Follow up to d0858bffa11, add missing REQUIRES x86
[llvm-project.git] / llvm / test / Transforms / InstSimplify / div.ll
bloba379e1ec9efe22bcd5864c1618e231c52b029eb0
1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
2 ; RUN: opt < %s -passes=instsimplify -S | FileCheck %s
4 define i32 @zero_dividend(i32 %A) {
5 ; CHECK-LABEL: @zero_dividend(
6 ; CHECK-NEXT:    ret i32 0
8   %B = sdiv i32 0, %A
9   ret i32 %B
12 define <2 x i32> @zero_dividend_vector(<2 x i32> %A) {
13 ; CHECK-LABEL: @zero_dividend_vector(
14 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> zeroinitializer
16   %B = udiv <2 x i32> zeroinitializer, %A
17   ret <2 x i32> %B
20 define <2 x i32> @zero_dividend_vector_undef_elt(<2 x i32> %A) {
21 ; CHECK-LABEL: @zero_dividend_vector_undef_elt(
22 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> zeroinitializer
24   %B = sdiv <2 x i32> <i32 0, i32 undef>, %A
25   ret <2 x i32> %B
28 ; Division-by-zero is poison. UB in any vector lane means the whole op is poison.
30 define <2 x i8> @sdiv_zero_elt_vec_constfold(<2 x i8> %x) {
31 ; CHECK-LABEL: @sdiv_zero_elt_vec_constfold(
32 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> poison
34   %div = sdiv <2 x i8> <i8 1, i8 2>, <i8 0, i8 -42>
35   ret <2 x i8> %div
38 define <2 x i8> @udiv_zero_elt_vec_constfold(<2 x i8> %x) {
39 ; CHECK-LABEL: @udiv_zero_elt_vec_constfold(
40 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> poison
42   %div = udiv <2 x i8> <i8 1, i8 2>, <i8 42, i8 0>
43   ret <2 x i8> %div
46 define <2 x i8> @sdiv_zero_elt_vec(<2 x i8> %x) {
47 ; CHECK-LABEL: @sdiv_zero_elt_vec(
48 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> poison
50   %div = sdiv <2 x i8> %x, <i8 -42, i8 0>
51   ret <2 x i8> %div
54 define <2 x i8> @udiv_zero_elt_vec(<2 x i8> %x) {
55 ; CHECK-LABEL: @udiv_zero_elt_vec(
56 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> poison
58   %div = udiv <2 x i8> %x, <i8 0, i8 42>
59   ret <2 x i8> %div
62 define <2 x i8> @sdiv_undef_elt_vec(<2 x i8> %x) {
63 ; CHECK-LABEL: @sdiv_undef_elt_vec(
64 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> poison
66   %div = sdiv <2 x i8> %x, <i8 -42, i8 undef>
67   ret <2 x i8> %div
70 define <2 x i8> @udiv_undef_elt_vec(<2 x i8> %x) {
71 ; CHECK-LABEL: @udiv_undef_elt_vec(
72 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> poison
74   %div = udiv <2 x i8> %x, <i8 undef, i8 42>
75   ret <2 x i8> %div
78 ; Division-by-zero is undef. UB in any vector lane means the whole op is undef.
79 ; Thus, we can simplify this: if any element of 'y' is 0, we can do anything.
80 ; Therefore, assume that all elements of 'y' must be 1.
82 define <2 x i1> @sdiv_bool_vec(<2 x i1> %x, <2 x i1> %y) {
83 ; CHECK-LABEL: @sdiv_bool_vec(
84 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[X:%.*]]
86   %div = sdiv <2 x i1> %x, %y
87   ret <2 x i1> %div
90 define <2 x i1> @udiv_bool_vec(<2 x i1> %x, <2 x i1> %y) {
91 ; CHECK-LABEL: @udiv_bool_vec(
92 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> [[X:%.*]]
94   %div = udiv <2 x i1> %x, %y
95   ret <2 x i1> %div
98 define i32 @zext_bool_udiv_divisor(i1 %x, i32 %y) {
99 ; CHECK-LABEL: @zext_bool_udiv_divisor(
100 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[Y:%.*]]
102   %ext = zext i1 %x to i32
103   %r = udiv i32 %y, %ext
104   ret i32 %r
107 define <2 x i32> @zext_bool_sdiv_divisor_vec(<2 x i1> %x, <2 x i32> %y) {
108 ; CHECK-LABEL: @zext_bool_sdiv_divisor_vec(
109 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[Y:%.*]]
111   %ext = zext <2 x i1> %x to <2 x i32>
112   %r = sdiv <2 x i32> %y, %ext
113   ret <2 x i32> %r
116 define i32 @udiv_dividend_known_smaller_than_constant_divisor(i32 %x) {
117 ; CHECK-LABEL: @udiv_dividend_known_smaller_than_constant_divisor(
118 ; CHECK-NEXT:    ret i32 0
120   %and = and i32 %x, 250
121   %div = udiv i32 %and, 251
122   ret i32 %div
125 define i32 @not_udiv_dividend_known_smaller_than_constant_divisor(i32 %x) {
126 ; CHECK-LABEL: @not_udiv_dividend_known_smaller_than_constant_divisor(
127 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], 251
128 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = udiv i32 [[AND]], 251
129 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[DIV]]
131   %and = and i32 %x, 251
132   %div = udiv i32 %and, 251
133   ret i32 %div
136 define i32 @udiv_constant_dividend_known_smaller_than_divisor(i32 %x) {
137 ; CHECK-LABEL: @udiv_constant_dividend_known_smaller_than_divisor(
138 ; CHECK-NEXT:    ret i32 0
140   %or = or i32 %x, 251
141   %div = udiv i32 250, %or
142   ret i32 %div
145 define i32 @not_udiv_constant_dividend_known_smaller_than_divisor(i32 %x) {
146 ; CHECK-LABEL: @not_udiv_constant_dividend_known_smaller_than_divisor(
147 ; CHECK-NEXT:    [[OR:%.*]] = or i32 [[X:%.*]], 251
148 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = udiv i32 251, [[OR]]
149 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[DIV]]
151   %or = or i32 %x, 251
152   %div = udiv i32 251, %or
153   ret i32 %div
156 define i8 @udiv_dividend_known_smaller_than_constant_divisor2(i1 %b) {
157 ; CHECK-LABEL: @udiv_dividend_known_smaller_than_constant_divisor2(
158 ; CHECK-NEXT:    ret i8 0
160   %t0 = zext i1 %b to i8
161   %xor = xor i8 %t0, 12
162   %r = udiv i8 %xor, 14
163   ret i8 %r
166 ; negative test - dividend can equal 13
168 define i8 @not_udiv_dividend_known_smaller_than_constant_divisor2(i1 %b) {
169 ; CHECK-LABEL: @not_udiv_dividend_known_smaller_than_constant_divisor2(
170 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = zext i1 [[B:%.*]] to i8
171 ; CHECK-NEXT:    [[XOR:%.*]] = xor i8 [[T0]], 12
172 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = udiv i8 [[XOR]], 13
173 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
175   %t0 = zext i1 %b to i8
176   %xor = xor i8 %t0, 12
177   %r = udiv i8 %xor, 13
178   ret i8 %r
181 ; This would require computing known bits on both x and y. Is it worth doing?
183 define i32 @udiv_dividend_known_smaller_than_divisor(i32 %x, i32 %y) {
184 ; CHECK-LABEL: @udiv_dividend_known_smaller_than_divisor(
185 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], 250
186 ; CHECK-NEXT:    [[OR:%.*]] = or i32 [[Y:%.*]], 251
187 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = udiv i32 [[AND]], [[OR]]
188 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[DIV]]
190   %and = and i32 %x, 250
191   %or = or i32 %y, 251
192   %div = udiv i32 %and, %or
193   ret i32 %div
196 define i32 @not_udiv_dividend_known_smaller_than_divisor(i32 %x, i32 %y) {
197 ; CHECK-LABEL: @not_udiv_dividend_known_smaller_than_divisor(
198 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and i32 [[X:%.*]], 251
199 ; CHECK-NEXT:    [[OR:%.*]] = or i32 [[Y:%.*]], 251
200 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = udiv i32 [[AND]], [[OR]]
201 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[DIV]]
203   %and = and i32 %x, 251
204   %or = or i32 %y, 251
205   %div = udiv i32 %and, %or
206   ret i32 %div
209 declare i32 @external()
211 define i32 @div1() {
212 ; CHECK-LABEL: @div1(
213 ; CHECK-NEXT:    [[CALL:%.*]] = call i32 @external(), !range [[RNG0:![0-9]+]]
214 ; CHECK-NEXT:    ret i32 0
216   %call = call i32 @external(), !range !0
217   %urem = udiv i32 %call, 3
218   ret i32 %urem
221 define i8 @sdiv_minusone_divisor() {
222 ; CHECK-LABEL: @sdiv_minusone_divisor(
223 ; CHECK-NEXT:    ret i8 poison
225   %v = sdiv i8 -128, -1
226   ret i8 %v
229 @g = external global i64
230 @g2 = external global i64
232 define i64 @const_sdiv_one() {
233 ; CHECK-LABEL: @const_sdiv_one(
234 ; CHECK-NEXT:    ret i64 ptrtoint (ptr @g to i64)
236   %div = sdiv i64 ptrtoint (ptr @g to i64), 1
237   ret i64 %div
240 define i64 @const_srem_one() {
241 ; CHECK-LABEL: @const_srem_one(
242 ; CHECK-NEXT:    ret i64 0
244   %rem = srem i64 ptrtoint (ptr @g to i64), 1
245   ret i64 %rem
248 define i64 @const_udiv_one() {
249 ; CHECK-LABEL: @const_udiv_one(
250 ; CHECK-NEXT:    ret i64 ptrtoint (ptr @g to i64)
252   %div = udiv i64 ptrtoint (ptr @g to i64), 1
253   ret i64 %div
256 define i64 @const_urem_one() {
257 ; CHECK-LABEL: @const_urem_one(
258 ; CHECK-NEXT:    ret i64 0
260   %rem = urem i64 ptrtoint (ptr @g to i64), 1
261   ret i64 %rem
264 define i64 @const_sdiv_zero() {
265 ; CHECK-LABEL: @const_sdiv_zero(
266 ; CHECK-NEXT:    ret i64 0
268   %div = sdiv i64 0, ptrtoint (ptr @g to i64)
269   ret i64 %div
272 define i64 @const_srem_zero() {
273 ; CHECK-LABEL: @const_srem_zero(
274 ; CHECK-NEXT:    ret i64 0
276   %rem = srem i64 0, ptrtoint (ptr @g to i64)
277   ret i64 %rem
280 define i64 @const_udiv_zero() {
281 ; CHECK-LABEL: @const_udiv_zero(
282 ; CHECK-NEXT:    ret i64 0
284   %div = udiv i64 0, ptrtoint (ptr @g to i64)
285   ret i64 %div
288 define i64 @const_urem_zero() {
289 ; CHECK-LABEL: @const_urem_zero(
290 ; CHECK-NEXT:    ret i64 0
292   %rem = urem i64 0, ptrtoint (ptr @g to i64)
293   ret i64 %rem
296 define i64 @const_sdiv_zero_negone() {
297 ; CHECK-LABEL: @const_sdiv_zero_negone(
298 ; CHECK-NEXT:    ret i64 0
300   %div = sdiv i64 0, -1
301   ret i64 %div
304 define i1 @const_sdiv_i1() {
305 ; CHECK-LABEL: @const_sdiv_i1(
306 ; CHECK-NEXT:    ret i1 ptrtoint (ptr @g to i1)
308   %div = sdiv i1 ptrtoint (ptr @g to i1), ptrtoint (ptr @g2 to i1)
309   ret i1 %div
312 define i1 @const_srem_1() {
313 ; CHECK-LABEL: @const_srem_1(
314 ; CHECK-NEXT:    ret i1 false
316   %rem = srem i1 ptrtoint (ptr @g to i1), ptrtoint (ptr @g2 to i1)
317   ret i1 %rem
320 define i1 @const_udiv_i1() {
321 ; CHECK-LABEL: @const_udiv_i1(
322 ; CHECK-NEXT:    ret i1 ptrtoint (ptr @g to i1)
324   %div = udiv i1 ptrtoint (ptr @g to i1), ptrtoint (ptr @g2 to i1)
325   ret i1 %div
328 define i1 @const_urem_1() {
329 ; CHECK-LABEL: @const_urem_1(
330 ; CHECK-NEXT:    ret i1 false
332   %rem = urem i1 ptrtoint (ptr @g to i1), ptrtoint (ptr @g2 to i1)
333   ret i1 %rem
336 ; Can't divide evenly, so create poison.
338 define i8 @sdiv_exact_trailing_zeros(i8 %x) {
339 ; CHECK-LABEL: @sdiv_exact_trailing_zeros(
340 ; CHECK-NEXT:    ret i8 poison
342   %o = or i8 %x, 1           ; odd number
343   %r = sdiv exact i8 %o, -42 ; can't divide exactly
344   ret i8 %r
347 ; Negative test - could divide evenly.
349 define i8 @sdiv_exact_trailing_zeros_eq(i8 %x) {
350 ; CHECK-LABEL: @sdiv_exact_trailing_zeros_eq(
351 ; CHECK-NEXT:    [[O:%.*]] = or i8 [[X:%.*]], 2
352 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sdiv exact i8 [[O]], -42
353 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
355   %o = or i8 %x, 2
356   %r = sdiv exact i8 %o, -42
357   ret i8 %r
360 ; Negative test - must be exact div.
362 define i8 @sdiv_trailing_zeros(i8 %x) {
363 ; CHECK-LABEL: @sdiv_trailing_zeros(
364 ; CHECK-NEXT:    [[O:%.*]] = or i8 [[X:%.*]], 1
365 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sdiv i8 [[O]], -12
366 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
368   %o = or i8 %x, 1
369   %r = sdiv i8 %o, -12
370   ret i8 %r
373 ; TODO: Match non-splat vector constants.
375 define <2 x i8> @sdiv_exact_trailing_zeros_nonuniform_vector(<2 x i8> %x) {
376 ; CHECK-LABEL: @sdiv_exact_trailing_zeros_nonuniform_vector(
377 ; CHECK-NEXT:    [[O:%.*]] = or <2 x i8> [[X:%.*]], <i8 3, i8 1>
378 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = sdiv exact <2 x i8> [[O]], <i8 12, i8 2>
379 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
381   %o = or <2 x i8> %x, <i8 3, i8 1>
382   %r = sdiv exact <2 x i8> %o, <i8 12, i8 2>
383   ret <2 x i8> %r
386 ; Can't divide evenly, so create poison.
388 define <2 x i8> @udiv_exact_trailing_zeros(<2 x i8> %x) {
389 ; CHECK-LABEL: @udiv_exact_trailing_zeros(
390 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> poison
392   %o = or <2 x i8> %x, <i8 3, i8 3>
393   %r = udiv exact <2 x i8> %o, <i8 12, i8 12>  ; can't divide exactly
394   ret <2 x i8> %r
397 ; Negative test - could divide evenly.
399 define <2 x i8> @udiv_exact_trailing_zeros_eq(<2 x i8> %x) {
400 ; CHECK-LABEL: @udiv_exact_trailing_zeros_eq(
401 ; CHECK-NEXT:    [[O:%.*]] = or <2 x i8> [[X:%.*]], <i8 28, i8 28>
402 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = udiv exact <2 x i8> [[O]], <i8 12, i8 12>
403 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
405   %o = or <2 x i8> %x, <i8 28, i8 28>
406   %r = udiv exact <2 x i8> %o, <i8 12, i8 12>
407   ret <2 x i8> %r
410 ; Negative test - must be exact div.
412 define i8 @udiv_trailing_zeros(i8 %x) {
413 ; CHECK-LABEL: @udiv_trailing_zeros(
414 ; CHECK-NEXT:    [[O:%.*]] = or i8 [[X:%.*]], 1
415 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = udiv i8 [[O]], 12
416 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[R]]
418   %o = or i8 %x, 1
419   %r = udiv i8 %o, 12
420   ret i8 %r
423 ; Negative test - only the first element is poison
425 define <2 x i8> @udiv_exact_trailing_zeros_nonuniform_vector(<2 x i8> %x) {
426 ; CHECK-LABEL: @udiv_exact_trailing_zeros_nonuniform_vector(
427 ; CHECK-NEXT:    [[O:%.*]] = or <2 x i8> [[X:%.*]], <i8 3, i8 3>
428 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = udiv exact <2 x i8> [[O]], <i8 12, i8 1>
429 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[R]]
431   %o = or <2 x i8> %x, <i8 3, i8 3>
432   %r = udiv exact <2 x i8> %o, <i8 12, i8 1>
433   ret <2 x i8> %r
436 !0 = !{i32 0, i32 3}
438 define i32 @sdiv_one_srem_divisor(i32 %a, i32 %b) {
439 ; CHECK-LABEL: @sdiv_one_srem_divisor(
440 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[A:%.*]]
442   %srem = srem i32 1, %b
443   %sdiv = sdiv i32 %a, %srem
444   ret i32 %sdiv
447 define i32 @sdiv_one_urem_divisor(i32 %a, i32 %b) {
448 ; CHECK-LABEL: @sdiv_one_urem_divisor(
449 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[A:%.*]]
451   %urem = urem i32 1, %b
452   %sdiv = sdiv i32 %a, %urem
453   ret i32 %sdiv
456 define i32 @udiv_one_srem_divisor(i32 %a, i32 %b) {
457 ; CHECK-LABEL: @udiv_one_srem_divisor(
458 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[A:%.*]]
460   %srem = srem i32 1, %b
461   %udiv = udiv i32 %a, %srem
462   ret i32 %udiv
465 define i32 @udiv_one_urem_divisor(i32 %a, i32 %b) {
466 ; CHECK-LABEL: @udiv_one_urem_divisor(
467 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[A:%.*]]
469   %urem = urem i32 1, %b
470   %udiv = udiv i32 %a, %urem
471   ret i32 %udiv
474 define i32 @srem_one_srem_divisor(i32 %a, i32 %b) {
475 ; CHECK-LABEL: @srem_one_srem_divisor(
476 ; CHECK-NEXT:    ret i32 0
478   %srem = srem i32 1, %b
479   %srem1 = srem i32 %a, %srem
480   ret i32 %srem1
483 define i32 @urem_one_srem_divisor(i32 %a, i32 %b) {
484 ; CHECK-LABEL: @urem_one_srem_divisor(
485 ; CHECK-NEXT:    ret i32 0
487   %srem = srem i32 1, %b
488   %urem = urem i32 %a, %srem
489   ret i32 %urem
492 define i32 @srem_one_urem_divisor(i32 %a, i32 %b) {
493 ; CHECK-LABEL: @srem_one_urem_divisor(
494 ; CHECK-NEXT:    ret i32 0
496   %urem = urem i32 1, %b
497   %srem = srem i32 %a, %urem
498   ret i32 %srem
501 define i32 @urem_one_urem_divisor(i32 %a, i32 %b) {
502 ; CHECK-LABEL: @urem_one_urem_divisor(
503 ; CHECK-NEXT:    ret i32 0
505   %urem = urem i32 1, %b
506   %urem1 = urem i32 %a, %urem
507   ret i32 %urem1
510 define <2 x i8> @sdiv_one_vec_srem_divisor(<2 x i8> %a, <2 x i8> %b) {
511 ; CHECK-LABEL: @sdiv_one_vec_srem_divisor(
512 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[A:%.*]]
514   %srem = srem <2 x i8> <i8 1, i8 1>, %b
515   %sdiv = sdiv <2 x i8> %a, %srem
516   ret <2 x i8> %sdiv
519 define i32 @sdiv_and_one_divisor(i32 %x, i32 %y) {
520 ; CHECK-LABEL: @sdiv_and_one_divisor(
521 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[Y:%.*]]
523   %and = and i32 %x, 1
524   %res = sdiv i32 %y, %and
525   ret i32 %res
528 define <2 x i8> @sdiv_and_one_vec_divisor(<2 x i8> %x, <2 x i8> %y) {
529 ; CHECK-LABEL: @sdiv_and_one_vec_divisor(
530 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[Y:%.*]]
532   %and = and <2 x i8> %x, <i8 1, i8 1>
533   %res = sdiv <2 x i8> %y, %and
534   ret <2 x i8> %res
537 define i32 @sdiv_neg_or_divisor(i32 %x, i32 %y) {
538 ; CHECK-LABEL: @sdiv_neg_or_divisor(
539 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[Y:%.*]]
541   %or = or i32 %x, -2
542   %neg = xor i32 %or, -1
543   %res = sdiv i32 %y, %neg
544   ret i32 %res
547 define i32 @sdiv_neg_or_multi_one_bit_divisor(i32 %x, i32 %y) {
548 ; CHECK-LABEL: @sdiv_neg_or_multi_one_bit_divisor(
549 ; CHECK-NEXT:    [[OR:%.*]] = or i32 [[X:%.*]], -3
550 ; CHECK-NEXT:    [[NEG:%.*]] = xor i32 [[OR]], -1
551 ; CHECK-NEXT:    [[RES:%.*]] = sdiv i32 [[Y:%.*]], [[NEG]]
552 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[RES]]
554   %or = or i32 %x, -3
555   %neg = xor i32 %or, -1
556   %res = sdiv i32 %y, %neg
557   ret i32 %res
560 define <2 x i8> @sdiv_vec_multi_one_bit_divisor(<2 x i8> %x, <2 x i8> %y) {
561 ; CHECK-LABEL: @sdiv_vec_multi_one_bit_divisor(
562 ; CHECK-NEXT:    [[AND:%.*]] = and <2 x i8> [[X:%.*]], <i8 1, i8 3>
563 ; CHECK-NEXT:    [[RES:%.*]] = sdiv <2 x i8> [[Y:%.*]], [[AND]]
564 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[RES]]
566   %and = and <2 x i8> %x, <i8 1, i8 3>
567   %res = sdiv <2 x i8> %y, %and
568   ret <2 x i8> %res