llvm/test/Transforms/Reassociate/reassoc-mul-nuw.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py UTC_ARGS: --version 4
   2 ; RUN: opt < %s -passes=reassociate -S | FileCheck %s
   3
   4 ; We cannot preserve nuw flags for mul
   5 define i4 @nuw_preserve_negative(i4 %a, i4 %b, i4 %c) {
   6 ; CHECK-LABEL: define i4 @nuw_preserve_negative(
   7 ; CHECK-SAME: i4 [[A:%.*]], i4 [[B:%.*]], i4 [[C:%.*]]) {
   8 ; CHECK-NEXT:    [[V0:%.*]] = mul i4 [[B]], [[A]]
   9 ; CHECK-NEXT:    [[V1:%.*]] = mul i4 [[V0]], [[C]]
  10 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[V1]]
  11 ;
  12   %v0 = mul nuw i4 %a, %c
  13   %v1 = mul nuw i4 %v0, %b
  14   ret i4 %v1
  15 }
  16
  17 ; TODO: we can add nuw flags if we know all operands are non-zero.
  18 define i4 @nuw_preserve_non_zero(i4 %a, i4 %b, i4 %c) {
  19 ; CHECK-LABEL: define i4 @nuw_preserve_non_zero(
  20 ; CHECK-SAME: i4 [[A:%.*]], i4 [[B:%.*]], i4 [[C:%.*]]) {
  21 ; CHECK-NEXT:    [[A0:%.*]] = add nuw i4 [[A]], 1
  22 ; CHECK-NEXT:    [[B0:%.*]] = add nuw i4 [[B]], 1
  23 ; CHECK-NEXT:    [[C0:%.*]] = add nuw i4 [[C]], 1
  24 ; CHECK-NEXT:    [[V0:%.*]] = mul nuw i4 [[B0]], [[A0]]
  25 ; CHECK-NEXT:    [[V1:%.*]] = mul nuw i4 [[V0]], [[C0]]
  26 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[V1]]
  27 ;
  28   %a0 = add nuw i4 %a, 1
  29   %b0 = add nuw i4 %b, 1
  30   %c0 = add nuw i4 %c, 1
  31   %v0 = mul nuw i4 %a0, %c0
  32   %v1 = mul nuw i4 %v0, %b0
  33   ret i4 %v1
  34 }
  35
  36 define i4 @re_order_mul_nuw(i4 %xx0, i4 %xx1, i4 %xx2, i4 %xx3) {
  37 ; CHECK-LABEL: define i4 @re_order_mul_nuw(
  38 ; CHECK-SAME: i4 [[XX0:%.*]], i4 [[XX1:%.*]], i4 [[XX2:%.*]], i4 [[XX3:%.*]]) {
  39 ; CHECK-NEXT:    [[X0:%.*]] = add nuw i4 [[XX0]], 1
  40 ; CHECK-NEXT:    [[X1:%.*]] = add nuw i4 [[XX1]], 1
  41 ; CHECK-NEXT:    [[X2:%.*]] = add nuw i4 [[XX2]], 1
  42 ; CHECK-NEXT:    [[X3:%.*]] = add nuw i4 [[XX3]], 1
  43 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_B:%.*]] = mul nuw i4 [[X1]], [[X0]]
  44 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_A:%.*]] = mul nuw i4 [[MUL_B]], [[X2]]
  45 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_C:%.*]] = mul nuw i4 [[MUL_A]], [[X3]]
  46 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[MUL_C]]
  47 ;
  48   %x0 = add nuw i4 %xx0, 1
  49   %x1 = add nuw i4 %xx1, 1
  50   %x2 = add nuw i4 %xx2, 1
  51   %x3 = add nuw i4 %xx3, 1
  52   %mul_a = mul nuw i4 %x0, %x1
  53   %mul_b = mul nuw i4 %x2, %x3
  54   %mul_c = mul nuw i4 %mul_a, %mul_b
  55   ret i4 %mul_c
  56 }
  57
  58 define i4 @re_order_mul_nuw_fail_maybe_zero(i4 %xx0, i4 %xx1, i4 %xx2, i4 %xx3) {
  59 ; CHECK-LABEL: define i4 @re_order_mul_nuw_fail_maybe_zero(
  60 ; CHECK-SAME: i4 [[XX0:%.*]], i4 [[XX1:%.*]], i4 [[XX2:%.*]], i4 [[XX3:%.*]]) {
  61 ; CHECK-NEXT:    [[X0:%.*]] = add nsw i4 [[XX0]], 1
  62 ; CHECK-NEXT:    [[X1:%.*]] = add nuw i4 [[XX1]], 1
  63 ; CHECK-NEXT:    [[X2:%.*]] = add nuw i4 [[XX2]], 1
  64 ; CHECK-NEXT:    [[X3:%.*]] = add nuw i4 [[XX3]], 1
  65 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_B:%.*]] = mul i4 [[X1]], [[X0]]
  66 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_A:%.*]] = mul i4 [[MUL_B]], [[X2]]
  67 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_C:%.*]] = mul i4 [[MUL_A]], [[X3]]
  68 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[MUL_C]]
  69 ;
  70   %x0 = add nsw i4 %xx0, 1
  71   %x1 = add nuw i4 %xx1, 1
  72   %x2 = add nuw i4 %xx2, 1
  73   %x3 = add nuw i4 %xx3, 1
  74   %mul_a = mul nuw i4 %x0, %x1
  75   %mul_b = mul nuw i4 %x2, %x3
  76   %mul_c = mul nuw i4 %mul_a, %mul_b
  77   ret i4 %mul_c
  78 }
  79
  80 define i4 @re_order_mul_nsw(i4 %xx0, i4 %xx1, i4 %xx2, i4 %xx3) {
  81 ; CHECK-LABEL: define i4 @re_order_mul_nsw(
  82 ; CHECK-SAME: i4 [[XX0:%.*]], i4 [[XX1:%.*]], i4 [[XX2:%.*]], i4 [[XX3:%.*]]) {
  83 ; CHECK-NEXT:    [[X0_NZ:%.*]] = add nuw i4 [[XX0]], 1
  84 ; CHECK-NEXT:    [[X1_NZ:%.*]] = add nuw i4 [[XX1]], 1
  85 ; CHECK-NEXT:    [[X2_NZ:%.*]] = add nuw i4 [[XX2]], 1
  86 ; CHECK-NEXT:    [[X3_NZ:%.*]] = add nuw i4 [[XX3]], 1
  87 ; CHECK-NEXT:    [[X0:%.*]] = call i4 @llvm.smax.i4(i4 [[X0_NZ]], i4 1)
  88 ; CHECK-NEXT:    [[X1:%.*]] = call i4 @llvm.smax.i4(i4 [[X1_NZ]], i4 1)
  89 ; CHECK-NEXT:    [[X2:%.*]] = call i4 @llvm.smax.i4(i4 [[X2_NZ]], i4 1)
  90 ; CHECK-NEXT:    [[X3:%.*]] = call i4 @llvm.smax.i4(i4 [[X3_NZ]], i4 1)
  91 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_B:%.*]] = mul nsw i4 [[X1]], [[X0]]
  92 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_A:%.*]] = mul nsw i4 [[MUL_B]], [[X2]]
  93 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_C:%.*]] = mul nsw i4 [[MUL_A]], [[X3]]
  94 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[MUL_C]]
  95 ;
  96   %x0_nz = add nuw i4 %xx0, 1
  97   %x1_nz = add nuw i4 %xx1, 1
  98   %x2_nz = add nuw i4 %xx2, 1
  99   %x3_nz = add nuw i4 %xx3, 1
 100   %x0 = call i4 @llvm.smax.i4(i4 %x0_nz, i4 1)
 101   %x1 = call i4 @llvm.smax.i4(i4 %x1_nz, i4 1)
 102   %x2 = call i4 @llvm.smax.i4(i4 %x2_nz, i4 1)
 103   %x3 = call i4 @llvm.smax.i4(i4 %x3_nz, i4 1)
 104   %mul_a = mul nsw i4 %x0, %x1
 105   %mul_b = mul nsw i4 %x2, %x3
 106   %mul_c = mul nsw i4 %mul_a, %mul_b
 107   ret i4 %mul_c
 108 }
 109
 110 define i4 @re_order_mul_nsw_nuw(i4 %xx0, i4 %xx1, i4 %xx2, i4 %xx3) {
 111 ; CHECK-LABEL: define i4 @re_order_mul_nsw_nuw(
 112 ; CHECK-SAME: i4 [[XX0:%.*]], i4 [[XX1:%.*]], i4 [[XX2:%.*]], i4 [[XX3:%.*]]) {
 113 ; CHECK-NEXT:    [[X0:%.*]] = add nuw i4 [[XX0]], 1
 114 ; CHECK-NEXT:    [[X1:%.*]] = add nuw i4 [[XX1]], 1
 115 ; CHECK-NEXT:    [[X2:%.*]] = add nuw i4 [[XX2]], 1
 116 ; CHECK-NEXT:    [[X3:%.*]] = add nuw i4 [[XX3]], 1
 117 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_B:%.*]] = mul nuw nsw i4 [[X1]], [[X0]]
 118 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_A:%.*]] = mul nuw nsw i4 [[MUL_B]], [[X2]]
 119 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_C:%.*]] = mul nuw nsw i4 [[MUL_A]], [[X3]]
 120 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[MUL_C]]
 121 ;
 122   %x0 = add nuw i4 %xx0, 1
 123   %x1 = add nuw i4 %xx1, 1
 124   %x2 = add nuw i4 %xx2, 1
 125   %x3 = add nuw i4 %xx3, 1
 126   %mul_a = mul nuw nsw i4 %x0, %x1
 127   %mul_b = mul nuw nsw i4 %x2, %x3
 128   %mul_c = mul nuw nsw i4 %mul_a, %mul_b
 129   ret i4 %mul_c
 130 }
 131
 132 define i4 @re_order_mul_fail_maybe_neg(i4 %xx0, i4 %xx1, i4 %xx2, i4 %xx3) {
 133 ; CHECK-LABEL: define i4 @re_order_mul_fail_maybe_neg(
 134 ; CHECK-SAME: i4 [[XX0:%.*]], i4 [[XX1:%.*]], i4 [[XX2:%.*]], i4 [[XX3:%.*]]) {
 135 ; CHECK-NEXT:    [[X0_NZ:%.*]] = add nuw i4 [[XX0]], 1
 136 ; CHECK-NEXT:    [[X1_NZ:%.*]] = add nuw i4 [[XX1]], 1
 137 ; CHECK-NEXT:    [[X2_NZ:%.*]] = add nuw i4 [[XX2]], 1
 138 ; CHECK-NEXT:    [[X3:%.*]] = add nuw i4 [[XX3]], 1
 139 ; CHECK-NEXT:    [[X0:%.*]] = call i4 @llvm.smax.i4(i4 [[X0_NZ]], i4 1)
 140 ; CHECK-NEXT:    [[X1:%.*]] = call i4 @llvm.smax.i4(i4 [[X1_NZ]], i4 1)
 141 ; CHECK-NEXT:    [[X2:%.*]] = call i4 @llvm.smax.i4(i4 [[X2_NZ]], i4 1)
 142 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_B:%.*]] = mul i4 [[X1]], [[X0]]
 143 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_A:%.*]] = mul i4 [[MUL_B]], [[X3]]
 144 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_C:%.*]] = mul i4 [[MUL_A]], [[X2]]
 145 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[MUL_C]]
 146 ;
 147   %x0_nz = add nuw i4 %xx0, 1
 148   %x1_nz = add nuw i4 %xx1, 1
 149   %x2_nz = add nuw i4 %xx2, 1
 150   %x3 = add nuw i4 %xx3, 1
 151   %x0 = call i4 @llvm.smax.i4(i4 %x0_nz, i4 1)
 152   %x1 = call i4 @llvm.smax.i4(i4 %x1_nz, i4 1)
 153   %x2 = call i4 @llvm.smax.i4(i4 %x2_nz, i4 1)
 154   %mul_a = mul nsw i4 %x0, %x1
 155   %mul_b = mul nsw i4 %x2, %x3
 156   %mul_c = mul nsw i4 %mul_a, %mul_b
 157   ret i4 %mul_c
 158 }
 159
 160 define i4 @re_order_mul_nsw_fail_maybe_z(i4 %xx0, i4 %xx1, i4 %xx2, i4 %xx3) {
 161 ; CHECK-LABEL: define i4 @re_order_mul_nsw_fail_maybe_z(
 162 ; CHECK-SAME: i4 [[XX0:%.*]], i4 [[XX1:%.*]], i4 [[XX2:%.*]], i4 [[XX3:%.*]]) {
 163 ; CHECK-NEXT:    [[X0_NZ:%.*]] = add nuw i4 [[XX0]], 1
 164 ; CHECK-NEXT:    [[X1_NZ:%.*]] = add nuw i4 [[XX1]], 1
 165 ; CHECK-NEXT:    [[X2_NZ:%.*]] = add nuw i4 [[XX2]], 1
 166 ; CHECK-NEXT:    [[X3_NZ:%.*]] = add nuw i4 [[XX3]], 1
 167 ; CHECK-NEXT:    [[X0:%.*]] = call i4 @llvm.smax.i4(i4 [[X0_NZ]], i4 1)
 168 ; CHECK-NEXT:    [[X1:%.*]] = call i4 @llvm.smax.i4(i4 [[X1_NZ]], i4 1)
 169 ; CHECK-NEXT:    [[X2:%.*]] = call i4 @llvm.smax.i4(i4 [[X2_NZ]], i4 0)
 170 ; CHECK-NEXT:    [[X3:%.*]] = call i4 @llvm.smax.i4(i4 [[X3_NZ]], i4 1)
 171 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_B:%.*]] = mul i4 [[X1]], [[X0]]
 172 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_A:%.*]] = mul i4 [[MUL_B]], [[X2]]
 173 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_C:%.*]] = mul i4 [[MUL_A]], [[X3]]
 174 ; CHECK-NEXT:    ret i4 [[MUL_C]]
 175 ;
 176   %x0_nz = add nuw i4 %xx0, 1
 177   %x1_nz = add nuw i4 %xx1, 1
 178   %x2_nz = add nuw i4 %xx2, 1
 179   %x3_nz = add nuw i4 %xx3, 1
 180   %x0 = call i4 @llvm.smax.i4(i4 %x0_nz, i4 1)
 181   %x1 = call i4 @llvm.smax.i4(i4 %x1_nz, i4 1)
 182   %x2 = call i4 @llvm.smax.i4(i4 %x2_nz, i4 0)
 183   %x3 = call i4 @llvm.smax.i4(i4 %x3_nz, i4 1)
 184   %mul_a = mul nsw i4 %x0, %x1
 185   %mul_b = mul nsw i4 %x2, %x3
 186   %mul_c = mul nsw i4 %mul_a, %mul_b
 187   ret i4 %mul_c
 188 }