsub_vec(<2 x i8> %x, <2 x i8> %y) {
 198 ; CHECK-LABEL: @notnotsub_vec(
 199 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub <2 x i8> [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 200 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[SUB]]
 201 ;
 202   %nx = xor <2 x i8> %x, <i8 -1, i8 -1>
 203   %ny = xor <2 x i8> %y, <i8 -1, i8 -1>
 204   %sub = sub <2 x i8> %nx, %ny
 205   ret <2 x i8> %sub
 206 }
 207
 208 define <2 x i8> @notnotsub_vec_undef_elts(<2 x i8> %x, <2 x i8> %y) {
 209 ; CHECK-LABEL: @notnotsub_vec_undef_elts(
 210 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub <2 x i8> [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 211 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[SUB]]
 212 ;
 213   %nx = xor <2 x i8> %x, <i8 undef, i8 -1>
 214   %ny = xor <2 x i8> %y, <i8 -1, i8 undef>
 215   %sub = sub <2 x i8> %nx, %ny
 216   ret <2 x i8> %sub
 217 }
 218
 219 define i32 @test5(i32 %A, i32 %B, i32 %C) {
 220 ; CHECK-LABEL: @test5(
 221 ; CHECK-NEXT:    [[D_NEG:%.*]] = sub i32 [[C:%.*]], [[B:%.*]]
 222 ; CHECK-NEXT:    [[E:%.*]] = add i32 [[D_NEG]], [[A:%.*]]
 223 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[E]]
 224 ;
 225   %D = sub i32 %B, %C
 226   %E = sub i32 %A, %D
 227   ret i32 %E
 228 }
 229
 230 define i32 @test6(i32 %A, i32 %B) {
 231 ; CHECK-LABEL: @test6(
 232 ; CHECK-NEXT:    [[B_NOT:%.*]] = xor i32 [[B:%.*]], -1
 233 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = and i32 [[B_NOT]], [[A:%.*]]
 234 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[D]]
 235 ;
 236   %C = and i32 %A, %B
 237   %D = sub i32 %A, %C
 238   ret i32 %D
 239 }
 240
 241 define i32 @test6commuted(i32 %A, i32 %B) {
 242 ; CHECK-LABEL: @test6commuted(
 243 ; CHECK-NEXT:    [[B_NOT:%.*]] = xor i32 [[B:%.*]], -1
 244 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = and i32 [[B_NOT]], [[A:%.*]]
 245 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[D]]
 246 ;
 247   %C = and i32 %B, %A
 248   %D = sub i32 %A, %C
 249   ret i32 %D
 250 }
 251
 252 define i32 @test7(i32 %A) {
 253 ; CHECK-LABEL: @test7(
 254 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = xor i32 [[A:%.*]], -1
 255 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[B]]
 256 ;
 257   %B = sub i32 -1, %A
 258   ret i32 %B
 259 }
 260
 261 define i32 @test8(i32 %A) {
 262 ; CHECK-LABEL: @test8(
 263 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = shl i32 [[A:%.*]], 3
 264 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[C]]
 265 ;
 266   %B = mul i32 9, %A
 267   %C = sub i32 %B, %A
 268   ret i32 %C
 269 }
 270
 271 define i32 @test9(i32 %A) {
 272 ; CHECK-LABEL: @test9(
 273 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = mul i32 [[A:%.*]], -2
 274 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[C]]
 275 ;
 276   %B = mul i32 3, %A
 277   %C = sub i32 %A, %B
 278   ret i32 %C
 279 }
 280
 281 define i1 @test11(i8 %A, i8 %B) {
 282 ; CHECK-LABEL: @test11(
 283 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = icmp ne i8 [[A:%.*]], [[B:%.*]]
 284 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[D]]
 285 ;
 286   %C = sub i8 %A, %B
 287   %D = icmp ne i8 %C, 0
 288   ret i1 %D
 289 }
 290
 291 define <2 x i1> @test11vec(<2 x i8> %A, <2 x i8> %B) {
 292 ; CHECK-LABEL: @test11vec(
 293 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = icmp ne <2 x i8> [[A:%.*]], [[B:%.*]]
 294 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[D]]
 295 ;
 296   %C = sub <2 x i8> %A, %B
 297   %D = icmp ne <2 x i8> %C, zeroinitializer
 298   ret <2 x i1> %D
 299 }
 300
 301 define i32 @test12(i32 %A) {
 302 ; CHECK-LABEL: @test12(
 303 ; CHECK-NEXT:    [[B_NEG:%.*]] = lshr i32 [[A:%.*]], 31
 304 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[B_NEG]]
 305 ;
 306   %B = ashr i32 %A, 31
 307   %C = sub i32 0, %B
 308   ret i32 %C
 309 }
 310
 311 define i32 @test13(i32 %A) {
 312 ; CHECK-LABEL: @test13(
 313 ; CHECK-NEXT:    [[B_NEG:%.*]] = ashr i32 [[A:%.*]], 31
 314 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[B_NEG]]
 315 ;
 316   %B = lshr i32 %A, 31
 317   %C = sub i32 0, %B
 318   ret i32 %C
 319 }
 320
 321 define <2 x i32> @test12vec(<2 x i32> %A) {
 322 ; CHECK-LABEL: @test12vec(
 323 ; CHECK-NEXT:    [[B_NEG:%.*]] = lshr <2 x i32> [[A:%.*]], <i32 31, i32 31>
 324 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[B_NEG]]
 325 ;
 326   %B = ashr <2 x i32> %A, <i32 31, i32 31>
 327   %C = sub <2 x i32> zeroinitializer, %B
 328   ret <2 x i32> %C
 329 }
 330
 331 define <2 x i32> @test13vec(<2 x i32> %A) {
 332 ; CHECK-LABEL: @test13vec(
 333 ; CHECK-NEXT:    [[B_NEG:%.*]] = ashr <2 x i32> [[A:%.*]], <i32 31, i32 31>
 334 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[B_NEG]]
 335 ;
 336   %B = lshr <2 x i32> %A, <i32 31, i32 31>
 337   %C = sub <2 x i32> zeroinitializer, %B
 338   ret <2 x i32> %C
 339 }
 340
 341 define i32 @test15(i32 %A, i32 %B) {
 342 ; CHECK-LABEL: @test15(
 343 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = sub i32 0, [[A:%.*]]
 344 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = srem i32 [[B:%.*]], [[C]]
 345 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[D]]
 346 ;
 347   %C = sub i32 0, %A
 348   %D = srem i32 %B, %C
 349   ret i32 %D
 350 }
 351
 352 define i32 @test16(i32 %A) {
 353 ; CHECK-LABEL: @test16(
 354 ; CHECK-NEXT:    [[X_NEG:%.*]] = sdiv i32 [[A:%.*]], -1123
 355 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[X_NEG]]
 356 ;
 357   %X = sdiv i32 %A, 1123
 358   %Y = sub i32 0, %X
 359   ret i32 %Y
 360 }
 361
 362 ; Can't fold subtract here because negation it might oveflow.
 363 ; PR3142
 364 define i32 @test17(i32 %A) {
 365 ; CHECK-LABEL: @test17(
 366 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = sub i32 0, [[A:%.*]]
 367 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = sdiv i32 [[B]], 1234
 368 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[C]]
 369 ;
 370   %B = sub i32 0, %A
 371   %C = sdiv i32 %B, 1234
 372   ret i32 %C
 373 }
 374
 375 define i64 @test18(i64 %Y) {
 376 ; CHECK-LABEL: @test18(
 377 ; CHECK-NEXT:    ret i64 0
 378 ;
 379   %i.4 = shl i64 %Y, 2
 380   %i.12 = shl i64 %Y, 2
 381   %i.8 = sub i64 %i.4, %i.12
 382   ret i64 %i.8
 383 }
 384
 385 define i1 @test20(i32 %g, i32 %h) {
 386 ; CHECK-LABEL: @test20(
 387 ; CHECK-NEXT:    [[I_4:%.*]] = icmp ne i32 [[H:%.*]], 0
 388 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[I_4]]
 389 ;
 390   %i.2 = sub i32 %g, %h
 391   %i.4 = icmp ne i32 %i.2, %g
 392   ret i1 %i.4
 393 }
 394
 395 define i1 @test21(i32 %g, i32 %h) {
 396 ; CHECK-LABEL: @test21(
 397 ; CHECK-NEXT:    [[I_4:%.*]] = icmp ne i32 [[H:%.*]], 0
 398 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[I_4]]
 399 ;
 400   %i.2 = sub i32 %g, %h
 401   %i.4 = icmp ne i32 %i.2, %g
 402   ret i1 %i.4
 403 }
 404
 405 ; PR2298
 406 define zeroext i1 @test22(i32 %a, i32 %b)  nounwind  {
 407 ; CHECK-LABEL: @test22(
 408 ; CHECK-NEXT:    [[I5:%.*]] = icmp eq i32 [[B:%.*]], [[A:%.*]]
 409 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[I5]]
 410 ;
 411   %i2 = sub i32 0, %a
 412   %i4 = sub i32 0, %b
 413   %i5 = icmp eq i32 %i2, %i4
 414   ret i1 %i5
 415 }
 416
 417 define i32 @test26(i32 %x) {
 418 ; CHECK-LABEL: @test26(
 419 ; CHECK-NEXT:    [[SHL_NEG:%.*]] = shl i32 -3, [[X:%.*]]
 420 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SHL_NEG]]
 421 ;
 422   %shl = shl i32 3, %x
 423   %neg = sub i32 0, %shl
 424   ret i32 %neg
 425 }
 426
 427 define i64 @test_neg_shl_sub(i64 %a, i64 %b) {
 428 ; CHECK-LABEL: @test_neg_shl_sub(
 429 ; CHECK-NEXT:    [[SUB_NEG:%.*]] = sub i64 [[B:%.*]], [[A:%.*]]
 430 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_NEG:%.*]] = shl i64 [[SUB_NEG]], 2
 431 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[MUL_NEG]]
 432 ;
 433   %sub = sub i64 %a, %b
 434   %mul = shl i64 %sub, 2
 435   %neg = sub i64 0, %mul
 436   ret i64 %neg
 437 }
 438
 439 define i64 @test_neg_shl_sub_extra_use1(i64 %a, i64 %b, i64* %p) {
 440 ; CHECK-LABEL: @test_neg_shl_sub_extra_use1(
 441 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 [[A:%.*]], [[B:%.*]]
 442 ; CHECK-NEXT:    store i64 [[SUB]], i64* [[P:%.*]], align 8
 443 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_NEG:%.*]] = mul i64 [[SUB]], -4
 444 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[MUL_NEG]]
 445 ;
 446   %sub = sub i64 %a, %b
 447   store i64 %sub, i64* %p
 448   %mul = shl i64 %sub, 2
 449   %neg = sub i64 0, %mul
 450   ret i64 %neg
 451 }
 452
 453 define i64 @test_neg_shl_sub_extra_use2(i64 %a, i64 %b, i64* %p) {
 454 ; CHECK-LABEL: @test_neg_shl_sub_extra_use2(
 455 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 [[A:%.*]], [[B:%.*]]
 456 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = shl i64 [[SUB]], 2
 457 ; CHECK-NEXT:    store i64 [[MUL]], i64* [[P:%.*]], align 8
 458 ; CHECK-NEXT:    [[NEG:%.*]] = sub i64 0, [[MUL]]
 459 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[NEG]]
 460 ;
 461   %sub = sub i64 %a, %b
 462   %mul = shl i64 %sub, 2
 463   store i64 %mul, i64* %p
 464   %neg = sub i64 0, %mul
 465   ret i64 %neg
 466 }
 467
 468 define i64 @test_neg_shl_div(i64 %a) {
 469 ; CHECK-LABEL: @test_neg_shl_div(
 470 ; CHECK-NEXT:    [[DIV_NEG:%.*]] = sdiv i64 [[A:%.*]], -3
 471 ; CHECK-NEXT:    [[SHL_NEG:%.*]] = shl i64 [[DIV_NEG]], 2
 472 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[SHL_NEG]]
 473 ;
 474   %div = sdiv i64 %a, 3
 475   %shl = shl i64 %div, 2
 476   %neg = sub i64 0, %shl
 477   ret i64 %neg
 478 }
 479
 480 define i64 @test_neg_shl_zext_i1(i1 %a, i64 %b) {
 481 ; CHECK-LABEL: @test_neg_shl_zext_i1(
 482 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = sext i1 [[A:%.*]] to i64
 483 ; CHECK-NEXT:    [[SHL_NEG:%.*]] = shl i64 [[EXT_NEG]], [[B:%.*]]
 484 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[SHL_NEG]]
 485 ;
 486   %ext = zext i1 %a to i64
 487   %shl = shl i64 %ext, %b
 488   %neg = sub i64 0, %shl
 489   ret i64 %neg
 490 }
 491
 492 define i64 @test_neg_shl_sext_i1(i1 %a, i64 %b) {
 493 ; CHECK-LABEL: @test_neg_shl_sext_i1(
 494 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = zext i1 [[A:%.*]] to i64
 495 ; CHECK-NEXT:    [[SHL_NEG:%.*]] = shl i64 [[EXT_NEG]], [[B:%.*]]
 496 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[SHL_NEG]]
 497 ;
 498   %ext = sext i1 %a to i64
 499   %shl = shl i64 %ext, %b
 500   %neg = sub i64 0, %shl
 501   ret i64 %neg
 502 }
 503
 504 define i64 @test_neg_zext_i1_extra_use(i1 %a, i64 %b, i64* %p) {
 505 ; CHECK-LABEL: @test_neg_zext_i1_extra_use(
 506 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = sext i1 [[A:%.*]] to i64
 507 ; CHECK-NEXT:    [[EXT:%.*]] = zext i1 [[A]] to i64
 508 ; CHECK-NEXT:    store i64 [[EXT]], i64* [[P:%.*]], align 8
 509 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[EXT_NEG]]
 510 ;
 511   %ext = zext i1 %a to i64
 512   %neg = sub i64 0, %ext
 513   store i64 %ext, i64* %p
 514   ret i64 %neg
 515 }
 516
 517 define i64 @test_neg_sext_i1_extra_use(i1 %a, i64 %b, i64* %p) {
 518 ; CHECK-LABEL: @test_neg_sext_i1_extra_use(
 519 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = zext i1 [[A:%.*]] to i64
 520 ; CHECK-NEXT:    [[EXT:%.*]] = sext i1 [[A]] to i64
 521 ; CHECK-NEXT:    store i64 [[EXT]], i64* [[P:%.*]], align 8
 522 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[EXT_NEG]]
 523 ;
 524   %ext = sext i1 %a to i64
 525   %neg = sub i64 0, %ext
 526   store i64 %ext, i64* %p
 527   ret i64 %neg
 528 }
 529
 530 define i32 @test_neg_trunc_shl_sub(i64 %a, i64 %b) {
 531 ; CHECK-LABEL: @test_neg_trunc_shl_sub(
 532 ; CHECK-NEXT:    [[SUB_NEG:%.*]] = sub i64 [[B:%.*]], [[A:%.*]]
 533 ; CHECK-NEXT:    [[SUB_TR_NEG:%.*]] = trunc i64 [[SUB_NEG]] to i32
 534 ; CHECK-NEXT:    [[TRUNC_NEG:%.*]] = shl i32 [[SUB_TR_NEG]], 2
 535 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TRUNC_NEG]]
 536 ;
 537   %sub = sub i64 %a, %b
 538   %shl = shl i64 %sub, 2
 539   %trunc = trunc i64 %shl to i32
 540   %neg = sub i32 0, %trunc
 541   ret i32 %neg
 542 }
 543
 544 define i32 @test_neg_trunc_shl_ashr(i64 %a, i64 %b) {
 545 ; CHECK-LABEL: @test_neg_trunc_shl_ashr(
 546 ; CHECK-NEXT:    [[SHR_NEG:%.*]] = lshr i64 [[A:%.*]], 63
 547 ; CHECK-NEXT:    [[SHL_NEG:%.*]] = shl i64 [[SHR_NEG]], [[B:%.*]]
 548 ; CHECK-NEXT:    [[TRUNC_NEG:%.*]] = trunc i64 [[SHL_NEG]] to i32
 549 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TRUNC_NEG]]
 550 ;
 551   %shr = ashr i64 %a, 63
 552   %shl = shl i64 %shr, %b
 553   %trunc = trunc i64 %shl to i32
 554   %neg = sub i32 0, %trunc
 555   ret i32 %neg
 556 }
 557
 558 define i32 @test_neg_trunc_shl_lshr(i64 %a, i64 %b) {
 559 ; CHECK-LABEL: @test_neg_trunc_shl_lshr(
 560 ; CHECK-NEXT:    [[SHR_NEG:%.*]] = ashr i64 [[A:%.*]], 63
 561 ; CHECK-NEXT:    [[SHL_NEG:%.*]] = shl i64 [[SHR_NEG]], [[B:%.*]]
 562 ; CHECK-NEXT:    [[TRUNC_NEG:%.*]] = trunc i64 [[SHL_NEG]] to i32
 563 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TRUNC_NEG]]
 564 ;
 565   %shr = lshr i64 %a, 63
 566   %shl = shl i64 %shr, %b
 567   %trunc = trunc i64 %shl to i32
 568   %neg = sub i32 0, %trunc
 569   ret i32 %neg
 570 }
 571
 572 define i64 @test_neg_mul_sub(i64 %a, i64 %b, i64 %c) {
 573 ; CHECK-LABEL: @test_neg_mul_sub(
 574 ; CHECK-NEXT:    [[SUB_NEG:%.*]] = sub i64 [[B:%.*]], [[A:%.*]]
 575 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_NEG:%.*]] = mul i64 [[SUB_NEG]], [[C:%.*]]
 576 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[MUL_NEG]]
 577 ;
 578   %sub = sub i64 %a, %b
 579   %mul = mul i64 %sub, %c
 580   %neg = sub i64 0, %mul
 581   ret i64 %neg
 582 }
 583
 584 define i64 @test_neg_mul_sub_commuted(i64 %a, i64 %b, i64 %c) {
 585 ; CHECK-LABEL: @test_neg_mul_sub_commuted(
 586 ; CHECK-NEXT:    [[COMPLEX:%.*]] = mul i64 [[C:%.*]], [[C]]
 587 ; CHECK-NEXT:    [[SUB_NEG:%.*]] = sub i64 [[B:%.*]], [[A:%.*]]
 588 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_NEG:%.*]] = mul i64 [[SUB_NEG]], [[COMPLEX]]
 589 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[MUL_NEG]]
 590 ;
 591   %complex = mul i64 %c, %c
 592   %sub = sub i64 %a, %b
 593   %mul = mul i64 %complex, %sub
 594   %neg = sub i64 0, %mul
 595   ret i64 %neg
 596 }
 597
 598 define i32 @test27(i32 %x, i32 %y) {
 599 ; CHECK-LABEL: @test27(
 600 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_NEG:%.*]] = shl i32 [[Y:%.*]], 3
 601 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add i32 [[MUL_NEG]], [[X:%.*]]
 602 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SUB]]
 603 ;
 604   %mul = mul i32 %y, -8
 605   %sub = sub i32 %x, %mul
 606   ret i32 %sub
 607 }
 608
 609 define <2 x i32> @test27vec(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 610 ; CHECK-LABEL: @test27vec(
 611 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_NEG:%.*]] = mul <2 x i32> [[Y:%.*]], <i32 8, i32 6>
 612 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add <2 x i32> [[MUL_NEG]], [[X:%.*]]
 613 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[SUB]]
 614 ;
 615   %mul = mul <2 x i32> %y, <i32 -8, i32 -6>
 616   %sub = sub <2 x i32> %x, %mul
 617   ret <2 x i32> %sub
 618 }
 619
 620 define <2 x i32> @test27vecsplat(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 621 ; CHECK-LABEL: @test27vecsplat(
 622 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_NEG:%.*]] = shl <2 x i32> [[Y:%.*]], <i32 3, i32 3>
 623 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add <2 x i32> [[MUL_NEG]], [[X:%.*]]
 624 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[SUB]]
 625 ;
 626   %mul = mul <2 x i32> %y, <i32 -8, i32 -8>
 627   %sub = sub <2 x i32> %x, %mul
 628   ret <2 x i32> %sub
 629 }
 630
 631 define <2 x i32> @test27vecmixed(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 632 ; CHECK-LABEL: @test27vecmixed(
 633 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_NEG:%.*]] = mul <2 x i32> [[Y:%.*]], <i32 8, i32 -8>
 634 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add <2 x i32> [[MUL_NEG]], [[X:%.*]]
 635 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[SUB]]
 636 ;
 637   %mul = mul <2 x i32> %y, <i32 -8, i32 8>
 638   %sub = sub <2 x i32> %x, %mul
 639   ret <2 x i32> %sub
 640 }
 641
 642 define i32 @test27commuted(i32 %x, i32 %y) {
 643 ; CHECK-LABEL: @test27commuted(
 644 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_NEG:%.*]] = shl i32 [[Y:%.*]], 3
 645 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add i32 [[MUL_NEG]], [[X:%.*]]
 646 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SUB]]
 647 ;
 648   %mul = mul i32 -8, %y
 649   %sub = sub i32 %x, %mul
 650   ret i32 %sub
 651 }
 652
 653 define <2 x i32> @test27commutedvec(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 654 ; CHECK-LABEL: @test27commutedvec(
 655 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_NEG:%.*]] = mul <2 x i32> [[Y:%.*]], <i32 8, i32 6>
 656 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add <2 x i32> [[MUL_NEG]], [[X:%.*]]
 657 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[SUB]]
 658 ;
 659   %mul = mul <2 x i32> <i32 -8, i32 -6>, %y
 660   %sub = sub <2 x i32> %x, %mul
 661   ret <2 x i32> %sub
 662 }
 663
 664 define <2 x i32> @test27commutedvecsplat(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 665 ; CHECK-LABEL: @test27commutedvecsplat(
 666 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_NEG:%.*]] = shl <2 x i32> [[Y:%.*]], <i32 3, i32 3>
 667 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add <2 x i32> [[MUL_NEG]], [[X:%.*]]
 668 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[SUB]]
 669 ;
 670   %mul = mul <2 x i32> <i32 -8, i32 -8>, %y
 671   %sub = sub <2 x i32> %x, %mul
 672   ret <2 x i32> %sub
 673 }
 674
 675 define <2 x i32> @test27commutedvecmixed(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 676 ; CHECK-LABEL: @test27commutedvecmixed(
 677 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_NEG:%.*]] = mul <2 x i32> [[Y:%.*]], <i32 8, i32 -8>
 678 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add <2 x i32> [[MUL_NEG]], [[X:%.*]]
 679 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[SUB]]
 680 ;
 681   %mul = mul <2 x i32> <i32 -8, i32 8>, %y
 682   %sub = sub <2 x i32> %x, %mul
 683   ret <2 x i32> %sub
 684 }
 685
 686 define i32 @test28(i32 %x, i32 %y, i32 %z) {
 687 ; CHECK-LABEL: @test28(
 688 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = mul i32 [[Z:%.*]], [[Y:%.*]]
 689 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add i32 [[TMP1]], [[X:%.*]]
 690 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SUB]]
 691 ;
 692   %neg = sub i32 0, %z
 693   %mul = mul i32 %neg, %y
 694   %sub = sub i32 %x, %mul
 695   ret i32 %sub
 696 }
 697
 698 define i32 @test28commuted(i32 %x, i32 %y, i32 %z) {
 699 ; CHECK-LABEL: @test28commuted(
 700 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = mul i32 [[Z:%.*]], [[Y:%.*]]
 701 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add i32 [[TMP1]], [[X:%.*]]
 702 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SUB]]
 703 ;
 704   %neg = sub i32 0, %z
 705   %mul = mul i32 %y, %neg
 706   %sub = sub i32 %x, %mul
 707   ret i32 %sub
 708 }
 709
 710 define <2 x i64> @test31(<2 x i64> %A) {
 711 ; CHECK-LABEL: @test31(
 712 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add <2 x i64> [[A:%.*]], <i64 3, i64 4>
 713 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[SUB]]
 714 ;
 715   %xor = xor <2 x i64> %A, <i64 -1, i64 -1>
 716   %sub = sub <2 x i64> <i64 2, i64 3>, %xor
 717   ret <2 x i64> %sub
 718 }
 719
 720 define <2 x i64> @test32(<2 x i64> %A) {
 721 ; CHECK-LABEL: @test32(
 722 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub <2 x i64> <i64 3, i64 4>, [[A:%.*]]
 723 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[SUB]]
 724 ;
 725   %add = add <2 x i64> %A, <i64 -1, i64 -1>
 726   %sub = sub <2 x i64> <i64 2, i64 3>, %add
 727   ret <2 x i64> %sub
 728 }
 729
 730 define <2 x i64> @test35(<2 x i64> %A) {
 731 ; CHECK-LABEL: @test35(
 732 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = mul <2 x i64> [[A:%.*]], <i64 -2, i64 -3>
 733 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[SUB]]
 734 ;
 735   %mul = mul <2 x i64> %A, <i64 3, i64 4>
 736   %sub = sub <2 x i64> %A, %mul
 737   ret <2 x i64> %sub
 738 }
 739
 740 define <2 x i64> @test36(<2 x i64> %A) {
 741 ; CHECK-LABEL: @test36(
 742 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = mul <2 x i64> [[A:%.*]], <i64 7, i64 15>
 743 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[SUB]]
 744 ;
 745   %shl = shl <2 x i64> %A, <i64 3, i64 4>
 746   %sub = sub <2 x i64> %shl, %A
 747   ret <2 x i64> %sub
 748 }
 749
 750 define <2 x i32> @test37(<2 x i32> %A) {
 751 ; CHECK-LABEL: @test37(
 752 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = icmp eq <2 x i32> [[A:%.*]], <i32 -2147483648, i32 -2147483648>
 753 ; CHECK-NEXT:    [[DIV_NEG:%.*]] = sext <2 x i1> [[TMP1]] to <2 x i32>
 754 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[DIV_NEG]]
 755 ;
 756   %div = sdiv <2 x i32> %A, <i32 -2147483648, i32 -2147483648>
 757   %sub = sub nsw <2 x i32> zeroinitializer, %div
 758   ret <2 x i32> %sub
 759 }
 760
 761 define i32 @test38(i32 %A) {
 762 ; CHECK-LABEL: @test38(
 763 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = icmp eq i32 [[A:%.*]], -2147483648
 764 ; CHECK-NEXT:    [[DIV_NEG:%.*]] = sext i1 [[TMP1]] to i32
 765 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[DIV_NEG]]
 766 ;
 767   %div = sdiv i32 %A, -2147483648
 768   %sub = sub nsw i32 0, %div
 769   ret i32 %sub
 770 }
 771
 772 define i16 @test40(i16 %a, i16 %b) {
 773 ; CHECK-LABEL: @test40(
 774 ; CHECK-NEXT:    [[ASHR:%.*]] = ashr i16 [[A:%.*]], 1
 775 ; CHECK-NEXT:    [[ASHR1:%.*]] = ashr i16 [[B:%.*]], 1
 776 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub nsw i16 [[ASHR]], [[ASHR1]]
 777 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[SUB]]
 778 ;
 779   %ashr = ashr i16 %a, 1
 780   %ashr1 = ashr i16 %b, 1
 781   %sub = sub i16 %ashr, %ashr1
 782   ret i16 %sub
 783 }
 784
 785 define i32 @test41(i16 %a, i16 %b) {
 786 ; CHECK-LABEL: @test41(
 787 ; CHECK-NEXT:    [[CONV:%.*]] = sext i16 [[A:%.*]] to i32
 788 ; CHECK-NEXT:    [[CONV1:%.*]] = sext i16 [[B:%.*]] to i32
 789 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub nsw i32 [[CONV]], [[CONV1]]
 790 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SUB]]
 791 ;
 792   %conv = sext i16 %a to i32
 793   %conv1 = sext i16 %b to i32
 794   %sub = sub i32 %conv, %conv1
 795   ret i32 %sub
 796 }
 797
 798 define i4 @test42(i4 %x, i4 %y) {
 799 ; CHECK-LABEL: @test42(
 800 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = and i4 [[Y:%.*]], 7
 801 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = and i4 [[X:%.*]], 7
 802 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = sub nsw i4 [[A]], [[B]]
 803 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[C]]
 804 ;
 805   %a = and i4 %y, 7
 806   %b = and i4 %x, 7
 807   %c = sub i4 %a, %b
 808   ret i4 %c
 809 }
 810
 811 define i4 @test43(i4 %x, i4 %y) {
 812 ; CHECK-LABEL: @test43(
 813 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = or i4 [[X:%.*]], -8
 814 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = and i4 [[Y:%.*]], 7
 815 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = sub nuw i4 [[A]], [[B]]
 816 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[C]]
 817 ;
 818   %a = or i4 %x, -8
 819   %b = and i4 %y, 7
 820   %c = sub i4 %a, %b
 821   ret i4 %c
 822 }
 823
 824 define i32 @test44(i32 %x) {
 825 ; CHECK-LABEL: @test44(
 826 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add nsw i32 [[X:%.*]], -32768
 827 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SUB]]
 828 ;
 829   %sub = sub nsw i32 %x, 32768
 830   ret i32 %sub
 831 }
 832
 833 define <2 x i32> @test44vec(<2 x i32> %x) {
 834 ; CHECK-LABEL: @test44vec(
 835 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add nsw <2 x i32> [[X:%.*]], <i32 -32768, i32 -32768>
 836 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[SUB]]
 837 ;
 838   %sub = sub nsw <2 x i32> %x, <i32 32768, i32 32768>
 839   ret <2 x i32> %sub
 840 }
 841
 842 define <vscale x 2 x i32> @test44scalablevec(<vscale x 2 x i32> %x) {
 843 ; CHECK-LABEL: @test44scalablevec(
 844 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add nsw <vscale x 2 x i32> [[X:%.*]], shufflevector (<vscale x 2 x i32> insertelement (<vscale x 2 x i32> poison, i32 -32768, i32 0), <vscale x 2 x i32> poison, <vscale x 2 x i32> zeroinitializer)
 845 ; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 2 x i32> [[SUB]]
 846 ;
 847   %sub = sub nsw <vscale x 2 x i32> %x, shufflevector (<vscale x 2 x i32> insertelement (<vscale x 2 x i32> undef, i32 32768, i32 0), <vscale x 2 x i32> undef, <vscale x 2 x i32> zeroinitializer)
 848   ret <vscale x 2 x i32> %sub
 849 }
 850
 851 define <2 x i16> @test44vecminval(<2 x i16> %x) {
 852 ; CHECK-LABEL: @test44vecminval(
 853 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = xor <2 x i16> [[X:%.*]], <i16 -32768, i16 -32768>
 854 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i16> [[SUB]]
 855 ;
 856   %sub = sub nsw <2 x i16> %x, <i16 -32768, i16 -32768>
 857   ret <2 x i16> %sub
 858 }
 859
 860 ; FIXME: This isn't combined to xor as above because the pattern in visitSub
 861 ; uses m_ImmConstant which matches Constant but (explicitly) not ConstantExpr.
 862 define <vscale x 2 x i16> @test44scalablevecminval(<vscale x 2 x i16> %x) {
 863 ; CHECK-LABEL: @test44scalablevecminval(
 864 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add <vscale x 2 x i16> [[X:%.*]], shufflevector (<vscale x 2 x i16> insertelement (<vscale x 2 x i16> poison, i16 -32768, i32 0), <vscale x 2 x i16> poison, <vscale x 2 x i32> zeroinitializer)
 865 ; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 2 x i16> [[SUB]]
 866 ;
 867   %sub = sub nsw <vscale x 2 x i16> %x, shufflevector (<vscale x 2 x i16> insertelement (<vscale x 2 x i16> undef, i16 -32768, i32 0), <vscale x 2 x i16> undef, <vscale x 2 x i32> zeroinitializer)
 868   ret <vscale x 2 x i16> %sub
 869 }
 870
 871 define i32 @test45(i32 %x, i32 %y) {
 872 ; CHECK-LABEL: @test45(
 873 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 874 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SUB]]
 875 ;
 876   %or = or i32 %x, %y
 877   %xor = xor i32 %x, %y
 878   %sub = sub i32 %or, %xor
 879   ret i32 %sub
 880 }
 881
 882 define i32 @test45commuted(i32 %x, i32 %y) {
 883 ; CHECK-LABEL: @test45commuted(
 884 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = and i32 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 885 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SUB]]
 886 ;
 887   %or = or i32 %x, %y
 888   %xor = xor i32 %y, %x
 889   %sub = sub i32 %or, %xor
 890   ret i32 %sub
 891 }
 892
 893 define i32 @test46(i32 %x, i32 %y) {
 894 ; CHECK-LABEL: @test46(
 895 ; CHECK-NEXT:    [[X_NOT:%.*]] = xor i32 [[X:%.*]], -1
 896 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = and i32 [[X_NOT]], [[Y:%.*]]
 897 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SUB]]
 898 ;
 899   %or = or i32 %x, %y
 900   %sub = sub i32 %or, %x
 901   ret i32 %sub
 902 }
 903
 904 define i32 @test46commuted(i32 %x, i32 %y) {
 905 ; CHECK-LABEL: @test46commuted(
 906 ; CHECK-NEXT:    [[X_NOT:%.*]] = xor i32 [[X:%.*]], -1
 907 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = and i32 [[X_NOT]], [[Y:%.*]]
 908 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SUB]]
 909 ;
 910   %or = or i32 %y, %x
 911   %sub = sub i32 %or, %x
 912   ret i32 %sub
 913 }
 914
 915 define i32 @test47(i1 %A, i32 %B, i32 %C, i32 %D) {
 916 ; CHECK-LABEL: @test47(
 917 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i32 [[D:%.*]], [[C:%.*]]
 918 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select i1 [[A:%.*]], i32 [[TMP1]], i32 0
 919 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SUB]]
 920 ;
 921   %sel0 = select i1 %A, i32 %D, i32 %B
 922   %sel1 = select i1 %A, i32 %C, i32 %B
 923   %sub = sub i32 %sel0, %sel1
 924   ret i32 %sub
 925 }
 926
 927 define i32 @test48(i1 %A, i32 %B, i32 %C, i32 %D) {
 928 ; CHECK-LABEL: @test48(
 929 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i32 [[D:%.*]], [[C:%.*]]
 930 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select i1 [[A:%.*]], i32 0, i32 [[TMP1]]
 931 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SUB]]
 932 ;
 933   %sel0 = select i1 %A, i32 %B, i32 %D
 934   %sel1 = select i1 %A, i32 %B, i32 %C
 935   %sub = sub i32 %sel0, %sel1
 936   ret i32 %sub
 937 }
 938
 939 define i32 @test49(i32 %X) {
 940 ; CHECK-LABEL: @test49(
 941 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i32 1, [[X:%.*]]
 942 ; CHECK-NEXT:    [[RES:%.*]] = and i32 [[SUB]], 64
 943 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[RES]]
 944 ;
 945   %sub = sub i32 129, %X
 946   %res = and i32 %sub, 64
 947   ret i32 %res
 948 }
 949
 950 define i32 @test50(i32 %X) {
 951 ; CHECK-LABEL: @test50(
 952 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i32 1, [[X:%.*]]
 953 ; CHECK-NEXT:    [[RES:%.*]] = and i32 [[SUB]], 127
 954 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[RES]]
 955 ;
 956   %sub = sub i32 129, %X
 957   %res = and i32 %sub, 127
 958   ret i32 %res
 959 }
 960
 961 define i32 @test51(i32 %X) {
 962 ; CHECK-LABEL: @test51(
 963 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i32 126, [[X:%.*]]
 964 ; CHECK-NEXT:    [[RES:%.*]] = and i32 [[SUB]], 64
 965 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[RES]]
 966 ;
 967   %sub = sub i32 254, %X
 968   %res = and i32 %sub, 64
 969   ret i32 %res
 970 }
 971
 972 define i32 @test52(i32 %X) {
 973 ; CHECK-LABEL: @test52(
 974 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i32 126, [[X:%.*]]
 975 ; CHECK-NEXT:    [[RES:%.*]] = and i32 [[SUB]], 127
 976 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[RES]]
 977 ;
 978   %sub = sub i32 254, %X
 979   %res = and i32 %sub, 127
 980   ret i32 %res
 981 }
 982
 983 define <2 x i1> @test53(<2 x i1> %A, <2 x i1> %B) {
 984 ; CHECK-LABEL: @test53(
 985 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = xor <2 x i1> [[B:%.*]], [[A:%.*]]
 986 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[SUB]]
 987 ;
 988   %sub = sub <2 x i1> %A, %B
 989   ret <2 x i1> %sub
 990 }
 991
 992 define i32 @test54(i1 %C) {
 993 ; CHECK-LABEL: @test54(
 994 ; CHECK-NEXT:    [[V:%.*]] = select i1 [[C:%.*]], i32 -877, i32 113
 995 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[V]]
 996 ;
 997   %A = select i1 %C, i32 1000, i32 10
 998   %V = sub i32 123, %A
 999   ret i32 %V
1000 }
1001
1002 define <2 x i32> @test54vec(i1 %C) {
1003 ; CHECK-LABEL: @test54vec(
1004 ; CHECK-NEXT:    [[V:%.*]] = select i1 [[C:%.*]], <2 x i32> <i32 -877, i32 -877>, <2 x i32> <i32 113, i32 113>
1005 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[V]]
1006 ;
1007   %A = select i1 %C, <2 x i32> <i32 1000, i32 1000>, <2 x i32> <i32 10, i32 10>
1008   %V = sub <2 x i32> <i32 123, i32 123>, %A
1009   ret <2 x i32> %V
1010 }
1011
1012 define <2 x i32> @test54vec2(i1 %C) {
1013 ; CHECK-LABEL: @test54vec2(
1014 ; CHECK-NEXT:    [[V:%.*]] = select i1 [[C:%.*]], <2 x i32> <i32 -877, i32 -2167>, <2 x i32> <i32 113, i32 303>
1015 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[V]]
1016 ;
1017   %A = select i1 %C, <2 x i32> <i32 1000, i32 2500>, <2 x i32> <i32 10, i32 30>
1018   %V = sub <2 x i32> <i32 123, i32 333>, %A
1019   ret <2 x i32> %V
1020 }
1021
1022 define i32 @test55(i1 %which) {
1023 ; CHECK-LABEL: @test55(
1024 ; CHECK-NEXT:  entry:
1025 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[WHICH:%.*]], label [[FINAL:%.*]], label [[DELAY:%.*]]
1026 ; CHECK:       delay:
1027 ; CHECK-NEXT:    br label [[FINAL]]
1028 ; CHECK:       final:
1029 ; CHECK-NEXT:    [[A_NEG:%.*]] = phi i32 [ -877, [[ENTRY:%.*]] ], [ 113, [[DELAY]] ]
1030 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[A_NEG]]
1031 ;
1032 entry:
1033   br i1 %which, label %final, label %delay
1034
1035 delay:
1036   br label %final
1037
1038 final:
1039   %A = phi i32 [ 1000, %entry ], [ 10, %delay ]
1040   %value = sub i32 123, %A
1041   ret i32 %value
1042 }
1043
1044 define <2 x i32> @test55vec(i1 %which) {
1045 ; CHECK-LABEL: @test55vec(
1046 ; CHECK-NEXT:  entry:
1047 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[WHICH:%.*]], label [[FINAL:%.*]], label [[DELAY:%.*]]
1048 ; CHECK:       delay:
1049 ; CHECK-NEXT:    br label [[FINAL]]
1050 ; CHECK:       final:
1051 ; CHECK-NEXT:    [[A_NEG:%.*]] = phi <2 x i32> [ <i32 -877, i32 -877>, [[ENTRY:%.*]] ], [ <i32 113, i32 113>, [[DELAY]] ]
1052 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[A_NEG]]
1053 ;
1054 entry:
1055   br i1 %which, label %final, label %delay
1056
1057 delay:
1058   br label %final
1059
1060 final:
1061   %A = phi <2 x i32> [ <i32 1000, i32 1000>, %entry ], [ <i32 10, i32 10>, %delay ]
1062   %value = sub <2 x i32> <i32 123, i32 123>, %A
1063   ret <2 x i32> %value
1064 }
1065
1066 define <2 x i32> @test55vec2(i1 %which) {
1067 ; CHECK-LABEL: @test55vec2(
1068 ; CHECK-NEXT:  entry:
1069 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[WHICH:%.*]], label [[FINAL:%.*]], label [[DELAY:%.*]]
1070 ; CHECK:       delay:
1071 ; CHECK-NEXT:    br label [[FINAL]]
1072 ; CHECK:       final:
1073 ; CHECK-NEXT:    [[A_NEG:%.*]] = phi <2 x i32> [ <i32 -877, i32 -2167>, [[ENTRY:%.*]] ], [ <i32 113, i32 303>, [[DELAY]] ]
1074 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[A_NEG]]
1075 ;
1076 entry:
1077   br i1 %which, label %final, label %delay
1078
1079 delay:
1080   br label %final
1081
1082 final:
1083   %A = phi <2 x i32> [ <i32 1000, i32 2500>, %entry ], [ <i32 10, i32 30>, %delay ]
1084   %value = sub <2 x i32> <i32 123, i32 333>, %A
1085   ret <2 x i32> %value
1086 }
1087
1088 define i32 @test56(i32 %A, i32 %B) {
1089 ; CHECK-LABEL: @test56(
1090 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = sub i32 0, [[B:%.*]]
1091 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[Y]]
1092 ;
1093   %X = add i32 %A, %B
1094   %Y = sub i32 %A, %X
1095   ret i32 %Y
1096 }
1097
1098 define i32 @test57(i32 %A, i32 %B) {
1099 ; CHECK-LABEL: @test57(
1100 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = sub i32 0, [[B:%.*]]
1101 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[Y]]
1102 ;
1103   %X = add i32 %B, %A
1104   %Y = sub i32 %A, %X
1105   ret i32 %Y
1106 }
1107
1108 @dummy_global1 = external global i8*
1109 @dummy_global2 = external global i8*
1110
1111 define i64 @test58([100 x [100 x i8]]* %foo, i64 %i, i64 %j) {
1112 ; Note the reassociate pass and another instcombine pass will further optimize this to
1113 ; "%sub = i64 %i, %j, ret i64 %sub"
1114 ; gep1 and gep2 have only one use
1115 ; CHECK-LABEL: @test58(
1116 ; CHECK-NEXT:    [[GEP1_OFFS:%.*]] = add nsw i64 [[I:%.*]], 4200
1117 ; CHECK-NEXT:    [[GEP2_OFFS:%.*]] = add nsw i64 [[J:%.*]], 4200
1118 ; CHECK-NEXT:    [[GEPDIFF:%.*]] = sub nsw i64 [[GEP1_OFFS]], [[GEP2_OFFS]]
1119 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[GEPDIFF]]
1120 ;
1121   %gep1 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], [100 x [100 x i8]]* %foo, i64 0, i64 42, i64 %i
1122   %gep2 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], [100 x [100 x i8]]* %foo, i64 0, i64 42, i64 %j
1123   %cast1 = ptrtoint i8* %gep1 to i64
1124   %cast2 = ptrtoint i8* %gep2 to i64
1125   %sub = sub i64 %cast1, %cast2
1126   ret i64 %sub
1127 }
1128
1129 define i64 @test59([100 x [100 x i8]]* %foo, i64 %i) {
1130 ; CHECK-LABEL: @test59(
1131 ; CHECK-NEXT:    [[GEP1:%.*]] = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], [100 x [100 x i8]]* [[FOO:%.*]], i64 0, i64 42, i64 [[I:%.*]]
1132 ; CHECK-NEXT:    [[GEP2:%.*]] = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], [100 x [100 x i8]]* [[FOO]], i64 0, i64 42, i64 0
1133 ; CHECK-NEXT:    store i8* [[GEP1]], i8** @dummy_global1, align 8
1134 ; CHECK-NEXT:    store i8* [[GEP2]], i8** @dummy_global2, align 8
1135 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[I]]
1136 ;
1137 ; gep1 and gep2 have more than one uses
1138   %gep1 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], [100 x [100 x i8]]* %foo, i64 0, i64 42, i64 %i
1139   %gep2 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], [100 x [100 x i8]]* %foo, i64 0, i64 42, i64 0
1140   %cast1 = ptrtoint i8* %gep1 to i64
1141   %cast2 = ptrtoint i8* %gep2 to i64
1142   %sub = sub i64 %cast1, %cast2
1143   store i8* %gep1, i8** @dummy_global1
1144   store i8* %gep2, i8** @dummy_global2
1145   ret i64 %sub
1146 }
1147
1148 define i64 @test60([100 x [100 x i8]]* %foo, i64 %i, i64 %j) {
1149 ; CHECK-LABEL: @test60(
1150 ; CHECK-NEXT:    [[GEP1:%.*]] = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], [100 x [100 x i8]]* [[FOO:%.*]], i64 0, i64 [[J:%.*]], i64 [[I:%.*]]
1151 ; CHECK-NEXT:    [[GEP2:%.*]] = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], [100 x [100 x i8]]* [[FOO]], i64 0, i64 42, i64 0
1152 ; CHECK-NEXT:    [[CAST1:%.*]] = ptrtoint i8* [[GEP1]] to i64
1153 ; CHECK-NEXT:    [[CAST2:%.*]] = ptrtoint i8* [[GEP2]] to i64
1154 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 [[CAST1]], [[CAST2]]
1155 ; CHECK-NEXT:    store i8* [[GEP1]], i8** @dummy_global1, align 8
1156 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[SUB]]
1157 ;
1158 ; gep1 has a non-constant index and more than one uses. Shouldn't duplicate the arithmetic.
1159   %gep1 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], [100 x [100 x i8]]* %foo, i64 0, i64 %j, i64 %i
1160   %gep2 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], [100 x [100 x i8]]* %foo, i64 0, i64 42, i64 0
1161   %cast1 = ptrtoint i8* %gep1 to i64
1162   %cast2 = ptrtoint i8* %gep2 to i64
1163   %sub = sub i64 %cast1, %cast2
1164   store i8* %gep1, i8** @dummy_global1
1165   ret i64 %sub
1166 }
1167
1168 define i64 @test61([100 x [100 x i8]]* %foo, i64 %i, i64 %j) {
1169 ; CHECK-LABEL: @test61(
1170 ; CHECK-NEXT:    [[GEP1:%.*]] = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], [100 x [100 x i8]]* [[FOO:%.*]], i64 0, i64 42, i64 0
1171 ; CHECK-NEXT:    [[GEP2:%.*]] = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], [100 x [100 x i8]]* [[FOO]], i64 0, i64 [[J:%.*]], i64 [[I:%.*]]
1172 ; CHECK-NEXT:    [[CAST1:%.*]] = ptrtoint i8* [[GEP1]] to i64
1173 ; CHECK-NEXT:    [[CAST2:%.*]] = ptrtoint i8* [[GEP2]] to i64
1174 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 [[CAST1]], [[CAST2]]
1175 ; CHECK-NEXT:    store i8* [[GEP2]], i8** @dummy_global2, align 8
1176 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[SUB]]
1177 ;
1178 ; gep2 has a non-constant index and more than one uses. Shouldn't duplicate the arithmetic.
1179   %gep1 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], [100 x [100 x i8]]* %foo, i64 0, i64 42, i64 0
1180   %gep2 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], [100 x [100 x i8]]* %foo, i64 0, i64 %j, i64 %i
1181   %cast1 = ptrtoint i8* %gep1 to i64
1182   %cast2 = ptrtoint i8* %gep2 to i64
1183   %sub = sub i64 %cast1, %cast2
1184   store i8* %gep2, i8** @dummy_global2
1185   ret i64 %sub
1186 }
1187
1188 define i32 @test62(i32 %A) {
1189 ; CHECK-LABEL: @test62(
1190 ; CHECK-NEXT:    [[B_NEG:%.*]] = mul i32 [[A:%.*]], -2
1191 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = add i32 [[B_NEG]], 2
1192 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[C]]
1193 ;
1194   %B = sub i32 1, %A
1195   %C = shl i32 %B, 1
1196   ret i32 %C
1197 }
1198
1199 define <2 x i32> @test62vec(<2 x i32> %A) {
1200 ; CHECK-LABEL: @test62vec(
1201 ; CHECK-NEXT:    [[B_NEG:%.*]] = mul <2 x i32> [[A:%.*]], <i32 -2, i32 -2>
1202 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = add <2 x i32> [[B_NEG]], <i32 2, i32 2>
1203 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[C]]
1204 ;
1205   %B = sub <2 x i32> <i32 1, i32 1>, %A
1206   %C = shl <2 x i32> %B, <i32 1, i32 1>
1207   ret <2 x i32> %C
1208 }
1209
1210 define i32 @test63(i32 %A) {
1211 ; CHECK-LABEL: @test63(
1212 ; CHECK-NEXT:    [[B_NEG_NEG:%.*]] = shl i32 [[A:%.*]], 1
1213 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[B_NEG_NEG]]
1214 ;
1215   %B = sub i32 1, %A
1216   %C = shl i32 %B, 1
1217   %D = sub i32 2, %C
1218   ret i32 %D
1219 }
1220
1221 define <2 x i32> @test63vec(<2 x i32> %A) {
1222 ; CHECK-LABEL: @test63vec(
1223 ; CHECK-NEXT:    [[B_NEG_NEG:%.*]] = shl <2 x i32> [[A:%.*]], <i32 1, i32 1>
1224 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[B_NEG_NEG]]
1225 ;
1226   %B = sub <2 x i32> <i32 1, i32 1>, %A
1227   %C = shl <2 x i32> %B, <i32 1, i32 1>
1228   %D = sub <2 x i32> <i32 2, i32 2>, %C
1229   ret <2 x i32> %D
1230 }
1231
1232 define i32 @test64(i32 %x) {
1233 ; CHECK-LABEL: @test64(
1234 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = icmp slt i32 [[X:%.*]], 255
1235 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = select i1 [[TMP1]], i32 [[X]], i32 255
1236 ; CHECK-NEXT:    [[DOTNEG:%.*]] = add nsw i32 [[TMP2]], 1
1237 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[DOTNEG]]
1238 ;
1239   %1 = xor i32 %x, -1
1240   %2 = icmp sgt i32 %1, -256
1241   %3 = select i1 %2, i32 %1, i32 -256
1242   %res = sub i32 0, %3
1243   ret i32 %res
1244 }
1245
1246 define i32 @test65(i32 %x) {
1247 ; CHECK-LABEL: @test65(
1248 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = icmp sgt i32 [[X:%.*]], -256
1249 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = select i1 [[TMP1]], i32 [[X]], i32 -256
1250 ; CHECK-NEXT:    [[DOTNEG:%.*]] = add i32 [[TMP2]], 1
1251 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[DOTNEG]]
1252 ;
1253   %1 = xor i32 %x, -1
1254   %2 = icmp slt i32 %1, 255
1255   %3 = select i1 %2, i32 %1, i32 255
1256   %res = sub i32 0, %3
1257   ret i32 %res
1258 }
1259
1260 define i32 @test66(i32 %x) {
1261 ; CHECK-LABEL: @test66(
1262 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = icmp ult i32 [[X:%.*]], -101
1263 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = select i1 [[TMP1]], i32 [[X]], i32 -101
1264 ; CHECK-NEXT:    [[DOTNEG:%.*]] = add nuw i32 [[TMP2]], 1
1265 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[DOTNEG]]
1266 ;
1267   %1 = xor i32 %x, -1
1268   %2 = icmp ugt i32 %1, 100
1269   %3 = select i1 %2, i32 %1, i32 100
1270   %res = sub i32 0, %3
1271   ret i32 %res
1272 }
1273
1274 define i32 @test67(i32 %x) {
1275 ; CHECK-LABEL: @test67(
1276 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = icmp ugt i32 [[X:%.*]], 100
1277 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = select i1 [[TMP1]], i32 [[X]], i32 100
1278 ; CHECK-NEXT:    [[DOTNEG:%.*]] = add i32 [[TMP2]], 1
1279 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[DOTNEG]]
1280 ;
1281   %1 = xor i32 %x, -1
1282   %2 = icmp ult i32 %1, -101
1283   %3 = select i1 %2, i32 %1, i32 -101
1284   %res = sub i32 0, %3
1285   ret i32 %res
1286 }
1287
1288 ; Check splat vectors too
1289 define <2 x i32> @test68(<2 x i32> %x) {
1290 ; CHECK-LABEL: @test68(
1291 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = icmp slt <2 x i32> [[X:%.*]], <i32 255, i32 255>
1292 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = select <2 x i1> [[TMP1]], <2 x i32> [[X]], <2 x i32> <i32 255, i32 255>
1293 ; CHECK-NEXT:    [[DOTNEG:%.*]] = add nsw <2 x i32> [[TMP2]], <i32 1, i32 1>
1294 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[DOTNEG]]
1295 ;
1296   %1 = xor <2 x i32> %x, <i32 -1, i32 -1>
1297   %2 = icmp sgt <2 x i32> %1, <i32 -256, i32 -256>
1298   %3 = select <2 x i1> %2, <2 x i32> %1, <2 x i32> <i32 -256, i32 -256>
1299   %res = sub <2 x i32> zeroinitializer, %3
1300   ret <2 x i32> %res
1301 }
1302
1303 ; And non-splat constant vectors.
1304 define <2 x i32> @test69(<2 x i32> %x) {
1305 ; CHECK-LABEL: @test69(
1306 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = icmp slt <2 x i32> [[X:%.*]], <i32 255, i32 127>
1307 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = select <2 x i1> [[TMP1]], <2 x i32> [[X]], <2 x i32> <i32 255, i32 127>
1308 ; CHECK-NEXT:    [[DOTNEG:%.*]] = add <2 x i32> [[TMP2]], <i32 1, i32 1>
1309 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[DOTNEG]]
1310 ;
1311   %1 = xor <2 x i32> %x, <i32 -1, i32 -1>
1312   %2 = icmp sgt <2 x i32> %1, <i32 -256, i32 -128>
1313   %3 = select <2 x i1> %2, <2 x i32> %1, <2 x i32> <i32 -256, i32 -128>
1314   %res = sub <2 x i32> zeroinitializer, %3
1315   ret <2 x i32> %res
1316 }
1317
1318 ; Check (X | Y) - Y --> X & ~Y when Y is a constant
1319 define i32 @test70(i32 %A) {
1320 ; CHECK-LABEL: @test70(
1321 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i32 [[A:%.*]], -124
1322 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP1]]
1323 ;
1324   %B = or i32 %A, 123
1325   %C = sub i32 %B, 123
1326   ret i32 %C
1327 }
1328
1329 ; Check (X | Y) - Y --> (X | Y) ^ Y doesn't happen where (X | Y) has multiple uses
1330 define i32 @test71(i32 %A, i32 %B) {
1331 ; CHECK-LABEL: @test71(
1332 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = or i32 [[A:%.*]], [[B:%.*]]
1333 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = sub i32 [[C]], [[B]]
1334 ; CHECK-NEXT:    [[E:%.*]] = mul i32 [[C]], [[D]]
1335 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[E]]
1336 ;
1337   %C = or i32 %A, %B
1338   %D = sub i32 %C, %B
1339   %E = mul i32 %C, %D
1340   ret i32 %E
1341 }
1342
1343 ; Check (X | Y) - Y --> X & ~Y where X and Y are vectors
1344 define <2 x i32> @test72(<2 x i32> %A, <2 x i32> %B) {
1345 ; CHECK-LABEL: @test72(
1346 ; CHECK-NEXT:    [[B_NOT:%.*]] = xor <2 x i32> [[B:%.*]], <i32 -1, i32 -1>
1347 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = and <2 x i32> [[B_NOT]], [[A:%.*]]
1348 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[D]]
1349 ;
1350   %C = or <2 x i32> %A, %B
1351   %D = sub <2 x i32> %C, %B
1352   ret <2 x i32> %D
1353 }
1354
1355 ; Check reversing sub operands won't trigger (X | Y) - Y --> X & ~Y
1356 define i32 @test73(i32 %A, i32 %B) {
1357 ; CHECK-LABEL: @test73(
1358 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = or i32 [[A:%.*]], [[B:%.*]]
1359 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = sub i32 [[B]], [[C]]
1360 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[D]]
1361 ;
1362   %C = or i32 %A, %B
1363   %D = sub i32 %B, %C
1364   ret i32 %D
1365 }
1366
1367 define i32 @nsw_inference1(i32 %x, i32 %y) {
1368 ; CHECK-LABEL: @nsw_inference1(
1369 ; CHECK-NEXT:    [[X2:%.*]] = or i32 [[X:%.*]], 1024
1370 ; CHECK-NEXT:    [[Y2:%.*]] = and i32 [[Y:%.*]], 1
1371 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = sub nuw nsw i32 [[X2]], [[Y2]]
1372 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[Z]]
1373 ;
1374   %x2 = or i32 %x, 1024
1375   %y2 = and i32 %y, 1
1376   %z = sub i32 %x2, %y2
1377   ret i32 %z
1378 }
1379
1380 define i32 @nsw_inference2(i32 %x, i32 %y) {
1381 ; CHECK-LABEL: @nsw_inference2(
1382 ; CHECK-NEXT:    [[X2:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], -1025
1383 ; CHECK-NEXT:    [[Y2:%.*]] = or i32 [[Y:%.*]], -2
1384 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = sub nsw i32 [[X2]], [[Y2]]
1385 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[Z]]
1386 ;
1387   %x2 = and i32 %x, -1025
1388   %y2 = or i32 %y, -2
1389   %z = sub i32 %x2, %y2
1390   ret i32 %z
1391 }
1392
1393 define i8 @test74(i8 %x, i8 %y) {
1394 ; CHECK-LABEL: @test74(
1395 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = and i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1396 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
1397 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = sub i8 [[X]], [[T0]]
1398 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T1]]
1399 ;
1400   %t0 = and i8 %x, %y
1401   call void @use8(i8 %t0)
1402   %t1 = sub i8 %x, %t0
1403   ret i8 %t1
1404 }
1405
1406 define i8 @test75(i8 %x) {
1407 ; CHECK-LABEL: @test75(
1408 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = and i8 [[X:%.*]], -8
1409 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
1410 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = and i8 [[X]], 7
1411 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T1]]
1412 ;
1413   %t0 = and i8 %x, -8
1414   call void @use8(i8 %t0)
1415   %t1 = sub i8 %x, %t0
1416   ret i8 %t1
1417 }
1418
1419 ; ((w-x) + y) - z --> (w+y) - (x+z)
1420
1421 define i8 @sub_add_sub_reassoc(i8 %w, i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
1422 ; CHECK-LABEL: @sub_add_sub_reassoc(
1423 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add i8 [[W:%.*]], [[Y:%.*]]
1424 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], [[Z:%.*]]
1425 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = sub i8 [[TMP1]], [[TMP2]]
1426 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[S2]]
1427 ;
1428   %s1 = sub i8 %w, %x
1429   %a = add i8 %s1, %y
1430   %s2 = sub i8 %a, %z
1431   ret i8 %s2
1432 }
1433
1434 ; vectors work too.
1435
1436 define <2 x i8> @sub_add_sub_reassoc_commute(<2 x i8> %w, <2 x i8> %x, <2 x i8> %y, <2 x i8> %z) {
1437 ; CHECK-LABEL: @sub_add_sub_reassoc_commute(
1438 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = sdiv <2 x i8> [[Y:%.*]], <i8 42, i8 -42>
1439 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add <2 x i8> [[D]], [[W:%.*]]
1440 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = add <2 x i8> [[X:%.*]], [[Z:%.*]]
1441 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = sub <2 x i8> [[TMP1]], [[TMP2]]
1442 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[S2]]
1443 ;
1444   %d = sdiv <2 x i8> %y, <i8 42, i8 -42> ; thwart complexity-based canonicalization
1445   %s1 = sub <2 x i8> %w, %x
1446   %a = add <2 x i8> %d, %s1
1447   %s2 = sub <2 x i8> %a, %z
1448   ret <2 x i8> %s2
1449 }
1450
1451 ; (v-w) + (x-y) - z --> (v+x) - (w+y+z)
1452
1453 define i8 @sub_add_sub_reassoc_twice(i8 %v, i8 %w, i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
1454 ; CHECK-LABEL: @sub_add_sub_reassoc_twice(
1455 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add i8 [[W:%.*]], [[Z:%.*]]
1456 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], [[V:%.*]]
1457 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = add i8 [[TMP1]], [[Y:%.*]]
1458 ; CHECK-NEXT:    [[S3:%.*]] = sub i8 [[TMP2]], [[TMP3]]
1459 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[S3]]
1460 ;
1461   %s1 = sub i8 %v, %w
1462   %s2 = sub i8 %x, %y
1463   %a = add i8 %s1, %s2
1464   %s3 = sub i8 %a, %z
1465   ret i8 %s3
1466 }
1467
1468 ; negative test - uses
1469
1470 define i8 @sub_add_sub_reassoc_use1(i8 %w, i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
1471 ; CHECK-LABEL: @sub_add_sub_reassoc_use1(
1472 ; CHECK-NEXT:    [[S1:%.*]] = sub i8 [[W:%.*]], [[X:%.*]]
1473 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[S1]])
1474 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = add i8 [[S1]], [[Y:%.*]]
1475 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = sub i8 [[A]], [[Z:%.*]]
1476 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[S2]]
1477 ;
1478   %s1 = sub i8 %w, %x
1479   call void @use8(i8 %s1)
1480   %a = add i8 %s1, %y
1481   %s2 = sub i8 %a, %z
1482   ret i8 %s2
1483 }
1484
1485 ; negative test - uses
1486
1487 define i8 @sub_add_sub_reassoc_use2(i8 %w, i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
1488 ; CHECK-LABEL: @sub_add_sub_reassoc_use2(
1489 ; CHECK-NEXT:    [[S1:%.*]] = sub i8 [[W:%.*]], [[X:%.*]]
1490 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = add i8 [[S1]], [[Y:%.*]]
1491 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[A]])
1492 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = sub i8 [[A]], [[Z:%.*]]
1493 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[S2]]
1494 ;
1495   %s1 = sub i8 %w, %x
1496   %a = add i8 %s1, %y
1497   call void @use8(i8 %a)
1498   %s2 = sub i8 %a, %z
1499   ret i8 %s2
1500 }
1501
1502 define i8 @sub_mask_lowbits(i8 %x) {
1503 ; CHECK-LABEL: @sub_mask_lowbits(
1504 ; CHECK-NEXT:    [[A1:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], -108
1505 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i8 [[A1]], -4
1506 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
1507 ;
1508   %a1 = add i8 %x, 148 ; 0x94
1509   %a2 = and i8 %x, 3
1510   %r = sub i8 %a1, %a2
1511   ret i8 %r
1512 }
1513
1514 ; Negative test - low-bit mask must not overlap with offset
1515
1516 define i8 @sub_not_mask_lowbits(i8 %x) {
1517 ; CHECK-LABEL: @sub_not_mask_lowbits(
1518 ; CHECK-NEXT:    [[A1:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], 4
1519 ; CHECK-NEXT:    [[A2:%.*]] = and i8 [[X]], 7
1520 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub i8 [[A1]], [[A2]]
1521 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
1522 ;
1523   %a1 = add i8 %x, 4
1524   %a2 = and i8 %x, 7
1525   %r = sub i8 %a1, %a2
1526   ret i8 %r
1527 }
1528
1529 define <2 x i8> @sub_mask_lowbits_splat_extra_use(<2 x i8> %x, <2 x i8>* %p) {
1530 ; CHECK-LABEL: @sub_mask_lowbits_splat_extra_use(
1531 ; CHECK-NEXT:    [[A1:%.*]] = add <2 x i8> [[X:%.*]], <i8 -64, i8 -64>
1532 ; CHECK-NEXT:    [[A2:%.*]] = and <2 x i8> [[X]], <i8 10, i8 10>
1533 ; CHECK-NEXT:    store <2 x i8> [[A2]], <2 x i8>* [[P:%.*]], align 2
1534 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and <2 x i8> [[A1]], <i8 -11, i8 -11>
1535 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
1536 ;
1537   %a1 = add <2 x i8> %x, <i8 192, i8 192> ; 0xc0
1538   %a2 = and <2 x i8> %x, <i8 10, i8 10>   ; 0x0a
1539   store <2 x i8> %a2, <2 x i8>* %p
1540   %r = sub <2 x i8> %a1, %a2
1541   ret <2 x i8> %r
1542 }
1543
1544 define i16 @sub_nsw_mul_nsw(i16 %x, i16 %y) {
1545 ; CHECK-LABEL: @sub_nsw_mul_nsw(
1546 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub nsw i16 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1547 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl nsw i16 [[TMP1]], 3
1548 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
1549 ;
1550   %x8 = mul nsw i16 %x, 8
1551   %y8 = mul nsw i16 %y, 8
1552   %r = sub nsw i16 %x8, %y8
1553   ret i16 %r
1554 }
1555
1556 define i16 @sub_nuw_mul_nsw(i16 %x, i16 %y) {
1557 ; CHECK-LABEL: @sub_nuw_mul_nsw(
1558 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i16 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1559 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl i16 [[TMP1]], 2
1560 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
1561 ;
1562   %x8 = mul nsw i16 %x, 4
1563   %y8 = mul nsw i16 %y, 4
1564   %r = sub nuw i16 %x8, %y8
1565   ret i16 %r
1566 }
1567
1568 define i16 @sub_mul_nsw(i16 %x, i16 %y) {
1569 ; CHECK-LABEL: @sub_mul_nsw(
1570 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i16 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1571 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl i16 [[TMP1]], 4
1572 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
1573 ;
1574   %x8 = mul nsw i16 %x, 16
1575   %y8 = mul nsw i16 %y, 16
1576   %r = sub i16 %x8, %y8
1577   ret i16 %r
1578 }
1579
1580 define i16 @sub_nsw_mul_nuw(i16 %x, i16 %y) {
1581 ; CHECK-LABEL: @sub_nsw_mul_nuw(
1582 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i16 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1583 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl i16 [[TMP1]], 3
1584 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
1585 ;
1586   %x8 = mul nuw i16 %x, 8
1587   %y8 = mul nuw i16 %y, 8
1588   %r = sub nsw i16 %x8, %y8
1589   ret i16 %r
1590 }
1591
1592 define i16 @sub_nuw_mul_nuw(i16 %x, i16 %y) {
1593 ; CHECK-LABEL: @sub_nuw_mul_nuw(
1594 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub nuw i16 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1595 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl nuw i16 [[TMP1]], 4
1596 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
1597 ;
1598   %x8 = mul nuw i16 %x, 16
1599   %y8 = mul nuw i16 %y, 16
1600   %r = sub nuw i16 %x8, %y8
1601   ret i16 %r
1602 }
1603
1604 define i16 @sub_mul_nuw(i16 %x, i16 %y) {
1605 ; CHECK-LABEL: @sub_mul_nuw(
1606 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i16 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1607 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl i16 [[TMP1]], 5
1608 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
1609 ;
1610   %x8 = mul nuw i16 %x, 32
1611   %y8 = mul nuw i16 %y, 32
1612   %r = sub i16 %x8, %y8
1613   ret i16 %r
1614 }
1615 define i32 @and_test(i32 %x, i32 %y) {
1616 ; CHECK-LABEL: @and_test(
1617 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1618 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
1619 ;
1620   %a = add i32 %x, %y
1621   %o = or i32 %x, %y
1622   %r = sub i32 %a, %o
1623   ret i32 %r
1624 }
1625
1626 define i32 @and_test2(i32 %x, i32 %y) {
1627 ; CHECK-LABEL: @and_test2(
1628 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1629 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
1630 ;
1631   %a = add i32 %x, %y
1632   %o = or i32 %y, %x
1633   %r = sub i32 %a, %o
1634   ret i32 %r
1635 }
1636
1637 define i32 @and_test3(i32 %x, i32 %y) {
1638 ; CHECK-LABEL: @and_test3(
1639 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i32 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
1640 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
1641 ;
1642   %a = add i32 %y, %x
1643   %o = or i32 %x, %y
1644   %r = sub i32 %a, %o
1645   ret i32 %r
1646 }
1647
1648
1649 define <2 x i8> @and_vec(<2 x i8> %X, <2 x i8> %Y) {
1650 ; CHECK-LABEL: @and_vec(
1651 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and <2 x i8> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1652 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
1653 ;
1654   %a = add <2 x i8> %X, %Y
1655   %o = or <2 x i8> %X, %Y
1656   %r = sub <2 x i8> %a, %o
1657   ret <2 x i8> %r
1658 }
1659
1660 define i32 @or_test(i32 %x, i32 %y) {
1661 ; CHECK-LABEL: @or_test(
1662 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i32 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1663 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
1664 ;
1665   %a = add i32 %x, %y
1666   %b = and i32 %x, %y
1667   %r = sub i32 %a, %b
1668   ret i32 %r
1669 }
1670
1671 define i32 @or_test2(i32 %x, i32 %y) {
1672 ; CHECK-LABEL: @or_test2(
1673 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i32 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1674 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
1675 ;
1676   %a = add i32 %x, %y
1677   %b = and i32 %y, %x
1678   %r = sub i32 %a, %b
1679   ret i32 %r
1680 }
1681
1682 define i32 @or_test3(i32 %x, i32 %y) {
1683 ; CHECK-LABEL: @or_test3(
1684 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i32 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
1685 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
1686 ;
1687   %a = add i32 %y, %x
1688   %b = and i32 %x, %y
1689   %r = sub i32 %a, %b
1690   ret i32 %r
1691 }
1692
1693 define <2 x i8> @or_vec(<2 x i8> %X, <2 x i8> %Y) {
1694 ; CHECK-LABEL: @or_vec(
1695 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or <2 x i8> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1696 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
1697 ;
1698   %a = add <2 x i8> %X, %Y
1699   %b = and <2 x i8> %X, %Y
1700   %r = sub <2 x i8> %a, %b
1701   ret <2 x i8> %r
1702 }