test/CodeGen/SystemZ/frame-13.ll

   1 ; Test the handling of base + 12-bit displacement addresses for large frames,
   2 ; in cases where no 20-bit form exists.  The tests here assume z10 register
   3 ; pressure, without the high words being available.
   4 ;
   5 ; RUN: llc < %s -mtriple=s390x-linux-gnu -mcpu=z10 | \
   6 ; RUN:   FileCheck -check-prefix=CHECK-NOFP %s
   7 ; RUN: llc < %s -mtriple=s390x-linux-gnu -mcpu=z10 -frame-pointer=all | \
   8 ; RUN:   FileCheck -check-prefix=CHECK-FP %s
   9
  10 ; This file tests what happens when a displacement is converted from
  11 ; being relative to the start of a frame object to being relative to
  12 ; the frame itself.  In some cases the test is only possible if two
  13 ; objects are allocated.
  14 ;
  15 ; Rather than rely on a particular order for those objects, the tests
  16 ; instead allocate two objects of the same size and apply the test to
  17 ; both of them.  For consistency, all tests follow this model, even if
  18 ; one object would actually be enough.
  19
  20 ; First check the highest in-range offset after conversion, which is 4092
  21 ; for word-addressing instructions like MVHI.
  22 ;
  23 ; The last in-range doubleword offset is 4088.  Since the frame has two
  24 ; emergency spill slots at 160(%r15), the amount that we need to allocate
  25 ; in order to put another object at offset 4088 is (4088 - 176) / 4 = 978
  26 ; words.
  27 define void @f1() {
  28 ; CHECK-NOFP-LABEL: f1:
  29 ; CHECK-NOFP: mvhi 4092(%r15), 42
  30 ; CHECK-NOFP: br %r14
  31 ;
  32 ; CHECK-FP-LABEL: f1:
  33 ; CHECK-FP: mvhi 4092(%r11), 42
  34 ; CHECK-FP: br %r14
  35   %region1 = alloca [978 x i32], align 8
  36   %region2 = alloca [978 x i32], align 8
  37   %ptr1 = getelementptr inbounds [978 x i32], [978 x i32]* %region1, i64 0, i64 1
  38   %ptr2 = getelementptr inbounds [978 x i32], [978 x i32]* %region2, i64 0, i64 1
  39   store volatile i32 42, i32 *%ptr1
  40   store volatile i32 42, i32 *%ptr2
  41   ret void
  42 }
  43
  44 ; Test the first out-of-range offset.  We cannot use an index register here.
  45 define void @f2() {
  46 ; CHECK-NOFP-LABEL: f2:
  47 ; CHECK-NOFP: lay %r1, 4096(%r15)
  48 ; CHECK-NOFP: mvhi 0(%r1), 42
  49 ; CHECK-NOFP: br %r14
  50 ;
  51 ; CHECK-FP-LABEL: f2:
  52 ; CHECK-FP: lay %r1, 4096(%r11)
  53 ; CHECK-FP: mvhi 0(%r1), 42
  54 ; CHECK-FP: br %r14
  55   %region1 = alloca [978 x i32], align 8
  56   %region2 = alloca [978 x i32], align 8
  57   %ptr1 = getelementptr inbounds [978 x i32], [978 x i32]* %region1, i64 0, i64 2
  58   %ptr2 = getelementptr inbounds [978 x i32], [978 x i32]* %region2, i64 0, i64 2
  59   store volatile i32 42, i32 *%ptr1
  60   store volatile i32 42, i32 *%ptr2
  61   ret void
  62 }
  63
  64 ; Test the next offset after that.
  65 define void @f3() {
  66 ; CHECK-NOFP-LABEL: f3:
  67 ; CHECK-NOFP: lay %r1, 4096(%r15)
  68 ; CHECK-NOFP: mvhi 4(%r1), 42
  69 ; CHECK-NOFP: br %r14
  70 ;
  71 ; CHECK-FP-LABEL: f3:
  72 ; CHECK-FP: lay %r1, 4096(%r11)
  73 ; CHECK-FP: mvhi 4(%r1), 42
  74 ; CHECK-FP: br %r14
  75   %region1 = alloca [978 x i32], align 8
  76   %region2 = alloca [978 x i32], align 8
  77   %ptr1 = getelementptr inbounds [978 x i32], [978 x i32]* %region1, i64 0, i64 3
  78   %ptr2 = getelementptr inbounds [978 x i32], [978 x i32]* %region2, i64 0, i64 3
  79   store volatile i32 42, i32 *%ptr1
  80   store volatile i32 42, i32 *%ptr2
  81   ret void
  82 }
  83
  84 ; Add 4096 bytes (1024 words) to the size of each object and repeat.
  85 define void @f4() {
  86 ; CHECK-NOFP-LABEL: f4:
  87 ; CHECK-NOFP: lay %r1, 4096(%r15)
  88 ; CHECK-NOFP: mvhi 4092(%r1), 42
  89 ; CHECK-NOFP: br %r14
  90 ;
  91 ; CHECK-FP-LABEL: f4:
  92 ; CHECK-FP: lay %r1, 4096(%r11)
  93 ; CHECK-FP: mvhi 4092(%r1), 42
  94 ; CHECK-FP: br %r14
  95   %region1 = alloca [2002 x i32], align 8
  96   %region2 = alloca [2002 x i32], align 8
  97   %ptr1 = getelementptr inbounds [2002 x i32], [2002 x i32]* %region1, i64 0, i64 1
  98   %ptr2 = getelementptr inbounds [2002 x i32], [2002 x i32]* %region2, i64 0, i64 1
  99   store volatile i32 42, i32 *%ptr1
 100   store volatile i32 42, i32 *%ptr2
 101   ret void
 102 }
 103
 104 ; ...as above.
 105 define void @f5() {
 106 ; CHECK-NOFP-LABEL: f5:
 107 ; CHECK-NOFP: lay %r1, 8192(%r15)
 108 ; CHECK-NOFP: mvhi 0(%r1), 42
 109 ; CHECK-NOFP: br %r14
 110 ;
 111 ; CHECK-FP-LABEL: f5:
 112 ; CHECK-FP: lay %r1, 8192(%r11)
 113 ; CHECK-FP: mvhi 0(%r1), 42
 114 ; CHECK-FP: br %r14
 115   %region1 = alloca [2002 x i32], align 8
 116   %region2 = alloca [2002 x i32], align 8
 117   %ptr1 = getelementptr inbounds [2002 x i32], [2002 x i32]* %region1, i64 0, i64 2
 118   %ptr2 = getelementptr inbounds [2002 x i32], [2002 x i32]* %region2, i64 0, i64 2
 119   store volatile i32 42, i32 *%ptr1
 120   store volatile i32 42, i32 *%ptr2
 121   ret void
 122 }
 123
 124 ; ...as above.
 125 define void @f6() {
 126 ; CHECK-NOFP-LABEL: f6:
 127 ; CHECK-NOFP: lay %r1, 8192(%r15)
 128 ; CHECK-NOFP: mvhi 4(%r1), 42
 129 ; CHECK-NOFP: br %r14
 130 ;
 131 ; CHECK-FP-LABEL: f6:
 132 ; CHECK-FP: lay %r1, 8192(%r11)
 133 ; CHECK-FP: mvhi 4(%r1), 42
 134 ; CHECK-FP: br %r14
 135   %region1 = alloca [2002 x i32], align 8
 136   %region2 = alloca [2002 x i32], align 8
 137   %ptr1 = getelementptr inbounds [2002 x i32], [2002 x i32]* %region1, i64 0, i64 3
 138   %ptr2 = getelementptr inbounds [2002 x i32], [2002 x i32]* %region2, i64 0, i64 3
 139   store volatile i32 42, i32 *%ptr1
 140   store volatile i32 42, i32 *%ptr2
 141   ret void
 142 }
 143
 144 ; Now try an offset of 4092 from the start of the object, with the object
 145 ; being at offset 8192.  This time we need objects of (8192 - 176) / 4 = 2004
 146 ; words.
 147 define void @f7() {
 148 ; CHECK-NOFP-LABEL: f7:
 149 ; CHECK-NOFP: lay %r1, 8192(%r15)
 150 ; CHECK-NOFP: mvhi 4092(%r1), 42
 151 ; CHECK-NOFP: br %r14
 152 ;
 153 ; CHECK-FP-LABEL: f7:
 154 ; CHECK-FP: lay %r1, 8192(%r11)
 155 ; CHECK-FP: mvhi 4092(%r1), 42
 156 ; CHECK-FP: br %r14
 157   %region1 = alloca [2004 x i32], align 8
 158   %region2 = alloca [2004 x i32], align 8
 159   %ptr1 = getelementptr inbounds [2004 x i32], [2004 x i32]* %region1, i64 0, i64 1023
 160   %ptr2 = getelementptr inbounds [2004 x i32], [2004 x i32]* %region2, i64 0, i64 1023
 161   store volatile i32 42, i32 *%ptr1
 162   store volatile i32 42, i32 *%ptr2
 163   ret void
 164 }
 165
 166 ; Keep the object-relative offset the same but bump the size of the
 167 ; objects by one doubleword.
 168 define void @f8() {
 169 ; CHECK-NOFP-LABEL: f8:
 170 ; CHECK-NOFP: lay %r1, 12288(%r15)
 171 ; CHECK-NOFP: mvhi 4(%r1), 42
 172 ; CHECK-NOFP: br %r14
 173 ;
 174 ; CHECK-FP-LABEL: f8:
 175 ; CHECK-FP: lay %r1, 12288(%r11)
 176 ; CHECK-FP: mvhi 4(%r1), 42
 177 ; CHECK-FP: br %r14
 178   %region1 = alloca [2006 x i32], align 8
 179   %region2 = alloca [2006 x i32], align 8
 180   %ptr1 = getelementptr inbounds [2006 x i32], [2006 x i32]* %region1, i64 0, i64 1023
 181   %ptr2 = getelementptr inbounds [2006 x i32], [2006 x i32]* %region2, i64 0, i64 1023
 182   store volatile i32 42, i32 *%ptr1
 183   store volatile i32 42, i32 *%ptr2
 184   ret void
 185 }
 186
 187 ; Check a case where the original displacement is out of range.  The backend
 188 ; should force STY to be used instead.
 189 define void @f9() {
 190 ; CHECK-NOFP-LABEL: f9:
 191 ; CHECK-NOFP: lhi [[TMP:%r[0-5]]], 42
 192 ; CHECK-NOFP: sty [[TMP]], 12296(%r15)
 193 ; CHECK-NOFP: br %r14
 194 ;
 195 ; CHECK-FP-LABEL: f9:
 196 ; CHECK-FP: lhi [[TMP:%r[0-5]]], 42
 197 ; CHECK-FP: sty [[TMP]], 12296(%r11)
 198 ; CHECK-FP: br %r14
 199   %region1 = alloca [2006 x i32], align 8
 200   %region2 = alloca [2006 x i32], align 8
 201   %ptr1 = getelementptr inbounds [2006 x i32], [2006 x i32]* %region1, i64 0, i64 1024
 202   %ptr2 = getelementptr inbounds [2006 x i32], [2006 x i32]* %region2, i64 0, i64 1024
 203   store volatile i32 42, i32 *%ptr1
 204   store volatile i32 42, i32 *%ptr2
 205   ret void
 206 }
 207
 208 ; Repeat f2 in a case that needs the emergency spill slots (because all
 209 ; call-clobbered registers are live and no call-saved ones have been
 210 ; allocated).
 211 define void @f10(i32 *%vptr) {
 212 ; CHECK-NOFP-LABEL: f10:
 213 ; CHECK-NOFP: stg [[REGISTER:%r[1-9][0-4]?]], [[OFFSET:160|168]](%r15)
 214 ; CHECK-NOFP: lay [[REGISTER]], 4096(%r15)
 215 ; CHECK-NOFP: mvhi 0([[REGISTER]]), 42
 216 ; CHECK-NOFP: lg [[REGISTER]], [[OFFSET]](%r15)
 217 ; CHECK-NOFP: br %r14
 218 ;
 219 ; CHECK-FP-LABEL: f10:
 220 ; CHECK-FP: stg [[REGISTER:%r[1-9][0-4]?]], [[OFFSET:160|168]](%r11)
 221 ; CHECK-FP: lay [[REGISTER]], 4096(%r11)
 222 ; CHECK-FP: mvhi 0([[REGISTER]]), 42
 223 ; CHECK-FP: lg [[REGISTER]], [[OFFSET]](%r11)
 224 ; CHECK-FP: br %r14
 225   %i0 = load volatile i32, i32 *%vptr
 226   %i1 = load volatile i32, i32 *%vptr
 227   %i3 = load volatile i32, i32 *%vptr
 228   %i4 = load volatile i32, i32 *%vptr
 229   %i5 = load volatile i32, i32 *%vptr
 230   %region1 = alloca [978 x i32], align 8
 231   %region2 = alloca [978 x i32], align 8
 232   %ptr1 = getelementptr inbounds [978 x i32], [978 x i32]* %region1, i64 0, i64 2
 233   %ptr2 = getelementptr inbounds [978 x i32], [978 x i32]* %region2, i64 0, i64 2
 234   store volatile i32 42, i32 *%ptr1
 235   store volatile i32 42, i32 *%ptr2
 236   store volatile i32 %i0, i32 *%vptr
 237   store volatile i32 %i1, i32 *%vptr
 238   store volatile i32 %i3, i32 *%vptr
 239   store volatile i32 %i4, i32 *%vptr
 240   store volatile i32 %i5, i32 *%vptr
 241   ret void
 242 }
 243
 244 ; And again with maximum register pressure.  The only spill slots that the
 245 ; NOFP case needs are the emergency ones, so the offsets are the same as for f2.
 246 ; The FP case needs to spill an extra register and is too dependent on
 247 ; register allocation heuristics for a stable test.
 248 define void @f11(i32 *%vptr) {
 249 ; CHECK-NOFP-LABEL: f11:
 250 ; CHECK-NOFP: stmg %r6, %r15,
 251 ; CHECK-NOFP: stg [[REGISTER:%r[1-9][0-4]?]], [[OFFSET:160|168]](%r15)
 252 ; CHECK-NOFP: lay [[REGISTER]], 4096(%r15)
 253 ; CHECK-NOFP: mvhi 0([[REGISTER]]), 42
 254 ; CHECK-NOFP: lg [[REGISTER]], [[OFFSET]](%r15)
 255 ; CHECK-NOFP: lmg %r6, %r15,
 256 ; CHECK-NOFP: br %r14
 257   %i0 = load volatile i32, i32 *%vptr
 258   %i1 = load volatile i32, i32 *%vptr
 259   %i3 = load volatile i32, i32 *%vptr
 260   %i4 = load volatile i32, i32 *%vptr
 261   %i5 = load volatile i32, i32 *%vptr
 262   %i6 = load volatile i32, i32 *%vptr
 263   %i7 = load volatile i32, i32 *%vptr
 264   %i8 = load volatile i32, i32 *%vptr
 265   %i9 = load volatile i32, i32 *%vptr
 266   %i10 = load volatile i32, i32 *%vptr
 267   %i11 = load volatile i32, i32 *%vptr
 268   %i12 = load volatile i32, i32 *%vptr
 269   %i13 = load volatile i32, i32 *%vptr
 270   %i14 = load volatile i32, i32 *%vptr
 271   %region1 = alloca [978 x i32], align 8
 272   %region2 = alloca [978 x i32], align 8
 273   %ptr1 = getelementptr inbounds [978 x i32], [978 x i32]* %region1, i64 0, i64 2
 274   %ptr2 = getelementptr inbounds [978 x i32], [978 x i32]* %region2, i64 0, i64 2
 275   store volatile i32 42, i32 *%ptr1
 276   store volatile i32 42, i32 *%ptr2
 277   store volatile i32 %i0, i32 *%vptr
 278   store volatile i32 %i1, i32 *%vptr
 279   store volatile i32 %i3, i32 *%vptr
 280   store volatile i32 %i4, i32 *%vptr
 281   store volatile i32 %i5, i32 *%vptr
 282   store volatile i32 %i6, i32 *%vptr
 283   store volatile i32 %i7, i32 *%vptr
 284   store volatile i32 %i8, i32 *%vptr
 285   store volatile i32 %i9, i32 *%vptr
 286   store volatile i32 %i10, i32 *%vptr
 287   store volatile i32 %i11, i32 *%vptr
 288   store volatile i32 %i12, i32 *%vptr
 289   store volatile i32 %i13, i32 *%vptr
 290   store volatile i32 %i14, i32 *%vptr
 291   ret void
 292 }