llvm/test/Transforms/InstCombine/sub.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -passes=instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 target datalayout = "e-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 (ptr @g to i32)
  20 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
  21 ;
  22   %r = sub i32 %x, ptrtoint (ptr @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 (ptr @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 (ptr @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_poison(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 134 ; CHECK-LABEL: @neg_sub_vec_poison(
 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 poison>, %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_poison(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 144 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_sub_vec_poison(
 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 poison, 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_poison(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 154 ; CHECK-LABEL: @neg_sub_nsw_vec_poison(
 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 poison, 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_poison(<2 x i32> %x, <2 x i32> %y) {
 166 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_sub_nsw_vec_poison(
 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 poison>, %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_poison_elts(<2 x i8> %x, <2 x i8> %y) {
 209 ; CHECK-LABEL: @notnotsub_vec_poison_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 poison, i8 -1>
 214   %ny = xor <2 x i8> %y, <i8 -1, i8 poison>
 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, ptr %p) {
 440 ; CHECK-LABEL: @test_neg_shl_sub_extra_use1(
 441 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 [[A:%.*]], [[B:%.*]]
 442 ; CHECK-NEXT:    store i64 [[SUB]], ptr [[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, ptr %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, ptr %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]], ptr [[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, ptr %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 nsw 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 nuw 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, ptr %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]], ptr [[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, ptr %p
 514   ret i64 %neg
 515 }
 516
 517 define i64 @test_neg_sext_i1_extra_use(i1 %a, i64 %b, ptr %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]], ptr [[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, ptr %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 nuw 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 nsw 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, i64 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, splat (i32 32768)
 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, i64 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, splat (i16 -32768)
 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 ptr
1109 @dummy_global2 = external global ptr
1110
1111 define i64 @test58(ptr %foo, i64 %i, i64 %j) {
1112 ; CHECK-LABEL: @test58(
1113 ; CHECK-NEXT:    [[GEPDIFF:%.*]] = sub i64 [[I:%.*]], [[J:%.*]]
1114 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[GEPDIFF]]
1115 ;
1116   %gep1 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], ptr %foo, i64 0, i64 42, i64 %i
1117   %gep2 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], ptr %foo, i64 0, i64 42, i64 %j
1118   %cast1 = ptrtoint ptr %gep1 to i64
1119   %cast2 = ptrtoint ptr %gep2 to i64
1120   %sub = sub i64 %cast1, %cast2
1121   ret i64 %sub
1122 }
1123
1124 define i64 @test59(ptr %foo, i64 %i) {
1125 ; CHECK-LABEL: @test59(
1126 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = getelementptr i8, ptr [[FOO:%.*]], i64 [[I:%.*]]
1127 ; CHECK-NEXT:    [[GEP1:%.*]] = getelementptr i8, ptr [[TMP1]], i64 4200
1128 ; CHECK-NEXT:    [[GEP2:%.*]] = getelementptr inbounds i8, ptr [[FOO]], i64 4200
1129 ; CHECK-NEXT:    store ptr [[GEP1]], ptr @dummy_global1, align 8
1130 ; CHECK-NEXT:    store ptr [[GEP2]], ptr @dummy_global2, align 8
1131 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[I]]
1132 ;
1133 ; gep1 and gep2 have more than one uses
1134   %gep1 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], ptr %foo, i64 0, i64 42, i64 %i
1135   %gep2 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], ptr %foo, i64 0, i64 42, i64 0
1136   %cast1 = ptrtoint ptr %gep1 to i64
1137   %cast2 = ptrtoint ptr %gep2 to i64
1138   %sub = sub i64 %cast1, %cast2
1139   store ptr %gep1, ptr @dummy_global1
1140   store ptr %gep2, ptr @dummy_global2
1141   ret i64 %sub
1142 }
1143
1144 define i64 @test60(ptr %foo, i64 %i, i64 %j) {
1145 ; CHECK-LABEL: @test60(
1146 ; CHECK-NEXT:    [[GEP1_IDX:%.*]] = mul nsw i64 [[J:%.*]], 100
1147 ; CHECK-NEXT:    [[GEP1_OFFS:%.*]] = add nsw i64 [[GEP1_IDX]], [[I:%.*]]
1148 ; CHECK-NEXT:    [[GEP1:%.*]] = getelementptr inbounds i8, ptr [[FOO:%.*]], i64 [[GEP1_OFFS]]
1149 ; CHECK-NEXT:    [[GEPDIFF:%.*]] = add nsw i64 [[GEP1_OFFS]], -4200
1150 ; CHECK-NEXT:    store ptr [[GEP1]], ptr @dummy_global1, align 8
1151 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[GEPDIFF]]
1152 ;
1153 ; gep1 has a non-constant index and more than one uses. Shouldn't duplicate the arithmetic.
1154   %gep1 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], ptr %foo, i64 0, i64 %j, i64 %i
1155   %gep2 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], ptr %foo, i64 0, i64 42, i64 0
1156   %cast1 = ptrtoint ptr %gep1 to i64
1157   %cast2 = ptrtoint ptr %gep2 to i64
1158   %sub = sub i64 %cast1, %cast2
1159   store ptr %gep1, ptr @dummy_global1
1160   ret i64 %sub
1161 }
1162
1163 define i64 @test60_nuw(ptr %foo, i64 %i, i64 %j) {
1164 ; CHECK-LABEL: @test60_nuw(
1165 ; CHECK-NEXT:    [[GEP1_IDX:%.*]] = mul nuw i64 [[J:%.*]], 100
1166 ; CHECK-NEXT:    [[GEP1_OFFS:%.*]] = add nuw i64 [[GEP1_IDX]], [[I:%.*]]
1167 ; CHECK-NEXT:    [[GEP1:%.*]] = getelementptr nuw i8, ptr [[FOO:%.*]], i64 [[GEP1_OFFS]]
1168 ; CHECK-NEXT:    [[GEPDIFF:%.*]] = add i64 [[GEP1_OFFS]], -4200
1169 ; CHECK-NEXT:    store ptr [[GEP1]], ptr @dummy_global1, align 8
1170 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[GEPDIFF]]
1171 ;
1172   %gep1 = getelementptr nuw [100 x [100 x i8]], ptr %foo, i64 0, i64 %j, i64 %i
1173   %gep2 = getelementptr nuw [100 x [100 x i8]], ptr %foo, i64 0, i64 42, i64 0
1174   %cast1 = ptrtoint ptr %gep1 to i64
1175   %cast2 = ptrtoint ptr %gep2 to i64
1176   %sub = sub i64 %cast1, %cast2
1177   store ptr %gep1, ptr @dummy_global1
1178   ret i64 %sub
1179 }
1180
1181 define i64 @test61(ptr %foo, i64 %i, i64 %j) {
1182 ; CHECK-LABEL: @test61(
1183 ; CHECK-NEXT:    [[GEP2_IDX:%.*]] = mul nsw i64 [[J:%.*]], 100
1184 ; CHECK-NEXT:    [[GEP2_OFFS:%.*]] = add nsw i64 [[GEP2_IDX]], [[I:%.*]]
1185 ; CHECK-NEXT:    [[GEP2:%.*]] = getelementptr inbounds i8, ptr [[FOO:%.*]], i64 [[GEP2_OFFS]]
1186 ; CHECK-NEXT:    [[GEPDIFF:%.*]] = sub nsw i64 4200, [[GEP2_OFFS]]
1187 ; CHECK-NEXT:    store ptr [[GEP2]], ptr @dummy_global2, align 8
1188 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[GEPDIFF]]
1189 ;
1190 ; gep2 has a non-constant index and more than one uses. Shouldn't duplicate the arithmetic.
1191   %gep1 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], ptr %foo, i64 0, i64 42, i64 0
1192   %gep2 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], ptr %foo, i64 0, i64 %j, i64 %i
1193   %cast1 = ptrtoint ptr %gep1 to i64
1194   %cast2 = ptrtoint ptr %gep2 to i64
1195   %sub = sub i64 %cast1, %cast2
1196   store ptr %gep2, ptr @dummy_global2
1197   ret i64 %sub
1198 }
1199
1200 declare void @use.ptr(ptr)
1201
1202 define i64 @test_sub_ptradd_multiuse(ptr %p, i64 %idx1, i64 %idx2) {
1203 ; CHECK-LABEL: @test_sub_ptradd_multiuse(
1204 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = getelementptr inbounds i8, ptr [[P:%.*]], i64 [[IDX1:%.*]]
1205 ; CHECK-NEXT:    call void @use.ptr(ptr [[P1]])
1206 ; CHECK-NEXT:    [[GEPDIFF:%.*]] = sub nsw i64 [[IDX1]], [[IDX2:%.*]]
1207 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[GEPDIFF]]
1208 ;
1209   %p1 = getelementptr inbounds i8, ptr %p, i64 %idx1
1210   call void @use.ptr(ptr %p1)
1211   %p2 = getelementptr inbounds i8, ptr %p, i64 %idx2
1212   %p1.int = ptrtoint ptr %p1 to i64
1213   %p2.int = ptrtoint ptr %p2 to i64
1214   %sub = sub i64 %p1.int, %p2.int
1215   ret i64 %sub
1216 }
1217
1218 define i32 @test62(i32 %A) {
1219 ; CHECK-LABEL: @test62(
1220 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl i32 [[A:%.*]], 1
1221 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = sub i32 2, [[TMP1]]
1222 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[C]]
1223 ;
1224   %B = sub i32 1, %A
1225   %C = shl i32 %B, 1
1226   ret i32 %C
1227 }
1228
1229 define <2 x i32> @test62vec(<2 x i32> %A) {
1230 ; CHECK-LABEL: @test62vec(
1231 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl <2 x i32> [[A:%.*]], <i32 1, i32 1>
1232 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = sub <2 x i32> <i32 2, i32 2>, [[TMP1]]
1233 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[C]]
1234 ;
1235   %B = sub <2 x i32> <i32 1, i32 1>, %A
1236   %C = shl <2 x i32> %B, <i32 1, i32 1>
1237   ret <2 x i32> %C
1238 }
1239
1240 define i32 @test63(i32 %A) {
1241 ; CHECK-LABEL: @test63(
1242 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl i32 [[A:%.*]], 1
1243 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP1]]
1244 ;
1245   %B = sub i32 1, %A
1246   %C = shl i32 %B, 1
1247   %D = sub i32 2, %C
1248   ret i32 %D
1249 }
1250
1251 define <2 x i32> @test63vec(<2 x i32> %A) {
1252 ; CHECK-LABEL: @test63vec(
1253 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = shl <2 x i32> [[A:%.*]], <i32 1, i32 1>
1254 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[TMP1]]
1255 ;
1256   %B = sub <2 x i32> <i32 1, i32 1>, %A
1257   %C = shl <2 x i32> %B, <i32 1, i32 1>
1258   %D = sub <2 x i32> <i32 2, i32 2>, %C
1259   ret <2 x i32> %D
1260 }
1261
1262 define i32 @test64(i32 %x) {
1263 ; CHECK-LABEL: @test64(
1264 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call i32 @llvm.smin.i32(i32 [[X:%.*]], i32 255)
1265 ; CHECK-NEXT:    [[DOTNEG:%.*]] = add nsw i32 [[TMP1]], 1
1266 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[DOTNEG]]
1267 ;
1268   %1 = xor i32 %x, -1
1269   %2 = icmp sgt i32 %1, -256
1270   %3 = select i1 %2, i32 %1, i32 -256
1271   %res = sub i32 0, %3
1272   ret i32 %res
1273 }
1274
1275 define i32 @test65(i32 %x) {
1276 ; CHECK-LABEL: @test65(
1277 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call i32 @llvm.smax.i32(i32 [[X:%.*]], i32 -256)
1278 ; CHECK-NEXT:    [[DOTNEG:%.*]] = add i32 [[TMP1]], 1
1279 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[DOTNEG]]
1280 ;
1281   %1 = xor i32 %x, -1
1282   %2 = icmp slt i32 %1, 255
1283   %3 = select i1 %2, i32 %1, i32 255
1284   %res = sub i32 0, %3
1285   ret i32 %res
1286 }
1287
1288 define i32 @test66(i32 %x) {
1289 ; CHECK-LABEL: @test66(
1290 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call i32 @llvm.umin.i32(i32 [[X:%.*]], i32 -101)
1291 ; CHECK-NEXT:    [[DOTNEG:%.*]] = add nuw i32 [[TMP1]], 1
1292 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[DOTNEG]]
1293 ;
1294   %1 = xor i32 %x, -1
1295   %2 = icmp ugt i32 %1, 100
1296   %3 = select i1 %2, i32 %1, i32 100
1297   %res = sub i32 0, %3
1298   ret i32 %res
1299 }
1300
1301 define i32 @test67(i32 %x) {
1302 ; CHECK-LABEL: @test67(
1303 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call i32 @llvm.umax.i32(i32 [[X:%.*]], i32 100)
1304 ; CHECK-NEXT:    [[DOTNEG:%.*]] = add i32 [[TMP1]], 1
1305 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[DOTNEG]]
1306 ;
1307   %1 = xor i32 %x, -1
1308   %2 = icmp ult i32 %1, -101
1309   %3 = select i1 %2, i32 %1, i32 -101
1310   %res = sub i32 0, %3
1311   ret i32 %res
1312 }
1313
1314 ; Check splat vectors too
1315 define <2 x i32> @test68(<2 x i32> %x) {
1316 ; CHECK-LABEL: @test68(
1317 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call <2 x i32> @llvm.smin.v2i32(<2 x i32> [[X:%.*]], <2 x i32> <i32 255, i32 255>)
1318 ; CHECK-NEXT:    [[DOTNEG:%.*]] = add nsw <2 x i32> [[TMP1]], <i32 1, i32 1>
1319 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[DOTNEG]]
1320 ;
1321   %1 = xor <2 x i32> %x, <i32 -1, i32 -1>
1322   %2 = icmp sgt <2 x i32> %1, <i32 -256, i32 -256>
1323   %3 = select <2 x i1> %2, <2 x i32> %1, <2 x i32> <i32 -256, i32 -256>
1324   %res = sub <2 x i32> zeroinitializer, %3
1325   ret <2 x i32> %res
1326 }
1327
1328 ; And non-splat constant vectors.
1329 define <2 x i32> @test69(<2 x i32> %x) {
1330 ; CHECK-LABEL: @test69(
1331 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call <2 x i32> @llvm.smin.v2i32(<2 x i32> [[X:%.*]], <2 x i32> <i32 255, i32 127>)
1332 ; CHECK-NEXT:    [[DOTNEG:%.*]] = add <2 x i32> [[TMP1]], <i32 1, i32 1>
1333 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[DOTNEG]]
1334 ;
1335   %1 = xor <2 x i32> %x, <i32 -1, i32 -1>
1336   %2 = icmp sgt <2 x i32> %1, <i32 -256, i32 -128>
1337   %3 = select <2 x i1> %2, <2 x i32> %1, <2 x i32> <i32 -256, i32 -128>
1338   %res = sub <2 x i32> zeroinitializer, %3
1339   ret <2 x i32> %res
1340 }
1341
1342 ; Check (X | Y) - Y --> X & ~Y when Y is a constant
1343 define i32 @test70(i32 %A) {
1344 ; CHECK-LABEL: @test70(
1345 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = and i32 [[A:%.*]], -124
1346 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[C]]
1347 ;
1348   %B = or i32 %A, 123
1349   %C = sub i32 %B, 123
1350   ret i32 %C
1351 }
1352
1353 ; Check (X | Y) - Y --> (X | Y) ^ Y doesn't happen where (X | Y) has multiple uses
1354 define i32 @test71(i32 %A, i32 %B) {
1355 ; CHECK-LABEL: @test71(
1356 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = or i32 [[A:%.*]], [[B:%.*]]
1357 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = sub i32 [[C]], [[B]]
1358 ; CHECK-NEXT:    [[E:%.*]] = mul i32 [[C]], [[D]]
1359 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[E]]
1360 ;
1361   %C = or i32 %A, %B
1362   %D = sub i32 %C, %B
1363   %E = mul i32 %C, %D
1364   ret i32 %E
1365 }
1366
1367 ; Check (X | Y) - Y --> X & ~Y where X and Y are vectors
1368 define <2 x i32> @test72(<2 x i32> %A, <2 x i32> %B) {
1369 ; CHECK-LABEL: @test72(
1370 ; CHECK-NEXT:    [[B_NOT:%.*]] = xor <2 x i32> [[B:%.*]], <i32 -1, i32 -1>
1371 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = and <2 x i32> [[B_NOT]], [[A:%.*]]
1372 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[D]]
1373 ;
1374   %C = or <2 x i32> %A, %B
1375   %D = sub <2 x i32> %C, %B
1376   ret <2 x i32> %D
1377 }
1378
1379 ; Check reversing sub operands won't trigger (X | Y) - Y --> X & ~Y
1380 define i32 @test73(i32 %A, i32 %B) {
1381 ; CHECK-LABEL: @test73(
1382 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = or i32 [[A:%.*]], [[B:%.*]]
1383 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = sub i32 [[B]], [[C]]
1384 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[D]]
1385 ;
1386   %C = or i32 %A, %B
1387   %D = sub i32 %B, %C
1388   ret i32 %D
1389 }
1390
1391 define i32 @nsw_inference1(i32 %x, i32 %y) {
1392 ; CHECK-LABEL: @nsw_inference1(
1393 ; CHECK-NEXT:    [[X2:%.*]] = or i32 [[X:%.*]], 1024
1394 ; CHECK-NEXT:    [[Y2:%.*]] = and i32 [[Y:%.*]], 1
1395 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = sub nuw nsw i32 [[X2]], [[Y2]]
1396 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[Z]]
1397 ;
1398   %x2 = or i32 %x, 1024
1399   %y2 = and i32 %y, 1
1400   %z = sub i32 %x2, %y2
1401   ret i32 %z
1402 }
1403
1404 define i32 @nsw_inference2(i32 %x, i32 %y) {
1405 ; CHECK-LABEL: @nsw_inference2(
1406 ; CHECK-NEXT:    [[X2:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], -1025
1407 ; CHECK-NEXT:    [[Y2:%.*]] = or i32 [[Y:%.*]], -2
1408 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = sub nsw i32 [[X2]], [[Y2]]
1409 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[Z]]
1410 ;
1411   %x2 = and i32 %x, -1025
1412   %y2 = or i32 %y, -2
1413   %z = sub i32 %x2, %y2
1414   ret i32 %z
1415 }
1416
1417 define i8 @test74(i8 %x, i8 %y) {
1418 ; CHECK-LABEL: @test74(
1419 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = and i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1420 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
1421 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = sub i8 [[X]], [[T0]]
1422 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T1]]
1423 ;
1424   %t0 = and i8 %x, %y
1425   call void @use8(i8 %t0)
1426   %t1 = sub i8 %x, %t0
1427   ret i8 %t1
1428 }
1429
1430 define i8 @test75(i8 %x) {
1431 ; CHECK-LABEL: @test75(
1432 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = and i8 [[X:%.*]], -8
1433 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
1434 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = and i8 [[X]], 7
1435 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T1]]
1436 ;
1437   %t0 = and i8 %x, -8
1438   call void @use8(i8 %t0)
1439   %t1 = sub i8 %x, %t0
1440   ret i8 %t1
1441 }
1442
1443 ; ((w-x) + y) - z --> (w+y) - (x+z)
1444
1445 define i8 @sub_add_sub_reassoc(i8 %w, i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
1446 ; CHECK-LABEL: @sub_add_sub_reassoc(
1447 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add i8 [[W:%.*]], [[Y:%.*]]
1448 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], [[Z:%.*]]
1449 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = sub i8 [[TMP1]], [[TMP2]]
1450 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[S2]]
1451 ;
1452   %s1 = sub i8 %w, %x
1453   %a = add i8 %s1, %y
1454   %s2 = sub i8 %a, %z
1455   ret i8 %s2
1456 }
1457
1458 ; vectors work too.
1459
1460 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) {
1461 ; CHECK-LABEL: @sub_add_sub_reassoc_commute(
1462 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = sdiv <2 x i8> [[Y:%.*]], <i8 42, i8 -42>
1463 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add <2 x i8> [[D]], [[W:%.*]]
1464 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = add <2 x i8> [[X:%.*]], [[Z:%.*]]
1465 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = sub <2 x i8> [[TMP1]], [[TMP2]]
1466 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[S2]]
1467 ;
1468   %d = sdiv <2 x i8> %y, <i8 42, i8 -42> ; thwart complexity-based canonicalization
1469   %s1 = sub <2 x i8> %w, %x
1470   %a = add <2 x i8> %d, %s1
1471   %s2 = sub <2 x i8> %a, %z
1472   ret <2 x i8> %s2
1473 }
1474
1475 ; (v-w) + (x-y) - z --> (v+x) - (w+y+z)
1476
1477 define i8 @sub_add_sub_reassoc_twice(i8 %v, i8 %w, i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
1478 ; CHECK-LABEL: @sub_add_sub_reassoc_twice(
1479 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add i8 [[W:%.*]], [[Z:%.*]]
1480 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], [[V:%.*]]
1481 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = add i8 [[TMP1]], [[Y:%.*]]
1482 ; CHECK-NEXT:    [[S3:%.*]] = sub i8 [[TMP2]], [[TMP3]]
1483 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[S3]]
1484 ;
1485   %s1 = sub i8 %v, %w
1486   %s2 = sub i8 %x, %y
1487   %a = add i8 %s1, %s2
1488   %s3 = sub i8 %a, %z
1489   ret i8 %s3
1490 }
1491
1492 ; negative test - uses
1493
1494 define i8 @sub_add_sub_reassoc_use1(i8 %w, i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
1495 ; CHECK-LABEL: @sub_add_sub_reassoc_use1(
1496 ; CHECK-NEXT:    [[S1:%.*]] = sub i8 [[W:%.*]], [[X:%.*]]
1497 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[S1]])
1498 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = add i8 [[S1]], [[Y:%.*]]
1499 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = sub i8 [[A]], [[Z:%.*]]
1500 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[S2]]
1501 ;
1502   %s1 = sub i8 %w, %x
1503   call void @use8(i8 %s1)
1504   %a = add i8 %s1, %y
1505   %s2 = sub i8 %a, %z
1506   ret i8 %s2
1507 }
1508
1509 ; negative test - uses
1510
1511 define i8 @sub_add_sub_reassoc_use2(i8 %w, i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
1512 ; CHECK-LABEL: @sub_add_sub_reassoc_use2(
1513 ; CHECK-NEXT:    [[S1:%.*]] = sub i8 [[W:%.*]], [[X:%.*]]
1514 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = add i8 [[S1]], [[Y:%.*]]
1515 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[A]])
1516 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = sub i8 [[A]], [[Z:%.*]]
1517 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[S2]]
1518 ;
1519   %s1 = sub i8 %w, %x
1520   %a = add i8 %s1, %y
1521   call void @use8(i8 %a)
1522   %s2 = sub i8 %a, %z
1523   ret i8 %s2
1524 }
1525
1526 define i8 @sub_mask_lowbits(i8 %x) {
1527 ; CHECK-LABEL: @sub_mask_lowbits(
1528 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i8 [[X:%.*]], -4
1529 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add i8 [[TMP1]], -108
1530 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
1531 ;
1532   %a1 = add i8 %x, 148 ; 0x94
1533   %a2 = and i8 %x, 3
1534   %r = sub i8 %a1, %a2
1535   ret i8 %r
1536 }
1537
1538 ; Negative test - low-bit mask must not overlap with offset
1539
1540 define i8 @sub_not_mask_lowbits(i8 %x) {
1541 ; CHECK-LABEL: @sub_not_mask_lowbits(
1542 ; CHECK-NEXT:    [[A1:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], 4
1543 ; CHECK-NEXT:    [[A2:%.*]] = and i8 [[X]], 7
1544 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub i8 [[A1]], [[A2]]
1545 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
1546 ;
1547   %a1 = add i8 %x, 4
1548   %a2 = and i8 %x, 7
1549   %r = sub i8 %a1, %a2
1550   ret i8 %r
1551 }
1552
1553 define <2 x i8> @sub_mask_lowbits_splat_extra_use(<2 x i8> %x, ptr %p) {
1554 ; CHECK-LABEL: @sub_mask_lowbits_splat_extra_use(
1555 ; CHECK-NEXT:    [[A2:%.*]] = and <2 x i8> [[X:%.*]], <i8 10, i8 10>
1556 ; CHECK-NEXT:    store <2 x i8> [[A2]], ptr [[P:%.*]], align 2
1557 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and <2 x i8> [[X]], <i8 -11, i8 -11>
1558 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add <2 x i8> [[TMP1]], <i8 -64, i8 -64>
1559 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
1560 ;
1561   %a1 = add <2 x i8> %x, <i8 192, i8 192> ; 0xc0
1562   %a2 = and <2 x i8> %x, <i8 10, i8 10>   ; 0x0a
1563   store <2 x i8> %a2, ptr %p
1564   %r = sub <2 x i8> %a1, %a2
1565   ret <2 x i8> %r
1566 }
1567
1568 define i16 @sub_nsw_mul_nsw(i16 %x, i16 %y) {
1569 ; CHECK-LABEL: @sub_nsw_mul_nsw(
1570 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub nsw i16 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1571 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl nsw i16 [[TMP1]], 3
1572 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
1573 ;
1574   %x8 = mul nsw i16 %x, 8
1575   %y8 = mul nsw i16 %y, 8
1576   %r = sub nsw i16 %x8, %y8
1577   ret i16 %r
1578 }
1579
1580 define i16 @sub_nuw_mul_nsw(i16 %x, i16 %y) {
1581 ; CHECK-LABEL: @sub_nuw_mul_nsw(
1582 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i16 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1583 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl i16 [[TMP1]], 2
1584 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
1585 ;
1586   %x8 = mul nsw i16 %x, 4
1587   %y8 = mul nsw i16 %y, 4
1588   %r = sub nuw i16 %x8, %y8
1589   ret i16 %r
1590 }
1591
1592 define i16 @sub_mul_nsw(i16 %x, i16 %y) {
1593 ; CHECK-LABEL: @sub_mul_nsw(
1594 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i16 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1595 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl i16 [[TMP1]], 4
1596 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
1597 ;
1598   %x8 = mul nsw i16 %x, 16
1599   %y8 = mul nsw i16 %y, 16
1600   %r = sub i16 %x8, %y8
1601   ret i16 %r
1602 }
1603
1604 define i16 @sub_nsw_mul_nuw(i16 %x, i16 %y) {
1605 ; CHECK-LABEL: @sub_nsw_mul_nuw(
1606 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i16 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1607 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl i16 [[TMP1]], 3
1608 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
1609 ;
1610   %x8 = mul nuw i16 %x, 8
1611   %y8 = mul nuw i16 %y, 8
1612   %r = sub nsw i16 %x8, %y8
1613   ret i16 %r
1614 }
1615
1616 define i16 @sub_nuw_mul_nuw(i16 %x, i16 %y) {
1617 ; CHECK-LABEL: @sub_nuw_mul_nuw(
1618 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub nuw i16 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1619 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl nuw i16 [[TMP1]], 4
1620 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
1621 ;
1622   %x8 = mul nuw i16 %x, 16
1623   %y8 = mul nuw i16 %y, 16
1624   %r = sub nuw i16 %x8, %y8
1625   ret i16 %r
1626 }
1627
1628 define i16 @sub_mul_nuw(i16 %x, i16 %y) {
1629 ; CHECK-LABEL: @sub_mul_nuw(
1630 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i16 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1631 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl i16 [[TMP1]], 5
1632 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[R]]
1633 ;
1634   %x8 = mul nuw i16 %x, 32
1635   %y8 = mul nuw i16 %y, 32
1636   %r = sub i16 %x8, %y8
1637   ret i16 %r
1638 }
1639 define i32 @and_test(i32 %x, i32 %y) {
1640 ; CHECK-LABEL: @and_test(
1641 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1642 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
1643 ;
1644   %a = add i32 %x, %y
1645   %o = or i32 %x, %y
1646   %r = sub i32 %a, %o
1647   ret i32 %r
1648 }
1649
1650 define i32 @and_test2(i32 %x, i32 %y) {
1651 ; CHECK-LABEL: @and_test2(
1652 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1653 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
1654 ;
1655   %a = add i32 %x, %y
1656   %o = or i32 %y, %x
1657   %r = sub i32 %a, %o
1658   ret i32 %r
1659 }
1660
1661 define i32 @and_test3(i32 %x, i32 %y) {
1662 ; CHECK-LABEL: @and_test3(
1663 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i32 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
1664 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
1665 ;
1666   %a = add i32 %y, %x
1667   %o = or i32 %x, %y
1668   %r = sub i32 %a, %o
1669   ret i32 %r
1670 }
1671
1672
1673 define <2 x i8> @and_vec(<2 x i8> %X, <2 x i8> %Y) {
1674 ; CHECK-LABEL: @and_vec(
1675 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and <2 x i8> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1676 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
1677 ;
1678   %a = add <2 x i8> %X, %Y
1679   %o = or <2 x i8> %X, %Y
1680   %r = sub <2 x i8> %a, %o
1681   ret <2 x i8> %r
1682 }
1683
1684 define i32 @or_test(i32 %x, i32 %y) {
1685 ; CHECK-LABEL: @or_test(
1686 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i32 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1687 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
1688 ;
1689   %a = add i32 %x, %y
1690   %b = and i32 %x, %y
1691   %r = sub i32 %a, %b
1692   ret i32 %r
1693 }
1694
1695 define i32 @or_test2(i32 %x, i32 %y) {
1696 ; CHECK-LABEL: @or_test2(
1697 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i32 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1698 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
1699 ;
1700   %a = add i32 %x, %y
1701   %b = and i32 %y, %x
1702   %r = sub i32 %a, %b
1703   ret i32 %r
1704 }
1705
1706 define i32 @or_test3(i32 %x, i32 %y) {
1707 ; CHECK-LABEL: @or_test3(
1708 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i32 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
1709 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
1710 ;
1711   %a = add i32 %y, %x
1712   %b = and i32 %x, %y
1713   %r = sub i32 %a, %b
1714   ret i32 %r
1715 }
1716
1717 define <2 x i8> @or_vec(<2 x i8> %X, <2 x i8> %Y) {
1718 ; CHECK-LABEL: @or_vec(
1719 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or <2 x i8> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1720 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
1721 ;
1722   %a = add <2 x i8> %X, %Y
1723   %b = and <2 x i8> %X, %Y
1724   %r = sub <2 x i8> %a, %b
1725   ret <2 x i8> %r
1726 }
1727
1728 define i32 @pr51584(i32 %a, i32 %b) {
1729 ; CHECK-LABEL: @pr51584(
1730 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add i32 [[B:%.*]], [[A:%.*]]
1731 ; CHECK-NEXT:    [[DOTNEG:%.*]] = sub i32 -11, [[TMP1]]
1732 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[DOTNEG]]
1733 ;
1734   %sub = sub i32 0, %a
1735   %add = add nsw i32 11, %b
1736   %sub1 = sub i32 %sub, %add
1737   ret i32 %sub1
1738 }
1739
1740 define i8 @sub_srem(i8 noundef %x, i8 %y) {
1741 ; CHECK-LABEL: @sub_srem(
1742 ; CHECK-NEXT:    [[REM:%.*]] = srem i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1743 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub nsw i8 [[X]], [[REM]]
1744 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[SUB]]
1745 ;
1746   %rem = srem i8 %x, %y
1747   %sub = sub i8 %x, %rem
1748   ret i8 %sub
1749 }
1750
1751 define <2 x i5> @sub_urem(<2 x i5> noundef %x, <2 x i5> %y) {
1752 ; CHECK-LABEL: @sub_urem(
1753 ; CHECK-NEXT:    [[REM:%.*]] = urem <2 x i5> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1754 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub nuw <2 x i5> [[X]], [[REM]]
1755 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i5> [[SUB]]
1756 ;
1757   %rem = urem <2 x i5> %x, %y
1758   %sub = sub <2 x i5> %x, %rem
1759   ret <2 x i5> %sub
1760 }
1761
1762 define <3 x i32> @nuw_const_zext(<3 x i8> %y) {
1763 ; CHECK-LABEL: @nuw_const_zext(
1764 ; CHECK-NEXT:    [[ZY:%.*]] = zext <3 x i8> [[Y:%.*]] to <3 x i32>
1765 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = sub nuw nsw <3 x i32> <i32 255, i32 128, i32 0>, [[ZY]]
1766 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i32> [[S]]
1767 ;
1768   %zy = zext <3 x i8> %y to <3 x i32>
1769   %s = sub nuw <3 x i32> <i32 255, i32 128, i32 0>, %zy
1770   ret <3 x i32> %s
1771 }
1772
1773 define i32 @nuw_const_zext_big(i8 %y) {
1774 ; CHECK-LABEL: @nuw_const_zext_big(
1775 ; CHECK-NEXT:    [[ZY:%.*]] = zext i8 [[Y:%.*]] to i32
1776 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = sub nuw nsw i32 257, [[ZY]]
1777 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[S]]
1778 ;
1779   %zy = zext i8 %y to i32
1780   %s = sub nuw i32 257, %zy
1781   ret i32 %s
1782 }
1783
1784 define i32 @nuw_zext_zext(i8 %x, i8 %y) {
1785 ; CHECK-LABEL: @nuw_zext_zext(
1786 ; CHECK-NEXT:    [[ZX:%.*]] = zext i8 [[X:%.*]] to i32
1787 ; CHECK-NEXT:    [[ZY:%.*]] = zext i8 [[Y:%.*]] to i32
1788 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = sub nuw nsw i32 [[ZX]], [[ZY]]
1789 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[S]]
1790 ;
1791   %zx = zext i8 %x to i32
1792   %zy = zext i8 %y to i32
1793   %s = sub nuw i32 %zx, %zy
1794   ret i32 %s
1795 }
1796
1797 define <2 x i16> @nuw_zext_sext(<2 x i8> %x, <2 x i8> %y) {
1798 ; CHECK-LABEL: @nuw_zext_sext(
1799 ; CHECK-NEXT:    [[ZX:%.*]] = zext <2 x i8> [[X:%.*]] to <2 x i16>
1800 ; CHECK-NEXT:    [[SY:%.*]] = sext <2 x i8> [[Y:%.*]] to <2 x i16>
1801 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = sub nuw nsw <2 x i16> [[ZX]], [[SY]]
1802 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i16> [[S]]
1803 ;
1804   %zx = zext <2 x i8> %x to <2 x i16>
1805   %sy = sext <2 x i8> %y to <2 x i16>
1806   %s = sub nuw <2 x i16> %zx, %sy
1807   ret <2 x i16> %s
1808 }
1809
1810 define i32 @nuw_sext_zext(i8 %x, i8 %y) {
1811 ; CHECK-LABEL: @nuw_sext_zext(
1812 ; CHECK-NEXT:    [[SX:%.*]] = sext i8 [[X:%.*]] to i32
1813 ; CHECK-NEXT:    [[ZY:%.*]] = zext i8 [[Y:%.*]] to i32
1814 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = sub nuw nsw i32 [[SX]], [[ZY]]
1815 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[S]]
1816 ;
1817   %sx = sext i8 %x to i32
1818   %zy = zext i8 %y to i32
1819   %s = sub nuw i32 %sx, %zy
1820   ret i32 %s
1821 }
1822
1823 define i8 @nuw_zext_zext_use1(i5 %x, i5 %y) {
1824 ; CHECK-LABEL: @nuw_zext_zext_use1(
1825 ; CHECK-NEXT:    [[ZX:%.*]] = zext i5 [[X:%.*]] to i8
1826 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ZX]])
1827 ; CHECK-NEXT:    [[ZY:%.*]] = zext i5 [[Y:%.*]] to i8
1828 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = sub nuw nsw i8 [[ZX]], [[ZY]]
1829 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[S]]
1830 ;
1831   %zx = zext i5 %x to i8
1832   call void @use8(i8 %zx)
1833   %zy = zext i5 %y to i8
1834   %s = sub nuw i8 %zx, %zy
1835   ret i8 %s
1836 }
1837
1838 define i8 @nuw_zext_zext_use2(i5 %x, i5 %y) {
1839 ; CHECK-LABEL: @nuw_zext_zext_use2(
1840 ; CHECK-NEXT:    [[ZX:%.*]] = zext i5 [[X:%.*]] to i8
1841 ; CHECK-NEXT:    [[ZY:%.*]] = zext i5 [[Y:%.*]] to i8
1842 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ZY]])
1843 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = sub nuw nsw i8 [[ZX]], [[ZY]]
1844 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[S]]
1845 ;
1846   %zx = zext i5 %x to i8
1847   %zy = zext i5 %y to i8
1848   call void @use8(i8 %zy)
1849   %s = sub nuw i8 %zx, %zy
1850   ret i8 %s
1851 }
1852
1853 define i8 @nuw_zext_zext_use3(i5 %x, i5 %y) {
1854 ; CHECK-LABEL: @nuw_zext_zext_use3(
1855 ; CHECK-NEXT:    [[ZX:%.*]] = zext i5 [[X:%.*]] to i8
1856 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ZX]])
1857 ; CHECK-NEXT:    [[ZY:%.*]] = zext i5 [[Y:%.*]] to i8
1858 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ZY]])
1859 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = sub nuw nsw i8 [[ZX]], [[ZY]]
1860 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[S]]
1861 ;
1862   %zx = zext i5 %x to i8
1863   call void @use8(i8 %zx)
1864   %zy = zext i5 %y to i8
1865   call void @use8(i8 %zy)
1866   %s = sub nuw i8 %zx, %zy
1867   ret i8 %s
1868 }
1869
1870 define i32 @nuw_zext_zext_different_width(i8 %x, i7 %y) {
1871 ; CHECK-LABEL: @nuw_zext_zext_different_width(
1872 ; CHECK-NEXT:    [[ZX:%.*]] = zext i8 [[X:%.*]] to i32
1873 ; CHECK-NEXT:    [[ZY:%.*]] = zext i7 [[Y:%.*]] to i32
1874 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = sub nuw nsw i32 [[ZX]], [[ZY]]
1875 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[S]]
1876 ;
1877   %zx = zext i8 %x to i32
1878   %zy = zext i7 %y to i32
1879   %s = sub nuw i32 %zx, %zy
1880   ret i32 %s
1881 }
1882
1883 define i16 @sext_nsw_noundef(i8 noundef %x, i8 %y) {
1884 ; CHECK-LABEL: @sext_nsw_noundef(
1885 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = sext i8 [[Y:%.*]] to i16
1886 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[Z]]
1887 ;
1888   %d = sub nsw i8 %x, %y
1889   %ex = sext i8 %x to i16
1890   %ed = sext i8 %d to i16
1891   %z = sub i16 %ex, %ed
1892   ret i16 %z
1893 }
1894
1895 ; negative test - requires noundef
1896
1897 define i16 @sext_nsw(i8 %x, i8 %y) {
1898 ; CHECK-LABEL: @sext_nsw(
1899 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = sub nsw i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1900 ; CHECK-NEXT:    [[EX:%.*]] = sext i8 [[X]] to i16
1901 ; CHECK-NEXT:    [[ED:%.*]] = sext i8 [[D]] to i16
1902 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = sub nsw i16 [[EX]], [[ED]]
1903 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[Z]]
1904 ;
1905   %d = sub nsw i8 %x, %y
1906   %ex = sext i8 %x to i16
1907   %ed = sext i8 %d to i16
1908   %z = sub i16 %ex, %ed
1909   ret i16 %z
1910 }
1911
1912 ; negative test - requires nsw
1913
1914 define i16 @sext_noundef(i8 noundef %x, i8 %y) {
1915 ; CHECK-LABEL: @sext_noundef(
1916 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = sub i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1917 ; CHECK-NEXT:    [[EX:%.*]] = sext i8 [[X]] to i16
1918 ; CHECK-NEXT:    [[ED:%.*]] = sext i8 [[D]] to i16
1919 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = sub nsw i16 [[EX]], [[ED]]
1920 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[Z]]
1921 ;
1922   %d = sub i8 %x, %y
1923   %ex = sext i8 %x to i16
1924   %ed = sext i8 %d to i16
1925   %z = sub i16 %ex, %ed
1926   ret i16 %z
1927 }
1928
1929 ; negative test - must have common operand
1930
1931 define i16 @sext_nsw_noundef_wrong_val(i8 noundef %x, i8 noundef %y, i8 noundef %q) {
1932 ; CHECK-LABEL: @sext_nsw_noundef_wrong_val(
1933 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = sub nsw i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1934 ; CHECK-NEXT:    [[EQ:%.*]] = sext i8 [[Q:%.*]] to i16
1935 ; CHECK-NEXT:    [[ED:%.*]] = sext i8 [[D]] to i16
1936 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = sub nsw i16 [[EQ]], [[ED]]
1937 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[Z]]
1938 ;
1939   %d = sub nsw i8 %x, %y
1940   %eq = sext i8 %q to i16
1941   %ed = sext i8 %d to i16
1942   %z = sub i16 %eq, %ed
1943   ret i16 %z
1944 }
1945
1946 ; two no-wrap analyses combine to allow reduction
1947
1948 define i16 @srem_sext_noundef(i8 noundef %x, i8 %y) {
1949 ; CHECK-LABEL: @srem_sext_noundef(
1950 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = srem i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1951 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = sext i8 [[R]] to i16
1952 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[Z]]
1953 ;
1954   %r = srem i8 %x, %y
1955   %d = sub i8 %x, %r
1956   %sd = sext i8 %d to i16
1957   %sx = sext i8 %x to i16
1958   %z = sub i16 %sx, %sd
1959   ret i16 %z
1960 }
1961
1962 define i16 @zext_nuw_noundef(i8 noundef %x, i8 %y) {
1963 ; CHECK-LABEL: @zext_nuw_noundef(
1964 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = zext i8 [[Y:%.*]] to i16
1965 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[Z]]
1966 ;
1967   %d = sub nuw i8 %x, %y
1968   %ex = zext i8 %x to i16
1969   %ed = zext i8 %d to i16
1970   %z = sub i16 %ex, %ed
1971   ret i16 %z
1972 }
1973
1974 ; negative test - requires noundef
1975
1976 define i16 @zext_nuw(i8 %x, i8 %y) {
1977 ; CHECK-LABEL: @zext_nuw(
1978 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = sub nuw i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1979 ; CHECK-NEXT:    [[EX:%.*]] = zext i8 [[X]] to i16
1980 ; CHECK-NEXT:    [[ED:%.*]] = zext i8 [[D]] to i16
1981 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = sub nsw i16 [[EX]], [[ED]]
1982 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[Z]]
1983 ;
1984   %d = sub nuw i8 %x, %y
1985   %ex = zext i8 %x to i16
1986   %ed = zext i8 %d to i16
1987   %z = sub i16 %ex, %ed
1988   ret i16 %z
1989 }
1990
1991 ; negative test - requires nuw
1992
1993 define i16 @zext_noundef(i8 noundef %x, i8 %y) {
1994 ; CHECK-LABEL: @zext_noundef(
1995 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = sub i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
1996 ; CHECK-NEXT:    [[EX:%.*]] = zext i8 [[X]] to i16
1997 ; CHECK-NEXT:    [[ED:%.*]] = zext i8 [[D]] to i16
1998 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = sub nsw i16 [[EX]], [[ED]]
1999 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[Z]]
2000 ;
2001   %d = sub i8 %x, %y
2002   %ex = zext i8 %x to i16
2003   %ed = zext i8 %d to i16
2004   %z = sub i16 %ex, %ed
2005   ret i16 %z
2006 }
2007
2008 ; negative test - must have common operand
2009
2010 define i16 @zext_nsw_noundef_wrong_val(i8 noundef %x, i8 noundef %y, i8 noundef %q) {
2011 ; CHECK-LABEL: @zext_nsw_noundef_wrong_val(
2012 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = sub nuw i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
2013 ; CHECK-NEXT:    [[EQ:%.*]] = zext i8 [[Q:%.*]] to i16
2014 ; CHECK-NEXT:    [[ED:%.*]] = zext i8 [[D]] to i16
2015 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = sub nsw i16 [[EQ]], [[ED]]
2016 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[Z]]
2017 ;
2018   %d = sub nuw i8 %x, %y
2019   %eq = zext i8 %q to i16
2020   %ed = zext i8 %d to i16
2021   %z = sub i16 %eq, %ed
2022   ret i16 %z
2023 }
2024
2025 ; two no-wrap analyses combine to allow reduction
2026
2027 define i16 @urem_zext_noundef(i8 noundef %x, i8 %y) {
2028 ; CHECK-LABEL: @urem_zext_noundef(
2029 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = urem i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
2030 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = zext i8 [[R]] to i16
2031 ; CHECK-NEXT:    ret i16 [[Z]]
2032 ;
2033   %r = urem i8 %x, %y
2034   %d = sub i8 %x, %r
2035   %ed = zext i8 %d to i16
2036   %ex = zext i8 %x to i16
2037   %z = sub i16 %ex, %ed
2038   ret i16 %z
2039 }
2040
2041 ; x * y - x --> (y - 1) * x
2042 ; TODO: The mul could retain nsw.
2043
2044 define i8 @mul_sub_common_factor_commute1(i8 %x, i8 %y) {
2045 ; CHECK-LABEL: @mul_sub_common_factor_commute1(
2046 ; CHECK-NEXT:    [[X1:%.*]] = add i8 [[Y:%.*]], -1
2047 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = mul i8 [[X1]], [[X:%.*]]
2048 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[A]]
2049 ;
2050   %m = mul nsw i8 %x, %y
2051   %a = sub nsw i8 %m, %x
2052   ret i8 %a
2053 }
2054
2055 ; TODO: The mul could retain nuw.
2056
2057 define <2 x i8> @mul_sub_common_factor_commute2(<2 x i8> %x, <2 x i8> %y) {
2058 ; CHECK-LABEL: @mul_sub_common_factor_commute2(
2059 ; CHECK-NEXT:    [[M1:%.*]] = add <2 x i8> [[Y:%.*]], <i8 -1, i8 -1>
2060 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = mul <2 x i8> [[M1]], [[X:%.*]]
2061 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[A]]
2062 ;
2063   %m = mul nuw <2 x i8> %y, %x
2064   %a = sub nuw <2 x i8> %m, %x
2065   ret <2 x i8> %a
2066 }
2067
2068 ; x - (x * y) --> (1 - y) * x
2069
2070 define i8 @mul_sub_common_factor_commute3(i8 %x, i8 %y) {
2071 ; CHECK-LABEL: @mul_sub_common_factor_commute3(
2072 ; CHECK-NEXT:    [[M1:%.*]] = sub i8 1, [[Y:%.*]]
2073 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = mul i8 [[M1]], [[X:%.*]]
2074 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[A]]
2075 ;
2076   %m = mul nuw i8 %x, %y
2077   %a = sub nsw i8 %x, %m
2078   ret i8 %a
2079 }
2080
2081 define i8 @mul_sub_common_factor_commute4(i8 %x, i8 %y) {
2082 ; CHECK-LABEL: @mul_sub_common_factor_commute4(
2083 ; CHECK-NEXT:    [[M1:%.*]] = sub i8 1, [[Y:%.*]]
2084 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = mul i8 [[M1]], [[X:%.*]]
2085 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[A]]
2086 ;
2087   %m = mul nsw i8 %y, %x
2088   %a = sub nuw i8 %x, %m
2089   ret i8 %a
2090 }
2091
2092 ; negative test - uses
2093
2094 define i8 @mul_sub_common_factor_use(i8 %x, i8 %y) {
2095 ; CHECK-LABEL: @mul_sub_common_factor_use(
2096 ; CHECK-NEXT:    [[M:%.*]] = mul i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
2097 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[M]])
2098 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = sub i8 [[M]], [[X]]
2099 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[A]]
2100 ;
2101   %m = mul i8 %x, %y
2102   call void @use8(i8 %m)
2103   %a = sub i8 %m, %x
2104   ret i8 %a
2105 }
2106
2107 define i5 @demand_low_bits_uses(i8 %x, i8 %y) {
2108 ; CHECK-LABEL: @demand_low_bits_uses(
2109 ; CHECK-NEXT:    [[M:%.*]] = and i8 [[X:%.*]], 96
2110 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = sub i8 [[Y:%.*]], [[M]]
2111 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[A]])
2112 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = trunc i8 [[Y]] to i5
2113 ; CHECK-NEXT:    ret i5 [[R]]
2114 ;
2115   %m = and i8 %x, 96 ; 0x60
2116   %a = sub i8 %y, %m
2117   call void @use8(i8 %a)
2118   %r = trunc i8 %a to i5
2119   ret i5 %r
2120 }
2121
2122 ; negative test - demands one more bit
2123
2124 define i6 @demand_low_bits_uses_extra_bit(i8 %x, i8 %y) {
2125 ; CHECK-LABEL: @demand_low_bits_uses_extra_bit(
2126 ; CHECK-NEXT:    [[M:%.*]] = and i8 [[X:%.*]], 96
2127 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = sub i8 [[Y:%.*]], [[M]]
2128 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[A]])
2129 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = trunc i8 [[A]] to i6
2130 ; CHECK-NEXT:    ret i6 [[R]]
2131 ;
2132   %m = and i8 %x, 96 ; 0x60
2133   %a = sub i8 %y, %m
2134   call void @use8(i8 %a)
2135   %r = trunc i8 %a to i6
2136   ret i6 %r
2137 }
2138
2139 ; negative test - must be operand 1
2140
2141 define i8 @demand_low_bits_uses_commute(i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
2142 ; CHECK-LABEL: @demand_low_bits_uses_commute(
2143 ; CHECK-NEXT:    [[M:%.*]] = and i8 [[X:%.*]], -64
2144 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = sub i8 [[M]], [[Y:%.*]]
2145 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[A]])
2146 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = sub i8 [[A]], [[Z:%.*]]
2147 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = shl i8 [[S]], 2
2148 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
2149 ;
2150   %m = and i8 %x, -64 ; 0xC0
2151   %a = sub i8 %m, %y
2152   call void @use8(i8 %a)
2153   %s = sub i8 %a, %z
2154   %r = shl i8 %s, 2
2155   ret i8 %r
2156 }
2157
2158 ; sub becomes negate and combines with shl
2159
2160 define i8 @shrink_sub_from_constant_lowbits(i8 %x) {
2161 ; CHECK-LABEL: @shrink_sub_from_constant_lowbits(
2162 ; CHECK-NEXT:    [[X000_NEG:%.*]] = mul i8 [[X:%.*]], -8
2163 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[X000_NEG]]
2164 ;
2165   %x000 = shl i8 %x, 3   ; 3 low bits are known zero
2166   %sub = sub i8 7, %x000
2167   %r = and i8 %sub, -8   ; 3 low bits are not demanded
2168   ret i8 %r
2169 }
2170
2171 ; negative test - extra use prevents shrinking '7'
2172
2173 define i8 @shrink_sub_from_constant_lowbits_uses(i8 %x) {
2174 ; CHECK-LABEL: @shrink_sub_from_constant_lowbits_uses(
2175 ; CHECK-NEXT:    [[X000:%.*]] = shl i8 [[X:%.*]], 3
2176 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i8 7, [[X000]]
2177 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[SUB]])
2178 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i8 [[SUB]], -8
2179 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
2180 ;
2181   %x000 = shl i8 %x, 3   ; 3 low bits are known zero
2182   %sub = sub i8 7, %x000
2183   call void @use8(i8 %sub)
2184   %r = and i8 %sub, -8   ; 3 low bits are not demanded
2185   ret i8 %r
2186 }
2187
2188 ; safe to clear 3 low bits (2 higher bits remain set)
2189
2190 define i8 @shrink_sub_from_constant_lowbits2(i8 %x) {
2191 ; CHECK-LABEL: @shrink_sub_from_constant_lowbits2(
2192 ; CHECK-NEXT:    [[X000:%.*]] = and i8 [[X:%.*]], -8
2193 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub nsw i8 24, [[X000]]
2194 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i8 [[SUB]], -16
2195 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
2196 ;
2197   %x000 = and i8 %x, -8   ; 3 low bits are known zero
2198   %sub = sub nsw i8 30, %x000 ; 0b0001_1110
2199   %r = and i8 %sub, -16   ; 4 low bits are not demanded
2200   ret i8 %r
2201 }
2202
2203 ; safe to clear 3 low bits (2 higher bits remain set)
2204
2205 define <2 x i8> @shrink_sub_from_constant_lowbits3(<2 x i8> %x) {
2206 ; CHECK-LABEL: @shrink_sub_from_constant_lowbits3(
2207 ; CHECK-NEXT:    [[X0000:%.*]] = shl <2 x i8> [[X:%.*]], <i8 4, i8 4>
2208 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub nuw <2 x i8> <i8 24, i8 24>, [[X0000]]
2209 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = lshr exact <2 x i8> [[SUB]], <i8 3, i8 3>
2210 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
2211 ;
2212   %x0000 = shl <2 x i8> %x, <i8 4, i8 4>     ; 4 low bits are known zero
2213   %sub = sub nuw <2 x i8> <i8 31, i8 31>, %x0000
2214   %r = lshr <2 x i8> %sub, <i8 3, i8 3>      ; 3 low bits are not demanded
2215   ret <2 x i8> %r
2216 }
2217
2218 ; eliminate the mask of y or the mask of the result
2219
2220 define i8 @demand_sub_from_variable_lowbits(i8 %x, i8 %y) {
2221 ; CHECK-LABEL: @demand_sub_from_variable_lowbits(
2222 ; CHECK-NEXT:    [[X000:%.*]] = shl i8 [[X:%.*]], 3
2223 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i8 [[Y:%.*]], [[X000]]
2224 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i8 [[SUB]], -8
2225 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
2226 ;
2227   %x000 = shl i8 %x, 3   ; 3 low bits are known zero
2228   %y000 = and i8 %y, -8
2229   %sub = sub i8 %y000, %x000
2230   %r = and i8 %sub, -8   ; 3 low bits are not demanded
2231   ret i8 %r
2232 }
2233
2234 ; setting the low 3 bits of y doesn't change anything
2235
2236 define i8 @demand_sub_from_variable_lowbits2(i8 %x, i8 %y) {
2237 ; CHECK-LABEL: @demand_sub_from_variable_lowbits2(
2238 ; CHECK-NEXT:    [[X0000:%.*]] = shl i8 [[X:%.*]], 4
2239 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub nuw nsw i8 [[Y:%.*]], [[X0000]]
2240 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = lshr i8 [[SUB]], 4
2241 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
2242 ;
2243   %x0000 = shl i8 %x, 4   ; 4 low bits are known zero
2244   %y111 = or i8 %y, 7
2245   %sub = sub nsw nuw i8 %y111, %x0000
2246   %r = lshr i8 %sub, 4    ; 4 low bits are not demanded
2247   ret i8 %r
2248 }
2249
2250 ; negative test - the mask of y removes an extra bit, so that instruction is needed
2251
2252 define i8 @demand_sub_from_variable_lowbits3(i8 %x, i8 %y) {
2253 ; CHECK-LABEL: @demand_sub_from_variable_lowbits3(
2254 ; CHECK-NEXT:    [[X0000:%.*]] = shl i8 [[X:%.*]], 4
2255 ; CHECK-NEXT:    [[Y00000:%.*]] = and i8 [[Y:%.*]], -32
2256 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i8 [[Y00000]], [[X0000]]
2257 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = lshr exact i8 [[SUB]], 4
2258 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
2259 ;
2260   %x0000 = shl i8 %x, 4   ; 4 low bits are known zero
2261   %y00000 = and i8 %y, -32
2262   %sub = sub i8 %y00000, %x0000
2263   %r = lshr i8 %sub, 4    ; 4 low bits are not demanded
2264   ret i8 %r
2265 }
2266
2267 ; C - ((C3 - X) & C2) --> (C - (C2 & C3)) + (X & C2) when:
2268 ; (C3 - ((C2 & C3) - 1)) is pow2
2269 ; ((C2 + C3) & ((C2 & C3) - 1)) == ((C2 & C3) - 1)
2270 ; C2 is negative pow2
2271 define i10 @sub_to_and_nuw(i10 %x) {
2272 ; CHECK-LABEL: @sub_to_and_nuw(
2273 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i10 [[X:%.*]], 120
2274 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add nuw nsw i10 [[TMP1]], 379
2275 ; CHECK-NEXT:    ret i10 [[R]]
2276 ;
2277   %sub = sub nuw i10 71, %x
2278   %and = and i10 %sub, 120
2279   %r = sub i10 443, %and
2280   ret i10 %r
2281 }
2282
2283 ; C - ((C3 -nuw X) & C2) --> (C - (C2 & C3)) + (X & C2) when:
2284 ; (C3 - ((C2 & C3) - 1)) is pow2
2285 ; ((C2 + C3) & ((C2 & C3) - 1)) == ((C2 & C3) - 1)
2286 define i10 @sub_to_and_negpow2(i10 %x) {
2287 ; CHECK-LABEL: @sub_to_and_negpow2(
2288 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and i10 [[X:%.*]], -8
2289 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add i10 [[TMP1]], -31
2290 ; CHECK-NEXT:    ret i10 [[R]]
2291 ;
2292   %sub = sub i10 71, %x
2293   %and = and i10 %sub, -8
2294   %r = sub i10 33, %and
2295   ret i10 %r
2296 }
2297
2298 ; TODO:
2299 ; C + ((C3 -nuw X) & C2) --> (C + (C2 & C3)) - (X & C2) when:
2300 define i10 @add_to_and_nuw(i10 %x) {
2301 ; CHECK-LABEL: @add_to_and_nuw(
2302 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub nuw i10 71, [[X:%.*]]
2303 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i10 [[SUB]], 120
2304 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add nuw nsw i10 [[AND]], 224
2305 ; CHECK-NEXT:    ret i10 [[R]]
2306 ;
2307   %sub = sub nuw i10 71, %x
2308   %and = and i10 %sub, 120
2309   %r = add i10 224, %and
2310   ret i10 %r
2311 }
2312
2313 ; (C3 - (C2 & C3) + 1) is not pow2
2314 define i10 @sub_to_and_negative1(i10 %x) {
2315 ; CHECK-LABEL: @sub_to_and_negative1(
2316 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i10 71, [[X:%.*]]
2317 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i10 [[SUB]], 248
2318 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub nuw nsw i10 444, [[AND]]
2319 ; CHECK-NEXT:    ret i10 [[R]]
2320 ;
2321   %sub = sub nuw i10 327, %x
2322   %and = and i10 %sub, 248
2323   %r = sub i10 444, %and
2324   ret i10 %r
2325 }
2326
2327 ; ((C2 + C3) & ((C2 & C3) - 1)) == ((C2 & C3) - 1)
2328 define i10 @sub_to_and_negative2(i10 %x) {
2329 ; CHECK-LABEL: @sub_to_and_negative2(
2330 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub nuw i10 71, [[X:%.*]]
2331 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i10 [[SUB]], 88
2332 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub nsw i10 64, [[AND]]
2333 ; CHECK-NEXT:    ret i10 [[R]]
2334 ;
2335   %sub = sub nuw i10 71, %x
2336   %and = and i10 %sub, 88
2337   %r = sub i10 64, %and
2338   ret i10 %r
2339 }
2340
2341 ; no nuw && C2 is not neg-pow2
2342 define i10 @sub_to_and_negative3(i10 %x) {
2343 ; CHECK-LABEL: @sub_to_and_negative3(
2344 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i10 71, [[X:%.*]]
2345 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i10 [[SUB]], 120
2346 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub nsw i10 64, [[AND]]
2347 ; CHECK-NEXT:    ret i10 [[R]]
2348 ;
2349   %sub = sub i10 71, %x
2350   %and = and i10 %sub, 120
2351   %r = sub i10 64, %and
2352   ret i10 %r
2353 }
2354
2355 declare void @use10(i10)
2356
2357 ; and is not one-use
2358 define i10 @sub_to_and_negative4(i10 %x) {
2359 ; CHECK-LABEL: @sub_to_and_negative4(
2360 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i10 71, [[X:%.*]]
2361 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i10 [[SUB]], 120
2362 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub nsw i10 64, [[AND]]
2363 ; CHECK-NEXT:    call void @use10(i10 [[AND]])
2364 ; CHECK-NEXT:    ret i10 [[R]]
2365 ;
2366   %sub = sub i10 71, %x
2367   %and = and i10 %sub, 120
2368   %r = sub i10 64, %and
2369   call void @use10(i10 %and)
2370   ret i10 %r
2371 }
2372
2373
2374 define <2 x i8> @sub_to_and_vector1(<2 x i8> %x) {
2375 ; CHECK-LABEL: @sub_to_and_vector1(
2376 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = and <2 x i8> [[X:%.*]], <i8 120, i8 120>
2377 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add nsw <2 x i8> [[TMP1]], <i8 -9, i8 -9>
2378 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
2379 ;
2380   %sub = sub nuw <2 x i8> <i8 71, i8 71>, %x
2381   %and = and <2 x i8> %sub, <i8 120, i8 120>
2382   %r = sub <2 x i8>  <i8 55, i8 55>, %and
2383   ret <2 x i8> %r
2384 }
2385
2386
2387 define <2 x i8> @sub_to_and_vector2(<2 x i8> %x) {
2388 ; CHECK-LABEL: @sub_to_and_vector2(
2389 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub nuw <2 x i8> <i8 71, i8 poison>, [[X:%.*]]
2390 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and <2 x i8> [[SUB]], <i8 120, i8 120>
2391 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub nsw <2 x i8> <i8 77, i8 77>, [[AND]]
2392 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
2393 ;
2394   %sub = sub nuw <2 x i8> <i8 71, i8 poison>, %x
2395   %and = and <2 x i8> %sub, <i8 120, i8 120>
2396   %r = sub <2 x i8>  <i8 77, i8 77>, %and
2397   ret <2 x i8> %r
2398 }
2399
2400
2401 define <2 x i8> @sub_to_and_vector3(<2 x i8> %x) {
2402 ; CHECK-LABEL: @sub_to_and_vector3(
2403 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub nuw <2 x i8> <i8 71, i8 71>, [[X:%.*]]
2404 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and <2 x i8> [[SUB]], <i8 120, i8 poison>
2405 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub nsw <2 x i8> <i8 44, i8 44>, [[AND]]
2406 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
2407 ;
2408   %sub = sub nuw <2 x i8> <i8 71, i8 71>, %x
2409   %and = and <2 x i8> %sub, <i8 120, i8 poison>
2410   %r = sub <2 x i8>  <i8 44, i8 44>, %and
2411   ret <2 x i8> %r
2412 }
2413
2414
2415 define <2 x i8> @sub_to_and_vector4(<2 x i8> %x) {
2416 ; CHECK-LABEL: @sub_to_and_vector4(
2417 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub nuw <2 x i8> <i8 71, i8 71>, [[X:%.*]]
2418 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and <2 x i8> [[SUB]], <i8 120, i8 120>
2419 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub nsw <2 x i8> <i8 88, i8 poison>, [[AND]]
2420 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
2421 ;
2422   %sub = sub nuw <2 x i8> <i8 71, i8 71>, %x
2423   %and = and <2 x i8> %sub, <i8 120, i8 120>
2424   %r = sub <2 x i8>  <i8 88, i8 poison>, %and
2425   ret <2 x i8> %r
2426 }
2427
2428 ; (X * X) - (Y * Y) --> (X + Y) * (X - Y)
2429
2430 define i8 @diff_of_squares(i8 %x, i8 %y) {
2431 ; CHECK-LABEL: @diff_of_squares(
2432 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
2433 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i8 [[X]], [[Y]]
2434 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = mul i8 [[ADD]], [[SUB]]
2435 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
2436 ;
2437   %x2 = mul i8 %x, %x
2438   %y2 = mul i8 %y, %y
2439   %r = sub i8 %x2, %y2
2440   ret i8 %r
2441 }
2442
2443 ; All-or-nothing for propagation of no-wrap flags (possibly conservative)
2444
2445 define i5 @diff_of_squares_nuw(i5 %x, i5 %y) {
2446 ; CHECK-LABEL: @diff_of_squares_nuw(
2447 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add nuw i5 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
2448 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub nuw i5 [[X]], [[Y]]
2449 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = mul nuw i5 [[ADD]], [[SUB]]
2450 ; CHECK-NEXT:    ret i5 [[R]]
2451 ;
2452   %x2 = mul nuw i5 %x, %x
2453   %y2 = mul nuw i5 %y, %y
2454   %r = sub nuw i5 %x2, %y2
2455   ret i5 %r
2456 }
2457
2458 ; All-or-nothing for propagation of no-wrap flags (possibly conservative)
2459
2460 define i5 @diff_of_squares_partial_nuw(i5 %x, i5 %y) {
2461 ; CHECK-LABEL: @diff_of_squares_partial_nuw(
2462 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i5 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
2463 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i5 [[X]], [[Y]]
2464 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = mul i5 [[ADD]], [[SUB]]
2465 ; CHECK-NEXT:    ret i5 [[R]]
2466 ;
2467   %x2 = mul nuw i5 %x, %x
2468   %y2 = mul nuw i5 %y, %y
2469   %r = sub i5 %x2, %y2
2470   ret i5 %r
2471 }
2472
2473 ; All-or-nothing for propagation of no-wrap flags (possibly conservative)
2474
2475 define <2 x i5> @diff_of_squares_nsw(<2 x i5> %x, <2 x i5> %y) {
2476 ; CHECK-LABEL: @diff_of_squares_nsw(
2477 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add nsw <2 x i5> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
2478 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub nsw <2 x i5> [[X]], [[Y]]
2479 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = mul nsw <2 x i5> [[ADD]], [[SUB]]
2480 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i5> [[R]]
2481 ;
2482   %x2 = mul nsw <2 x i5> %x, %x
2483   %y2 = mul nsw <2 x i5> %y, %y
2484   %r = sub nsw <2 x i5> %x2, %y2
2485   ret <2 x i5> %r
2486 }
2487
2488 ; All-or-nothing for propagation of no-wrap flags (possibly conservative)
2489
2490 define <2 x i5> @diff_of_squares_partial_nsw(<2 x i5> %x, <2 x i5> %y) {
2491 ; CHECK-LABEL: @diff_of_squares_partial_nsw(
2492 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add <2 x i5> [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
2493 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub <2 x i5> [[X]], [[Y]]
2494 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = mul <2 x i5> [[ADD]], [[SUB]]
2495 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i5> [[R]]
2496 ;
2497   %x2 = mul nsw <2 x i5> %x, %x
2498   %y2 = mul <2 x i5> %y, %y
2499   %r = sub nsw <2 x i5> %x2, %y2
2500   ret <2 x i5> %r
2501 }
2502
2503 define i1 @diff_of_squares_nsw_i1(i1 %x, i1 %y) {
2504 ; CHECK-LABEL: @diff_of_squares_nsw_i1(
2505 ; CHECK-NEXT:    ret i1 false
2506 ;
2507   %x2 = mul nsw i1 %x, %x
2508   %y2 = mul nsw i1 %y, %y
2509   %r = sub nsw i1 %x2, %y2
2510   ret i1 %r
2511 }
2512
2513 define i1 @diff_of_squares_nuw_i1(i1 %x, i1 %y) {
2514 ; CHECK-LABEL: @diff_of_squares_nuw_i1(
2515 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = xor i1 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
2516 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
2517 ;
2518   %x2 = mul nuw i1 %x, %x
2519   %y2 = mul nuw i1 %y, %y
2520   %r = sub nuw i1 %x2, %y2
2521   ret i1 %r
2522 }
2523
2524 ; It is not correct to propagate nsw.
2525 ; TODO: This should reduce more.
2526
2527 define i2 @diff_of_squares_nsw_i2(i2 %x, i2 %y) {
2528 ; CHECK-LABEL: @diff_of_squares_nsw_i2(
2529 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i2 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
2530 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i2 [[X]], [[Y]]
2531 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = mul i2 [[ADD]], [[SUB]]
2532 ; CHECK-NEXT:    ret i2 [[R]]
2533 ;
2534   %x2 = mul nsw i2 %x, %x
2535   %y2 = mul nsw i2 %y, %y
2536   %r = sub nsw i2 %x2, %y2
2537   ret i2 %r
2538 }
2539
2540 ; TODO: This should reduce more.
2541
2542 define i2 @diff_of_squares_nuw_i2(i2 %x, i2 %y) {
2543 ; CHECK-LABEL: @diff_of_squares_nuw_i2(
2544 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add nuw i2 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
2545 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub nuw i2 [[X]], [[Y]]
2546 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = mul nuw i2 [[ADD]], [[SUB]]
2547 ; CHECK-NEXT:    ret i2 [[R]]
2548 ;
2549   %x2 = mul nuw i2 %x, %x
2550   %y2 = mul nuw i2 %y, %y
2551   %r = sub nuw i2 %x2, %y2
2552   ret i2 %r
2553 }
2554
2555 ; negative test
2556
2557 define i8 @diff_of_squares_use1(i8 %x, i8 %y) {
2558 ; CHECK-LABEL: @diff_of_squares_use1(
2559 ; CHECK-NEXT:    [[X2:%.*]] = mul i8 [[X:%.*]], [[X]]
2560 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[X2]])
2561 ; CHECK-NEXT:    [[Y2:%.*]] = mul i8 [[Y:%.*]], [[Y]]
2562 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub i8 [[X2]], [[Y2]]
2563 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
2564 ;
2565   %x2 = mul i8 %x, %x
2566   call void @use8(i8 %x2)
2567   %y2 = mul i8 %y, %y
2568   %r = sub i8 %x2, %y2
2569   ret i8 %r
2570 }
2571
2572 ; negative test
2573
2574 define i8 @diff_of_squares_use2(i8 %x, i8 %y) {
2575 ; CHECK-LABEL: @diff_of_squares_use2(
2576 ; CHECK-NEXT:    [[X2:%.*]] = mul i8 [[X:%.*]], [[X]]
2577 ; CHECK-NEXT:    [[Y2:%.*]] = mul i8 [[Y:%.*]], [[Y]]
2578 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[Y2]])
2579 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub i8 [[X2]], [[Y2]]
2580 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
2581 ;
2582   %x2 = mul i8 %x, %x
2583   %y2 = mul i8 %y, %y
2584   call void @use8(i8 %y2)
2585   %r = sub i8 %x2, %y2
2586   ret i8 %r
2587 }
2588
2589 ; negative test - must be squares
2590
2591 define i8 @diff_of_muls1(i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
2592 ; CHECK-LABEL: @diff_of_muls1(
2593 ; CHECK-NEXT:    [[M:%.*]] = mul i8 [[X:%.*]], [[Z:%.*]]
2594 ; CHECK-NEXT:    [[Y2:%.*]] = mul i8 [[Y:%.*]], [[Y]]
2595 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub i8 [[M]], [[Y2]]
2596 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
2597 ;
2598   %m = mul i8 %x, %z
2599   %y2 = mul i8 %y, %y
2600   %r = sub i8 %m, %y2
2601   ret i8 %r
2602 }
2603
2604 ; negative test - must be squares
2605
2606 define i8 @diff_of_muls2(i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
2607 ; CHECK-LABEL: @diff_of_muls2(
2608 ; CHECK-NEXT:    [[X2:%.*]] = mul i8 [[X:%.*]], [[X]]
2609 ; CHECK-NEXT:    [[M:%.*]] = mul i8 [[Y:%.*]], [[Z:%.*]]
2610 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub i8 [[X2]], [[M]]
2611 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
2612 ;
2613   %x2 = mul i8 %x, %x
2614   %m = mul i8 %y, %z
2615   %r = sub i8 %x2, %m
2616   ret i8 %r
2617 }
2618
2619 define i8 @sub_of_adds_2xz_multiuse(i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
2620 ; CHECK-LABEL: @sub_of_adds_2xz_multiuse(
2621 ; CHECK-NEXT:    [[XZ:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], [[Z:%.*]]
2622 ; CHECK-NEXT:    [[YZ:%.*]] = add i8 [[Z]], [[Y:%.*]]
2623 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub i8 [[X]], [[Y]]
2624 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[XZ]])
2625 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[YZ]])
2626 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
2627 ;
2628   %xz = add i8 %x, %z
2629   %yz = add i8 %z, %y
2630   %r = sub i8 %xz, %yz
2631   call void @use8(i8 %xz)
2632   call void @use8(i8 %yz)
2633   ret i8 %r
2634 }
2635
2636 define i8 @sub_of_adds_2xc_multiuse2_fail(i8 %x, i8 %y) {
2637 ; CHECK-LABEL: @sub_of_adds_2xc_multiuse2_fail(
2638 ; CHECK-NEXT:    [[XC:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], 10
2639 ; CHECK-NEXT:    [[YC:%.*]] = add i8 [[Y:%.*]], 11
2640 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sub i8 [[XC]], [[YC]]
2641 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[XC]])
2642 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[YC]])
2643 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
2644 ;
2645   %xc = add i8 %x, 10
2646   %yc = add i8 %y, 11
2647   %r = sub i8 %xc, %yc
2648   call void @use8(i8 %xc)
2649   call void @use8(i8 %yc)
2650   ret i8 %r
2651 }
2652
2653 define i8 @sub_of_adds_2xc(i8 %x, i8 %y) {
2654 ; CHECK-LABEL: @sub_of_adds_2xc(
2655 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sub i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
2656 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = add i8 [[TMP1]], 2
2657 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
2658 ;
2659   %xc = add i8 %x, 10
2660   %yc = add i8 %y, 8
2661   %r = sub i8 %xc, %yc
2662   ret i8 %r
2663 }