<table border="1" cellspacing="0" cellpadding="8">
    <tr>
        <th>Issue</th>
        <td>
            <a href=https://github.com/llvm/llvm-project/issues/123151>123151</a>
        </td>
    </tr>

    <tr>
        <th>Summary</th>
        <td>
            [InstCombine] Miscompilation caused by incorrect ICMP predicate
        </td>
    </tr>

    <tr>
      <th>Labels</th>
      <td>
            new issue
      </td>
    </tr>

    <tr>
      <th>Assignees</th>
      <td>
      </td>
    </tr>

    <tr>
      <th>Reporter</th>
      <td>
          mshockwave
      </td>
    </tr>
</table>

<pre>
    This is discovered from 445.gobmk when compiling it with RISC-V LLVM:
```
clang --target riscv64-linux-gnu -mcpu=sifive-p670 -O1 -mno-implicit-float ...
```
This is the reproducer snippet:
```llvm
define dso_local i1 @gg_sort.do.body.split(i32 %gap.0, i64 %width, ptr %base, ptr %div.out, ptr %add.ptr4.out, i64 noundef %nel) {
newFuncRoot:
  %sub = add i64 %nel, -1
  %mul = mul i64 %width, %sub
 %add.ptr = getelementptr inbounds nuw i8, ptr %base, i64 %mul
  br label %do.body.split

do.body.split:                                    ; preds = %newFuncRoot
  %mul1 = mul nsw i32 %gap.0, 10
  %add = add nsw i32 %mul1, 3
  %div = sdiv i32 %add, 13
  store i32 %div, ptr %div.out, align 4
 %conv2 = sext i32 %div to i64
  %mul3 = mul i64 %conv2, %width
  %add.ptr4 = getelementptr inbounds nuw i8, ptr %base, i64 %mul3
  store ptr %add.ptr4, ptr %add.ptr4.out, align 8
  %cmp5.not21 = icmp ugt ptr %add.ptr4, %add.ptr
  br i1 %cmp5.not21, label %for.end.exitStub, label %for.body.exitStub

for.end.exitStub:                                 ; preds = %do.body.split
  ret i1 true

for.body.exitStub: ; preds = %do.body.split
  ret i1 false
}
```
With this command:
```
opt -p instcombine input.ll ...
```
The following code is generated:
```llvm
define dso_local i1 @gg_sort.do.body.split(i32 %gap.0, i64 %width, ptr %base, ptr %div.out, ptr %add.ptr4.out, i64 noundef %nel) {
newFuncRoot:
  br label %do.body.split

do.body.split: ; preds = %newFuncRoot
  %sub = add i64 %nel, -1
  %mul = mul i64 %width, %sub
  %mul1 = mul nsw i32 %gap.0, 10
  %add = add nsw i32 %mul1, 3
  %div = sdiv i32 %add, 13
  store i32 %div, ptr %div.out, align 4
  %conv2 = sext i32 %div to i64
  %mul3 = mul i64 %width, %conv2
 %add.ptr4 = getelementptr inbounds nuw i8, ptr %base, i64 %mul3
  store ptr %add.ptr4, ptr %add.ptr4.out, align 8
  %cmp5.not21 = icmp samesign ugt i64 %mul3, %mul
  br i1 %cmp5.not21, label %for.end.exitStub, label %for.body.exitStub

for.end.exitStub:                                 ; preds = %do.body.split
  ret i1 true

for.body.exitStub: ; preds = %do.body.split
  ret i1 false
}
```

InstCombine reduces ICMP on pointers (i.e. `%add.ptr` and `%add.ptr4`) into ICMP of their offsets (i.e. `%mul3` and `%mul`). I think the problem here is `%mul3` and `%mul` might have different signs.

Changing ICMP into sign comparison solves this issue: `%cmp5.not21 = icmp sgt i64 %mul3, %mul`
</pre>
<img width="1" height="1" alt="" src="http://email.email.llvm.org/o/eJzsV01v3DYQ_TXcy0CCRGll72EPGxsLGEjQIinSY0CJI4kNRQrkSJv8-4LUbvbDbuAgPTRADQMyyZnH-Xh-JIX3qjOIW7Z-w9aPKzFRb9128L1tPh_EjKvayq_bP3rlQXmQyjd2RocSWmcHKMt12tl6-AyHHg00dhiVVqYDRXBQ1MP7pw8PyUd4-_bjO1bsWLZjVXb8zXaNFqaDJCHhOiRwyjdzVSZamelL0pkJkqEZJ1Y8etWqGZOxussg-S2HZDA2UcOoVaMoabUVBGma3sCfgqYeweHorJwadOCNGkekm3C0ngeW7SS2yiBIbz9p2wgNKgdWZl33yVtHqbRpqEfqR62I8XtVcGB83YkxzRh_AFWVYXxQkvowHsmFcS08XgylmlM70cWMkDIdyZWn6YBj7GQktmHZoGZ8A-zuDct2Bg_7yTTvrT3mAMHETzWw4hGElKcootcDJPnJZph0tAnf20gXiGB5Dicad0iocUBDYUaZOoTlwUwHUPcv5HgEHiYdt60daFGjjnlfVS8LsV9PFTt4xQ8r3sDoUPoYX0z0XJFzqvm3XI0_wG2n8uxkGip2qtyFZUAIhsXJTqo52vnwx9FISBnBFiNP1uFpSar55ZYLrToD5bHUjTUzX3DxC104A9lQy4uEitvmRd9j85ZGnlOKdPrJBl5mdUPU73B3ye_-FEszjOvUWOJLP1QzjDB19BLgeXiiTvjvu4QIVt_o1FqXopEpflH0gab62WJk1rfVyLdnPq-g3DO-3fIYwCGFWMlNeN7nevti9wNArdA-It093ojan0FVKShbY4dBGPlcVu1IkIygjKfGDnXQM2XGiVKtX1RJhNZqbQ9BtxsrMWhmhwadILyF_6Vl8ke16DVC8-_p7q8jWz-rW5fJLxp2dez8Z2XLiwHDdSnq1-V-SyoXR97_unWrWyzbPRlPD0dBchguYx6eHt79DtbAaJUhdB6CWqSYQvA6HwdVBsLI68kyjjagDNkjThvuesqBbVuPdAsWW3WFFDoWQVJ4CqJqPsfL4uhsrXGAHl0Uw--7w6C6nqAXM4JUbYsODUHgiU-XxB96YbqgrjHKGG-kUbguC6e8NeCtntEvwq68nzDWPe7yIhP_kYBVtpLbQm6KjVjhNr8rqs2mzKtq1W95u5FVmKk3NefZuuTrrFyXVYlFLaUUK7XlGV9neV5lnPOySquWb0pEUTZVdS-yO1ZmOAil03AMpNZ1qxjrNudFvs5XkcQ-PiU4N3g4ZsJ5eFm4bXBK6qnzrMy08uTPMKRIxzfIBUfY-hHehfdGeFMIUtZAIyaPEuqvoExjncOGlpoGdqpGEK4mp7c90eiD6PM94_tOUT_VaWMHxvfx_Fo-yejsX9gQ4_sYp2d8f0xk3vK_AwAA__-6p-Yz">