llvm/test/Transforms/InstCombine/unsigned-mul-lack-of-overflow-check-via-mul-udiv.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 ; Fold
   5 ;   ((%x * %y) u/ %x) == %y
   6 ; to
   7 ;   @llvm.umul.with.overflow(%x, %y) + extractvalue + not
   8
   9 define i1 @t0_basic(i8 %x, i8 %y) {
  10 ; CHECK-LABEL: @t0_basic(
  11 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL:%.*]] = call { i8, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i8(i8 [[X:%.*]], i8 [[Y:%.*]])
  12 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL_OV:%.*]] = extractvalue { i8, i1 } [[UMUL]], 1
  13 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL_NOT_OV:%.*]] = xor i1 [[UMUL_OV]], true
  14 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[UMUL_NOT_OV]]
  15 ;
  16   %t0 = mul i8 %x, %y
  17   %t1 = udiv i8 %t0, %x
  18   %r = icmp eq i8 %t1, %y
  19   ret i1 %r
  20 }
  21
  22 define <2 x i1> @t1_vec(<2 x i8> %x, <2 x i8> %y) {
  23 ; CHECK-LABEL: @t1_vec(
  24 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL:%.*]] = call { <2 x i8>, <2 x i1> } @llvm.umul.with.overflow.v2i8(<2 x i8> [[X:%.*]], <2 x i8> [[Y:%.*]])
  25 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL_OV:%.*]] = extractvalue { <2 x i8>, <2 x i1> } [[UMUL]], 1
  26 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL_NOT_OV:%.*]] = xor <2 x i1> [[UMUL_OV]], <i1 true, i1 true>
  27 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[UMUL_NOT_OV]]
  28 ;
  29   %t0 = mul <2 x i8> %x, %y
  30   %t1 = udiv <2 x i8> %t0, %x
  31   %r = icmp eq <2 x i8> %t1, %y
  32   ret <2 x i1> %r
  33 }
  34
  35 declare i8 @gen8()
  36
  37 define i1 @t2_commutative(i8 %x) {
  38 ; CHECK-LABEL: @t2_commutative(
  39 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = call i8 @gen8()
  40 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL:%.*]] = call { i8, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i8(i8 [[X:%.*]], i8 [[Y]])
  41 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL_OV:%.*]] = extractvalue { i8, i1 } [[UMUL]], 1
  42 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL_NOT_OV:%.*]] = xor i1 [[UMUL_OV]], true
  43 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[UMUL_NOT_OV]]
  44 ;
  45   %y = call i8 @gen8()
  46   %t0 = mul i8 %y, %x ; swapped
  47   %t1 = udiv i8 %t0, %x
  48   %r = icmp eq i8 %t1, %y
  49   ret i1 %r
  50 }
  51
  52 define i1 @t3_commutative(i8 %x) {
  53 ; CHECK-LABEL: @t3_commutative(
  54 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = call i8 @gen8()
  55 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL:%.*]] = call { i8, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i8(i8 [[X:%.*]], i8 [[Y]])
  56 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL_OV:%.*]] = extractvalue { i8, i1 } [[UMUL]], 1
  57 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL_NOT_OV:%.*]] = xor i1 [[UMUL_OV]], true
  58 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[UMUL_NOT_OV]]
  59 ;
  60   %y = call i8 @gen8()
  61   %t0 = mul i8 %y, %x ; swapped
  62   %t1 = udiv i8 %t0, %x
  63   %r = icmp eq i8 %t1, %y
  64   ret i1 %r
  65 }
  66
  67 define i1 @t4_commutative(i8 %x) {
  68 ; CHECK-LABEL: @t4_commutative(
  69 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = call i8 @gen8()
  70 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL:%.*]] = call { i8, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i8(i8 [[X:%.*]], i8 [[Y]])
  71 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL_OV:%.*]] = extractvalue { i8, i1 } [[UMUL]], 1
  72 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL_NOT_OV:%.*]] = xor i1 [[UMUL_OV]], true
  73 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[UMUL_NOT_OV]]
  74 ;
  75   %y = call i8 @gen8()
  76   %t0 = mul i8 %y, %x ; swapped
  77   %t1 = udiv i8 %t0, %x
  78   %r = icmp eq i8 %y, %t1 ; swapped
  79   ret i1 %r
  80 }
  81
  82 ; Extra-use tests
  83
  84 declare void @use8(i8)
  85
  86 define i1 @t5_extrause0(i8 %x, i8 %y) {
  87 ; CHECK-LABEL: @t5_extrause0(
  88 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL:%.*]] = call { i8, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i8(i8 [[X:%.*]], i8 [[Y:%.*]])
  89 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL_VAL:%.*]] = extractvalue { i8, i1 } [[UMUL]], 0
  90 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL_OV:%.*]] = extractvalue { i8, i1 } [[UMUL]], 1
  91 ; CHECK-NEXT:    [[UMUL_NOT_OV:%.*]] = xor i1 [[UMUL_OV]], true
  92 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[UMUL_VAL]])
  93 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[UMUL_NOT_OV]]
  94 ;
  95   %t0 = mul i8 %x, %y
  96   call void @use8(i8 %t0)
  97   %t1 = udiv i8 %t0, %x
  98   %r = icmp eq i8 %t1, %y
  99   ret i1 %r
 100 }
 101
 102 define i1 @t6_extrause1(i8 %x, i8 %y) {
 103 ; CHECK-LABEL: @t6_extrause1(
 104 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = mul i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 105 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = udiv i8 [[T0]], [[X]]
 106 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T1]])
 107 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i8 [[T1]], [[Y]]
 108 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 109 ;
 110   %t0 = mul i8 %x, %y
 111   %t1 = udiv i8 %t0, %x
 112   call void @use8(i8 %t1)
 113   %r = icmp eq i8 %t1, %y
 114   ret i1 %r
 115 }
 116
 117 define i1 @t7_extrause2(i8 %x, i8 %y) {
 118 ; CHECK-LABEL: @t7_extrause2(
 119 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = mul i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 120 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 121 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = udiv i8 [[T0]], [[X]]
 122 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T1]])
 123 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i8 [[T1]], [[Y]]
 124 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 125 ;
 126   %t0 = mul i8 %x, %y
 127   call void @use8(i8 %t0)
 128   %t1 = udiv i8 %t0, %x
 129   call void @use8(i8 %t1)
 130   %r = icmp eq i8 %t1, %y
 131   ret i1 %r
 132 }
 133
 134 ; Negative tests
 135
 136 define i1 @n8_different_x(i8 %x0, i8 %x1, i8 %y) {
 137 ; CHECK-LABEL: @n8_different_x(
 138 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = mul i8 [[X0:%.*]], [[Y:%.*]]
 139 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = udiv i8 [[T0]], [[X1:%.*]]
 140 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i8 [[T1]], [[Y]]
 141 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 142 ;
 143   %t0 = mul i8 %x0, %y
 144   %t1 = udiv i8 %t0, %x1
 145   %r = icmp eq i8 %t1, %y
 146   ret i1 %r
 147 }
 148
 149 define i1 @n9_different_y(i8 %x, i8 %y0, i8 %y1) {
 150 ; CHECK-LABEL: @n9_different_y(
 151 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = mul i8 [[X:%.*]], [[Y0:%.*]]
 152 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = udiv i8 [[T0]], [[X]]
 153 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i8 [[T1]], [[Y1:%.*]]
 154 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 155 ;
 156   %t0 = mul i8 %x, %y0
 157   %t1 = udiv i8 %t0, %x
 158   %r = icmp eq i8 %t1, %y1
 159   ret i1 %r
 160 }
 161
 162 define i1 @n10_wrong_pred(i8 %x, i8 %y) {
 163 ; CHECK-LABEL: @n10_wrong_pred(
 164 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = mul i8 [[X:%.*]], [[Y:%.*]]
 165 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = udiv i8 [[T0]], [[X]]
 166 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp ult i8 [[T1]], [[Y]]
 167 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 168 ;
 169   %t0 = mul i8 %x, %y
 170   %t1 = udiv i8 %t0, %x
 171   %r = icmp ult i8 %t1, %y
 172   ret i1 %r
 173 }