llvm/test/Transforms/InstCombine/urem-via-cmp-select.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -passes=instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 ; https://alive2.llvm.org/ce/z/5eCiWi
   5 define i8 @urem_assume(i8 %x, i8 %n) {
   6 ; CHECK-LABEL: @urem_assume(
   7 ; CHECK-NEXT:    [[X_FR:%.*]] = freeze i8 [[X:%.*]]
   8 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp ult i8 [[X_FR]], [[N:%.*]]
   9 ; CHECK-NEXT:    tail call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
  10 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i8 [[X_FR]], 1
  11 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = icmp eq i8 [[ADD]], [[N]]
  12 ; CHECK-NEXT:    [[OUT:%.*]] = select i1 [[TMP1]], i8 0, i8 [[ADD]]
  13 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[OUT]]
  14 ;
  15   %cmp = icmp ult i8 %x, %n
  16   tail call void @llvm.assume(i1 %cmp)
  17   %add = add nuw i8 %x, 1
  18   %out = urem i8 %add, %n
  19   ret i8 %out
  20 }
  21
  22 ; https://alive2.llvm.org/ce/z/MGgtYN
  23 define i8 @urem_assume_without_nuw(i8 %x, i8 %n) {
  24 ; CHECK-LABEL: @urem_assume_without_nuw(
  25 ; CHECK-NEXT:    [[X_FR:%.*]] = freeze i8 [[X:%.*]]
  26 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp ult i8 [[X_FR]], [[N:%.*]]
  27 ; CHECK-NEXT:    tail call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
  28 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i8 [[X_FR]], 1
  29 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = icmp eq i8 [[ADD]], [[N]]
  30 ; CHECK-NEXT:    [[OUT:%.*]] = select i1 [[TMP1]], i8 0, i8 [[ADD]]
  31 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[OUT]]
  32 ;
  33   %cmp = icmp ult i8 %x, %n
  34   tail call void @llvm.assume(i1 %cmp)
  35   %add = add i8 %x, 1
  36   %out = urem i8 %add, %n
  37   ret i8 %out
  38 }
  39
  40 ; Negative test: The assume is false
  41 define i8 @urem_assume_eq(i8 %x, i8 %n) {
  42 ; CHECK-LABEL: @urem_assume_eq(
  43 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp eq i8 [[X:%.*]], [[N:%.*]]
  44 ; CHECK-NEXT:    tail call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
  45 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i8 [[X]], 1
  46 ; CHECK-NEXT:    [[OUT:%.*]] = urem i8 [[ADD]], [[N]]
  47 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[OUT]]
  48 ;
  49   %cmp = icmp eq i8 %x, %n
  50   tail call void @llvm.assume(i1 %cmp)
  51   %add = add i8 %x, 1
  52   %out = urem i8 %add, %n
  53   ret i8 %out
  54 }
  55
  56 ; Negative test: The assume is false
  57 define i8 @urem_assume_ne(i8 %x, i8 %n) {
  58 ; CHECK-LABEL: @urem_assume_ne(
  59 ; CHECK-NEXT:  start:
  60 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp ne i8 [[X:%.*]], [[N:%.*]]
  61 ; CHECK-NEXT:    tail call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
  62 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i8 [[X]], 1
  63 ; CHECK-NEXT:    [[OUT:%.*]] = urem i8 [[ADD]], [[N]]
  64 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[OUT]]
  65 ;
  66 start:
  67   %cmp = icmp ne i8 %x, %n
  68   tail call void @llvm.assume(i1 %cmp)
  69   %add = add i8 %x, 1
  70   %out = urem i8 %add, %n
  71   ret i8 %out
  72 }
  73
  74 ; Negative test: The add constant is not 1
  75 define i8 @urem_assume_with_unexpected_const(i8 %x, i8 %n) {
  76 ; CHECK-LABEL: @urem_assume_with_unexpected_const(
  77 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp ult i8 [[X:%.*]], [[N:%.*]]
  78 ; CHECK-NEXT:    tail call void @llvm.assume(i1 [[CMP]])
  79 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i8 [[X]], 2
  80 ; CHECK-NEXT:    [[OUT:%.*]] = urem i8 [[ADD]], [[N]]
  81 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[OUT]]
  82 ;
  83   %cmp = icmp ult i8 %x, %n
  84   tail call void @llvm.assume(i1 %cmp)
  85   %add = add i8 %x, 2            ; Transform only when the constant is 1
  86   %out = urem i8 %add, %n
  87   ret i8 %out
  88 }
  89
  90 ; https://alive2.llvm.org/ce/z/gNhZ2x
  91 define i8 @urem_without_assume(i8 %arg, i8 %arg2) {
  92 ; CHECK-LABEL: @urem_without_assume(
  93 ; CHECK-NEXT:    [[X:%.*]] = urem i8 [[ARG:%.*]], [[ARG2:%.*]]
  94 ; CHECK-NEXT:    [[X_FR:%.*]] = freeze i8 [[X]]
  95 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i8 [[X_FR]], 1
  96 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = icmp eq i8 [[ADD]], [[ARG2]]
  97 ; CHECK-NEXT:    [[OUT:%.*]] = select i1 [[TMP1]], i8 0, i8 [[ADD]]
  98 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[OUT]]
  99 ;
 100   %x = urem i8 %arg, %arg2
 101   %add = add i8 %x, 1
 102   %out = urem i8 %add, %arg2
 103   ret i8 %out
 104 }
 105
 106 ; https://alive2.llvm.org/ce/z/eHkgRa
 107 define i8 @urem_with_dominating_condition(i8 %x, i8 %n) {
 108 ; CHECK-LABEL: @urem_with_dominating_condition(
 109 ; CHECK-NEXT:  start:
 110 ; CHECK-NEXT:    [[X_FR:%.*]] = freeze i8 [[X:%.*]]
 111 ; CHECK-NEXT:    [[COND:%.*]] = icmp ult i8 [[X_FR]], [[N:%.*]]
 112 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[COND]], label [[DOTBB0:%.*]], label [[DOTBB1:%.*]]
 113 ; CHECK:       .bb0:
 114 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i8 [[X_FR]], 1
 115 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = icmp eq i8 [[ADD]], [[N]]
 116 ; CHECK-NEXT:    [[OUT:%.*]] = select i1 [[TMP0]], i8 0, i8 [[ADD]]
 117 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[OUT]]
 118 ; CHECK:       .bb1:
 119 ; CHECK-NEXT:    ret i8 0
 120 ;
 121 start:
 122   %cond = icmp ult i8 %x, %n
 123   br i1 %cond, label %.bb0, label %.bb1 ; Should also works for a dominating condition
 124 .bb0:
 125   %add = add i8 %x, 1
 126   %out = urem i8 %add, %n
 127   ret i8 %out
 128 .bb1:
 129   ret i8 0
 130 }
 131
 132 ; Revert the dominating condition and target branch at the same time.
 133 define i8 @urem_with_dominating_condition_false(i8 %x, i8 %n) {
 134 ; CHECK-LABEL: @urem_with_dominating_condition_false(
 135 ; CHECK-NEXT:  start:
 136 ; CHECK-NEXT:    [[X_FR:%.*]] = freeze i8 [[X:%.*]]
 137 ; CHECK-NEXT:    [[COND_NOT:%.*]] = icmp ult i8 [[X_FR]], [[N:%.*]]
 138 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[COND_NOT]], label [[DOTBB0:%.*]], label [[DOTBB1:%.*]]
 139 ; CHECK:       .bb0:
 140 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i8 [[X_FR]], 1
 141 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = icmp eq i8 [[ADD]], [[N]]
 142 ; CHECK-NEXT:    [[OUT:%.*]] = select i1 [[TMP0]], i8 0, i8 [[ADD]]
 143 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[OUT]]
 144 ; CHECK:       .bb1:
 145 ; CHECK-NEXT:    ret i8 0
 146 ;
 147 start:
 148   %cond = icmp uge i8 %x, %n
 149   br i1 %cond, label %.bb1, label %.bb0 ; Swap the branch targets
 150 .bb0:
 151   %add = add i8 %x, 1
 152   %out = urem i8 %add, %n
 153   ret i8 %out
 154 .bb1:
 155   ret i8 0
 156 }
 157
 158 ; Negative test
 159 define noundef i8 @urem_with_opposite_condition(i8 %x, i8 %n) {
 160 ; CHECK-LABEL: @urem_with_opposite_condition(
 161 ; CHECK-NEXT:    [[COND:%.*]] = icmp ult i8 [[X:%.*]], [[N:%.*]]
 162 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[COND]], label [[DOTBB1:%.*]], label [[DOTBB0:%.*]]
 163 ; CHECK:       .bb0:
 164 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i8 [[X]], 1
 165 ; CHECK-NEXT:    [[OUT:%.*]] = urem i8 [[ADD]], [[N]]
 166 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[OUT]]
 167 ; CHECK:       .bb1:
 168 ; CHECK-NEXT:    ret i8 0
 169 ;
 170   %cond = icmp ult i8 %x, %n
 171   br i1 %cond, label %.bb1, label %.bb0 ; Revert the condition
 172 .bb0:
 173   %add = add i8 %x, 1
 174   %out = urem i8 %add, %n
 175   ret i8 %out
 176 .bb1:
 177   ret i8 0
 178 }
 179
 180 declare void @llvm.assume(i1 noundef)