test/Transforms/InstCombine/div.ll

   1 ; This test makes sure that div instructions are properly eliminated.
   2
   3 ; RUN: opt < %s -instcombine -S | FileCheck %s
   4
   5 define i32 @test1(i32 %A) {
   6         %B = sdiv i32 %A, 1             ; <i32> [#uses=1]
   7         ret i32 %B
   8 ; CHECK-LABEL: @test1(
   9 ; CHECK-NEXT: ret i32 %A
  10 }
  11
  12 define i32 @test2(i32 %A) {
  13         ; => Shift
  14         %B = udiv i32 %A, 8             ; <i32> [#uses=1]
  15         ret i32 %B
  16 ; CHECK-LABEL: @test2(
  17 ; CHECK-NEXT: lshr i32 %A, 3
  18 }
  19
  20 define i32 @test3(i32 %A) {
  21         ; => 0, don't need to keep traps
  22         %B = sdiv i32 0, %A             ; <i32> [#uses=1]
  23         ret i32 %B
  24 ; CHECK-LABEL: @test3(
  25 ; CHECK-NEXT: ret i32 0
  26 }
  27
  28 define i32 @test4(i32 %A) {
  29         ; 0-A
  30         %B = sdiv i32 %A, -1            ; <i32> [#uses=1]
  31         ret i32 %B
  32 ; CHECK-LABEL: @test4(
  33 ; CHECK-NEXT: sub i32 0, %A
  34 }
  35
  36 define i32 @test5(i32 %A) {
  37         %B = udiv i32 %A, -16           ; <i32> [#uses=1]
  38         %C = udiv i32 %B, -4            ; <i32> [#uses=1]
  39         ret i32 %C
  40 ; CHECK-LABEL: @test5(
  41 ; CHECK-NEXT: ret i32 0
  42 }
  43
  44 define i1 @test6(i32 %A) {
  45         %B = udiv i32 %A, 123           ; <i32> [#uses=1]
  46         ; A < 123
  47         %C = icmp eq i32 %B, 0          ; <i1> [#uses=1]
  48         ret i1 %C
  49 ; CHECK-LABEL: @test6(
  50 ; CHECK-NEXT: icmp ult i32 %A, 123
  51 }
  52
  53 define i1 @test7(i32 %A) {
  54         %B = udiv i32 %A, 10            ; <i32> [#uses=1]
  55         ; A >= 20 && A < 30
  56         %C = icmp eq i32 %B, 2          ; <i1> [#uses=1]
  57         ret i1 %C
  58 ; CHECK-LABEL: @test7(
  59 ; CHECK-NEXT: add i32 %A, -20
  60 ; CHECK-NEXT: icmp ult i32
  61 }
  62
  63 define i1 @test8(i8 %A) {
  64         %B = udiv i8 %A, 123            ; <i8> [#uses=1]
  65         ; A >= 246
  66         %C = icmp eq i8 %B, 2           ; <i1> [#uses=1]
  67         ret i1 %C
  68 ; CHECK-LABEL: @test8(
  69 ; CHECK-NEXT: icmp ugt i8 %A, -11
  70 }
  71
  72 define i1 @test9(i8 %A) {
  73         %B = udiv i8 %A, 123            ; <i8> [#uses=1]
  74         ; A < 246
  75         %C = icmp ne i8 %B, 2           ; <i1> [#uses=1]
  76         ret i1 %C
  77 ; CHECK-LABEL: @test9(
  78 ; CHECK-NEXT: icmp ult i8 %A, -10
  79 }
  80
  81 define i32 @test10(i32 %X, i1 %C) {
  82         %V = select i1 %C, i32 64, i32 8                ; <i32> [#uses=1]
  83         %R = udiv i32 %X, %V            ; <i32> [#uses=1]
  84         ret i32 %R
  85 ; CHECK-LABEL: @test10(
  86 ; CHECK-NEXT: select i1 %C, i32 6, i32 3
  87 ; CHECK-NEXT: lshr i32 %X
  88 }
  89
  90 define i32 @test11(i32 %X, i1 %C) {
  91         %A = select i1 %C, i32 1024, i32 32             ; <i32> [#uses=1]
  92         %B = udiv i32 %X, %A            ; <i32> [#uses=1]
  93         ret i32 %B
  94 ; CHECK-LABEL: @test11(
  95 ; CHECK-NEXT: select i1 %C, i32 10, i32 5
  96 ; CHECK-NEXT: lshr i32 %X
  97 }
  98
  99 ; PR2328
 100 define i32 @test12(i32 %x) nounwind  {
 101         %tmp3 = udiv i32 %x, %x         ; 1
 102         ret i32 %tmp3
 103 ; CHECK-LABEL: @test12(
 104 ; CHECK-NEXT: ret i32 1
 105 }
 106
 107 define i32 @test13(i32 %x) nounwind  {
 108         %tmp3 = sdiv i32 %x, %x         ; 1
 109         ret i32 %tmp3
 110 ; CHECK-LABEL: @test13(
 111 ; CHECK-NEXT: ret i32 1
 112 }
 113
 114 define i32 @test14(i8 %x) nounwind {
 115         %zext = zext i8 %x to i32
 116         %div = udiv i32 %zext, 257      ; 0
 117         ret i32 %div
 118 ; CHECK-LABEL: @test14(
 119 ; CHECK-NEXT: ret i32 0
 120 }
 121
 122 ; PR9814
 123 define i32 @test15(i32 %a, i32 %b) nounwind {
 124   %shl = shl i32 1, %b
 125   %div = lshr i32 %shl, 2
 126   %div2 = udiv i32 %a, %div
 127   ret i32 %div2
 128 ; CHECK-LABEL: @test15(
 129 ; CHECK-NEXT: add i32 %b, -2
 130 ; CHECK-NEXT: lshr i32 %a,
 131 ; CHECK-NEXT: ret i32
 132 }
 133
 134 define <2 x i64> @test16(<2 x i64> %x) nounwind {
 135   %shr = lshr <2 x i64> %x, <i64 5, i64 5>
 136   %div = udiv <2 x i64> %shr, <i64 6, i64 6>
 137   ret <2 x i64> %div
 138 ; CHECK-LABEL: @test16(
 139 ; CHECK-NEXT: udiv <2 x i64> %x, <i64 192, i64 192>
 140 ; CHECK-NEXT: ret <2 x i64>
 141 }
 142
 143 define <2 x i64> @test17(<2 x i64> %x) nounwind {
 144   %neg = sub nsw <2 x i64> zeroinitializer, %x
 145   %div = sdiv <2 x i64> %neg, <i64 3, i64 4>
 146   ret <2 x i64> %div
 147 ; CHECK-LABEL: @test17(
 148 ; CHECK-NEXT: sdiv <2 x i64> %x, <i64 -3, i64 -4>
 149 ; CHECK-NEXT: ret <2 x i64>
 150 }
 151
 152 define <2 x i64> @test18(<2 x i64> %x) nounwind {
 153   %div = sdiv <2 x i64> %x, <i64 -1, i64 -1>
 154   ret <2 x i64> %div
 155 ; CHECK-LABEL: @test18(
 156 ; CHECK-NEXT: sub <2 x i64> zeroinitializer, %x
 157 ; CHECK-NEXT: ret <2 x i64>
 158 }
 159
 160 define i32 @test19(i32 %x) {
 161   %A = udiv i32 1, %x
 162   ret i32 %A
 163 ; CHECK-LABEL: @test19(
 164 ; CHECK-NEXT: icmp eq i32 %x, 1
 165 ; CHECK-NEXT: zext i1 %{{.*}} to i32
 166 ; CHECK-NEXT: ret i32
 167 }
 168
 169 define i32 @test20(i32 %x) {
 170   %A = sdiv i32 1, %x
 171   ret i32 %A
 172 ; CHECK-LABEL: @test20(
 173 ; CHECK-NEXT: add i32 %x, 1
 174 ; CHECK-NEXT: icmp ult i32 %{{.*}}, 3
 175 ; CHECK-NEXT: select i1 %{{.*}}, i32 %x, i32 {{.*}}
 176 ; CHECK-NEXT: ret i32
 177 }
 178
 179 define i32 @test21(i32 %a) {
 180   %shl = shl nsw i32 %a, 2
 181   %div = sdiv i32 %shl, 12
 182   ret i32 %div
 183 ; CHECK-LABEL: @test21(
 184 ; CHECK-NEXT: %div = sdiv i32 %a, 3
 185 ; CHECK-NEXT: ret i32 %div
 186 }
 187
 188 define i32 @test22(i32 %a) {
 189   %mul = mul nsw i32 %a, 3
 190   %div = sdiv i32 %mul, 12
 191   ret i32 %div
 192 ; CHECK-LABEL: @test22(
 193 ; CHECK-NEXT: %div = sdiv i32 %a, 4
 194 ; CHECK-NEXT: ret i32 %div
 195 }
 196
 197 define i32 @test23(i32 %a) {
 198   %shl = shl nuw i32 %a, 2
 199   %div = udiv i32 %shl, 12
 200   ret i32 %div
 201 ; CHECK-LABEL: @test23(
 202 ; CHECK-NEXT: %div = udiv i32 %a, 3
 203 ; CHECK-NEXT: ret i32 %div
 204 }
 205
 206 define i32 @test24(i32 %a) {
 207   %mul = mul nuw i32 %a, 3
 208   %div = udiv i32 %mul, 12
 209   ret i32 %div
 210 ; CHECK-LABEL: @test24(
 211 ; CHECK-NEXT: %div = lshr i32 %a, 2
 212 ; CHECK-NEXT: ret i32 %div
 213 }
 214
 215 define i32 @test25(i32 %a) {
 216   %shl = shl nsw i32 %a, 2
 217   %div = sdiv i32 %shl, 2
 218   ret i32 %div
 219 ; CHECK-LABEL: @test25(
 220 ; CHECK-NEXT: %div = shl nsw i32 %a, 1
 221 ; CHECK-NEXT: ret i32 %div
 222 }
 223
 224 define i32 @test26(i32 %a) {
 225   %mul = mul nsw i32 %a, 12
 226   %div = sdiv i32 %mul, 3
 227   ret i32 %div
 228 ; CHECK-LABEL: @test26(
 229 ; CHECK-NEXT: %div = shl nsw i32 %a, 2
 230 ; CHECK-NEXT: ret i32 %div
 231 }
 232
 233 define i32 @test27(i32 %a) {
 234   %shl = shl nuw i32 %a, 2
 235   %div = udiv i32 %shl, 2
 236   ret i32 %div
 237 ; CHECK-LABEL: @test27(
 238 ; CHECK-NEXT: %div = shl nuw i32 %a, 1
 239 ; CHECK-NEXT: ret i32 %div
 240 }
 241
 242 define i32 @test28(i32 %a) {
 243   %mul = mul nuw i32 %a, 36
 244   %div = udiv i32 %mul, 3
 245   ret i32 %div
 246 ; CHECK-LABEL: @test28(
 247 ; CHECK-NEXT: %div = mul nuw i32 %a, 12
 248 ; CHECK-NEXT: ret i32 %div
 249 }
 250
 251 define i32 @test29(i32 %a) {
 252   %mul = shl nsw i32 %a, 31
 253   %div = sdiv i32 %mul, -2147483648
 254   ret i32 %div
 255 ; CHECK-LABEL: @test29(
 256 ; CHECK-NEXT: %[[and:.*]] = and i32 %a, 1
 257 ; CHECK-NEXT: ret i32 %[[and]]
 258 }
 259
 260 define i32 @test30(i32 %a) {
 261   %mul = shl nuw i32 %a, 31
 262   %div = udiv i32 %mul, -2147483648
 263   ret i32 %div
 264 ; CHECK-LABEL: @test30(
 265 ; CHECK-NEXT: ret i32 %a
 266 }
 267
 268 define <2 x i32> @test31(<2 x i32> %x) {
 269   %shr = lshr <2 x i32> %x, <i32 31, i32 31>
 270   %div = udiv <2 x i32> %shr, <i32 2147483647, i32 2147483647>
 271   ret <2 x i32> %div
 272 ; CHECK-LABEL: @test31(
 273 ; CHECK-NEXT: ret <2 x i32> zeroinitializer
 274 }
 275
 276 define i32 @test32(i32 %a, i32 %b) {
 277   %shl = shl i32 2, %b
 278   %div = lshr i32 %shl, 2
 279   %div2 = udiv i32 %a, %div
 280   ret i32 %div2
 281 ; CHECK-LABEL: @test32(
 282 ; CHECK-NEXT: %[[shl:.*]] = shl i32 2, %b
 283 ; CHECK-NEXT: %[[shr:.*]] = lshr i32 %[[shl]], 2
 284 ; CHECK-NEXT: %[[div:.*]] = udiv i32 %a, %[[shr]]
 285 ; CHECK-NEXT: ret i32
 286 }
 287
 288 define <2 x i64> @test33(<2 x i64> %x) nounwind {
 289   %shr = lshr exact <2 x i64> %x, <i64 5, i64 5>
 290   %div = udiv exact <2 x i64> %shr, <i64 6, i64 6>
 291   ret <2 x i64> %div
 292 ; CHECK-LABEL: @test33(
 293 ; CHECK-NEXT: udiv exact <2 x i64> %x, <i64 192, i64 192>
 294 ; CHECK-NEXT: ret <2 x i64>
 295 }
 296
 297 define <2 x i64> @test34(<2 x i64> %x) nounwind {
 298   %neg = sub nsw <2 x i64> zeroinitializer, %x
 299   %div = sdiv exact <2 x i64> %neg, <i64 3, i64 4>
 300   ret <2 x i64> %div
 301 ; CHECK-LABEL: @test34(
 302 ; CHECK-NEXT: sdiv exact <2 x i64> %x, <i64 -3, i64 -4>
 303 ; CHECK-NEXT: ret <2 x i64>
 304 }
 305
 306 define i32 @test35(i32 %A) {
 307   %and = and i32 %A, 2147483647
 308   %mul = sdiv exact i32 %and, 2147483647
 309   ret i32 %mul
 310 ; CHECK-LABEL: @test35(
 311 ; CHECK-NEXT: %[[and:.*]]  = and i32 %A, 2147483647
 312 ; CHECK-NEXT: %[[udiv:.*]] = udiv exact i32 %[[and]], 2147483647
 313 ; CHECK-NEXT: ret i32 %[[udiv]]
 314 }
 315
 316 define i32 @test36(i32 %A) {
 317   %and = and i32 %A, 2147483647
 318   %shl = shl nsw i32 1, %A
 319   %mul = sdiv exact i32 %and, %shl
 320   ret i32 %mul
 321 ; CHECK-LABEL: @test36(
 322 ; CHECK-NEXT: %[[and:.*]] = and i32 %A, 2147483647
 323 ; CHECK-NEXT: %[[shr:.*]] = lshr exact i32 %[[and]], %A
 324 ; CHECK-NEXT: ret i32 %[[shr]]
 325 }
 326
 327 define i32 @test37(i32* %b) {
 328 entry:
 329   store i32 0, i32* %b, align 4
 330   %0 = load i32, i32* %b, align 4
 331   br i1 undef, label %lor.rhs, label %lor.end
 332
 333 lor.rhs:                                          ; preds = %entry
 334   %mul = mul nsw i32 undef, %0
 335   br label %lor.end
 336
 337 lor.end:                                          ; preds = %lor.rhs, %entry
 338   %t.0 = phi i32 [ %0, %entry ], [ %mul, %lor.rhs ]
 339   %div = sdiv i32 %t.0, 2
 340   ret i32 %div
 341 ; CHECK-LABEL: @test37(
 342 ; CHECK: ret i32 0
 343 }