llvm/test/Transforms/InstSimplify/result-of-usub-is-non-zero-and-no-overflow.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt %s -passes=instsimplify -S | FileCheck %s
   3
   4 ; Here we subtract two values, check that subtraction did not overflow AND
   5 ; that the result is non-zero. This can be simplified just to a comparison
   6 ; between the base and offset.
   7
   8 declare void @use8(i8)
   9 declare void @use64(i64)
  10 declare void @use1(i1)
  11
  12 declare void @llvm.assume(i1)
  13
  14 ; If we are checking that we either did not get null or got no overflow,
  15 ; this is tautological and is always true.
  16
  17 define i1 @commutativity0(i8 %base, i8 %offset) {
  18 ; CHECK-LABEL: @commutativity0(
  19 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
  20 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
  21 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp uge i8 [[BASE]], [[OFFSET]]
  22 ; CHECK-NEXT:    call void @use1(i1 [[NO_UNDERFLOW]])
  23 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
  24 ; CHECK-NEXT:    call void @use1(i1 [[NOT_NULL]])
  25 ; CHECK-NEXT:    ret i1 true
  26 ;
  27   %adjusted = sub i8 %base, %offset
  28   call void @use8(i8 %adjusted)
  29   %no_underflow = icmp uge i8 %base, %offset
  30   call void @use1(i1 %no_underflow)
  31   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
  32   call void @use1(i1 %not_null)
  33   %r = or i1 %not_null, %no_underflow
  34   ret i1 %r
  35 }
  36 define i1 @commutativity1(i8 %base, i8 %offset) {
  37 ; CHECK-LABEL: @commutativity1(
  38 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
  39 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
  40 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ule i8 [[OFFSET]], [[BASE]]
  41 ; CHECK-NEXT:    call void @use1(i1 [[NO_UNDERFLOW]])
  42 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
  43 ; CHECK-NEXT:    call void @use1(i1 [[NOT_NULL]])
  44 ; CHECK-NEXT:    ret i1 true
  45 ;
  46   %adjusted = sub i8 %base, %offset
  47   call void @use8(i8 %adjusted)
  48   %no_underflow = icmp ule i8 %offset, %base ; swapped
  49   call void @use1(i1 %no_underflow)
  50   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
  51   call void @use1(i1 %not_null)
  52   %r = or i1 %not_null, %no_underflow
  53   ret i1 %r
  54 }
  55 define i1 @commutativity2(i8 %base, i8 %offset) {
  56 ; CHECK-LABEL: @commutativity2(
  57 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
  58 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
  59 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp uge i8 [[BASE]], [[OFFSET]]
  60 ; CHECK-NEXT:    call void @use1(i1 [[NO_UNDERFLOW]])
  61 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
  62 ; CHECK-NEXT:    call void @use1(i1 [[NOT_NULL]])
  63 ; CHECK-NEXT:    ret i1 true
  64 ;
  65   %adjusted = sub i8 %base, %offset
  66   call void @use8(i8 %adjusted)
  67   %no_underflow = icmp uge i8 %base, %offset
  68   call void @use1(i1 %no_underflow)
  69   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
  70   call void @use1(i1 %not_null)
  71   %r = or i1 %no_underflow, %not_null ; swapped
  72   ret i1 %r
  73 }
  74
  75 define i1 @commutativity3(i8 %base, i8 %offset) {
  76 ; CHECK-LABEL: @commutativity3(
  77 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
  78 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
  79 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ule i8 [[OFFSET]], [[BASE]]
  80 ; CHECK-NEXT:    call void @use1(i1 [[NO_UNDERFLOW]])
  81 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
  82 ; CHECK-NEXT:    call void @use1(i1 [[NOT_NULL]])
  83 ; CHECK-NEXT:    ret i1 true
  84 ;
  85   %adjusted = sub i8 %base, %offset
  86   call void @use8(i8 %adjusted)
  87   %no_underflow = icmp ule i8 %offset, %base ; swapped
  88   call void @use1(i1 %no_underflow)
  89   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
  90   call void @use1(i1 %not_null)
  91   %r = or i1 %no_underflow, %not_null ; swapped
  92   ret i1 %r
  93 }
  94
  95 ;-------------------------------------------------------------------------------
  96
  97 define i1 @exaustive_t0_no_underflow(i8 %base, i8 %offset) {
  98 ; CHECK-LABEL: @exaustive_t0_no_underflow(
  99 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
 100 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 101 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ult i8 [[BASE]], [[OFFSET]]
 102 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[NO_UNDERFLOW]]
 103 ;
 104   %adjusted = sub i8 %base, %offset
 105   call void @use8(i8 %adjusted)
 106   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 107   %no_underflow = icmp ult i8 %base, %offset
 108   %r = and i1 %no_underflow, %not_null
 109   ret i1 %r
 110 }
 111
 112 define i1 @exaustive_t1_not_null(i8 %base, i8 %offset) {
 113 ; CHECK-LABEL: @exaustive_t1_not_null(
 114 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
 115 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 116 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
 117 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[NOT_NULL]]
 118 ;
 119   %adjusted = sub i8 %base, %offset
 120   call void @use8(i8 %adjusted)
 121   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 122   %no_underflow = icmp ult i8 %base, %offset
 123   %r = or i1 %no_underflow, %not_null
 124   ret i1 %r
 125 }
 126
 127 define i1 @exaustive_t2_false(i8 %base, i8 %offset) {
 128 ; CHECK-LABEL: @exaustive_t2_false(
 129 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
 130 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 131 ; CHECK-NEXT:    ret i1 false
 132 ;
 133   %adjusted = sub i8 %base, %offset
 134   call void @use8(i8 %adjusted)
 135   %not_null = icmp eq i8 %adjusted, 0
 136   %no_underflow = icmp ult i8 %base, %offset
 137   %r = and i1 %no_underflow, %not_null
 138   ret i1 %r
 139 }
 140
 141 define i1 @exaustive_t3_bad(i8 %base, i8 %offset) {
 142 ; CHECK-LABEL: @exaustive_t3_bad(
 143 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
 144 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 145 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp eq i8 [[ADJUSTED]], 0
 146 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ult i8 [[BASE]], [[OFFSET]]
 147 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i1 [[NO_UNDERFLOW]], [[NOT_NULL]]
 148 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 149 ;
 150   %adjusted = sub i8 %base, %offset
 151   call void @use8(i8 %adjusted)
 152   %not_null = icmp eq i8 %adjusted, 0
 153   %no_underflow = icmp ult i8 %base, %offset
 154   %r = or i1 %no_underflow, %not_null
 155   ret i1 %r
 156 }
 157
 158 define i1 @exaustive_t4_no_underflow(i8 %base, i8 %offset) {
 159 ; CHECK-LABEL: @exaustive_t4_no_underflow(
 160 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
 161 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 162 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ugt i8 [[BASE]], [[OFFSET]]
 163 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[NO_UNDERFLOW]]
 164 ;
 165   %adjusted = sub i8 %base, %offset
 166   call void @use8(i8 %adjusted)
 167   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 168   %no_underflow = icmp ugt i8 %base, %offset
 169   %r = and i1 %no_underflow, %not_null
 170   ret i1 %r
 171 }
 172
 173 define i1 @exaustive_t5_not_null(i8 %base, i8 %offset) {
 174 ; CHECK-LABEL: @exaustive_t5_not_null(
 175 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
 176 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 177 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
 178 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[NOT_NULL]]
 179 ;
 180   %adjusted = sub i8 %base, %offset
 181   call void @use8(i8 %adjusted)
 182   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 183   %no_underflow = icmp ugt i8 %base, %offset
 184   %r = or i1 %no_underflow, %not_null
 185   ret i1 %r
 186 }
 187
 188 define i1 @exaustive_t6_false(i8 %base, i8 %offset) {
 189 ; CHECK-LABEL: @exaustive_t6_false(
 190 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
 191 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 192 ; CHECK-NEXT:    ret i1 false
 193 ;
 194   %adjusted = sub i8 %base, %offset
 195   call void @use8(i8 %adjusted)
 196   %not_null = icmp eq i8 %adjusted, 0
 197   %no_underflow = icmp ugt i8 %base, %offset
 198   %r = and i1 %no_underflow, %not_null
 199   ret i1 %r
 200 }
 201
 202 define i1 @exaustive_t7_bad(i8 %base, i8 %offset) {
 203 ; CHECK-LABEL: @exaustive_t7_bad(
 204 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
 205 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 206 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp eq i8 [[ADJUSTED]], 0
 207 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ugt i8 [[BASE]], [[OFFSET]]
 208 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = or i1 [[NO_UNDERFLOW]], [[NOT_NULL]]
 209 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 210 ;
 211   %adjusted = sub i8 %base, %offset
 212   call void @use8(i8 %adjusted)
 213   %not_null = icmp eq i8 %adjusted, 0
 214   %no_underflow = icmp ugt i8 %base, %offset
 215   %r = or i1 %no_underflow, %not_null
 216   ret i1 %r
 217 }
 218
 219 define i1 @exaustive_t8_bad(i8 %base, i8 %offset) {
 220 ; CHECK-LABEL: @exaustive_t8_bad(
 221 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
 222 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 223 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
 224 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ule i8 [[BASE]], [[OFFSET]]
 225 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i1 [[NO_UNDERFLOW]], [[NOT_NULL]]
 226 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 227 ;
 228   %adjusted = sub i8 %base, %offset
 229   call void @use8(i8 %adjusted)
 230   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 231   %no_underflow = icmp ule i8 %base, %offset
 232   %r = and i1 %no_underflow, %not_null
 233   ret i1 %r
 234 }
 235
 236 define i1 @exaustive_t9_true(i8 %base, i8 %offset) {
 237 ; CHECK-LABEL: @exaustive_t9_true(
 238 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
 239 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 240 ; CHECK-NEXT:    ret i1 true
 241 ;
 242   %adjusted = sub i8 %base, %offset
 243   call void @use8(i8 %adjusted)
 244   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 245   %no_underflow = icmp ule i8 %base, %offset
 246   %r = or i1 %no_underflow, %not_null
 247   ret i1 %r
 248 }
 249
 250 define i1 @exaustive_t10_not_null(i8 %base, i8 %offset) {
 251 ; CHECK-LABEL: @exaustive_t10_not_null(
 252 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
 253 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 254 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp eq i8 [[ADJUSTED]], 0
 255 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[NOT_NULL]]
 256 ;
 257   %adjusted = sub i8 %base, %offset
 258   call void @use8(i8 %adjusted)
 259   %not_null = icmp eq i8 %adjusted, 0
 260   %no_underflow = icmp ule i8 %base, %offset
 261   %r = and i1 %no_underflow, %not_null
 262   ret i1 %r
 263 }
 264
 265 define i1 @exaustive_t11_no_underflow(i8 %base, i8 %offset) {
 266 ; CHECK-LABEL: @exaustive_t11_no_underflow(
 267 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
 268 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 269 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp ule i8 [[BASE]], [[OFFSET]]
 270 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[NO_UNDERFLOW]]
 271 ;
 272   %adjusted = sub i8 %base, %offset
 273   call void @use8(i8 %adjusted)
 274   %not_null = icmp eq i8 %adjusted, 0
 275   %no_underflow = icmp ule i8 %base, %offset
 276   %r = or i1 %no_underflow, %not_null
 277   ret i1 %r
 278 }
 279
 280 define i1 @exaustive_t12_bad(i8 %base, i8 %offset) {
 281 ; CHECK-LABEL: @exaustive_t12_bad(
 282 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
 283 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 284 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp ne i8 [[ADJUSTED]], 0
 285 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp uge i8 [[BASE]], [[OFFSET]]
 286 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = and i1 [[NO_UNDERFLOW]], [[NOT_NULL]]
 287 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 288 ;
 289   %adjusted = sub i8 %base, %offset
 290   call void @use8(i8 %adjusted)
 291   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 292   %no_underflow = icmp uge i8 %base, %offset
 293   %r = and i1 %no_underflow, %not_null
 294   ret i1 %r
 295 }
 296
 297 define i1 @exaustive_t13_true(i8 %base, i8 %offset) {
 298 ; CHECK-LABEL: @exaustive_t13_true(
 299 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
 300 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 301 ; CHECK-NEXT:    ret i1 true
 302 ;
 303   %adjusted = sub i8 %base, %offset
 304   call void @use8(i8 %adjusted)
 305   %not_null = icmp ne i8 %adjusted, 0
 306   %no_underflow = icmp uge i8 %base, %offset
 307   %r = or i1 %no_underflow, %not_null
 308   ret i1 %r
 309 }
 310
 311 define i1 @exaustive_t14_not_null(i8 %base, i8 %offset) {
 312 ; CHECK-LABEL: @exaustive_t14_not_null(
 313 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
 314 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 315 ; CHECK-NEXT:    [[NOT_NULL:%.*]] = icmp eq i8 [[ADJUSTED]], 0
 316 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[NOT_NULL]]
 317 ;
 318   %adjusted = sub i8 %base, %offset
 319   call void @use8(i8 %adjusted)
 320   %not_null = icmp eq i8 %adjusted, 0
 321   %no_underflow = icmp uge i8 %base, %offset
 322   %r = and i1 %no_underflow, %not_null
 323   ret i1 %r
 324 }
 325
 326 define i1 @exaustive_t15_no_underflow(i8 %base, i8 %offset) {
 327 ; CHECK-LABEL: @exaustive_t15_no_underflow(
 328 ; CHECK-NEXT:    [[ADJUSTED:%.*]] = sub i8 [[BASE:%.*]], [[OFFSET:%.*]]
 329 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[ADJUSTED]])
 330 ; CHECK-NEXT:    [[NO_UNDERFLOW:%.*]] = icmp uge i8 [[BASE]], [[OFFSET]]
 331 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[NO_UNDERFLOW]]
 332 ;
 333   %adjusted = sub i8 %base, %offset
 334   call void @use8(i8 %adjusted)
 335   %not_null = icmp eq i8 %adjusted, 0
 336   %no_underflow = icmp uge i8 %base, %offset
 337   %r = or i1 %no_underflow, %not_null
 338   ret i1 %r
 339 }