test/Transforms/LoopVectorize/runtime-check.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -loop-vectorize -force-vector-interleave=1 -force-vector-width=4 -dce -instcombine -S | FileCheck %s
   3 ; RUN: opt < %s -loop-vectorize -disable-basicaa -S -pass-remarks-analysis='loop-vectorize' 2>&1 | FileCheck %s -check-prefix=FORCED_OPTSIZE
   4
   5 target datalayout = "e-p:64:64:64-i1:8:8-i8:8:8-i16:16:16-i32:32:32-i64:64:64-f32:32:32-f64:64:64-v64:64:64-v128:128:128-a0:0:64-s0:64:64-f80:128:128-n8:16:32:64-S128"
   6
   7 ; Make sure we vectorize this loop:
   8 ; int foo(float *a, float *b, int n) {
   9 ;   for (int i=0; i<n; ++i)
  10 ;     a[i] = b[i] * 3;
  11 ; }
  12
  13 define i32 @foo(float* nocapture %a, float* nocapture %b, i32 %n) nounwind uwtable ssp {
  14 ; CHECK-LABEL: @foo(
  15 ; CHECK-NEXT:  entry:
  16 ; CHECK-NEXT:    [[CMP6:%.*]] = icmp sgt i32 [[N:%.*]], 0, !dbg !4
  17 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[CMP6]], label [[FOR_BODY_PREHEADER:%.*]], label [[FOR_END:%.*]], !dbg !4
  18 ; CHECK:       for.body.preheader:
  19 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = add i32 [[N]], -1, !dbg !9
  20 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = zext i32 [[TMP0]] to i64, !dbg !9
  21 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = add nuw nsw i64 [[TMP1]], 1, !dbg !9
  22 ; CHECK-NEXT:    [[MIN_ITERS_CHECK:%.*]] = icmp ult i64 [[TMP2]], 4, !dbg !9
  23 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[MIN_ITERS_CHECK]], label [[SCALAR_PH:%.*]], label [[VECTOR_MEMCHECK:%.*]], !dbg !9
  24 ; CHECK:       vector.memcheck:
  25 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = add i32 [[N]], -1, !dbg !9
  26 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = zext i32 [[TMP3]] to i64, !dbg !9
  27 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = add nuw nsw i64 [[TMP4]], 1, !dbg !9
  28 ; CHECK-NEXT:    [[SCEVGEP:%.*]] = getelementptr float, float* [[A:%.*]], i64 [[TMP5]], !dbg !9
  29 ; CHECK-NEXT:    [[SCEVGEP4:%.*]] = getelementptr float, float* [[B:%.*]], i64 [[TMP5]], !dbg !9
  30 ; CHECK-NEXT:    [[BOUND0:%.*]] = icmp ugt float* [[SCEVGEP4]], [[A]], !dbg !9
  31 ; CHECK-NEXT:    [[BOUND1:%.*]] = icmp ugt float* [[SCEVGEP]], [[B]], !dbg !9
  32 ; CHECK-NEXT:    [[MEMCHECK_CONFLICT:%.*]] = and i1 [[BOUND0]], [[BOUND1]], !dbg !9
  33 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[MEMCHECK_CONFLICT]], label [[SCALAR_PH]], label [[VECTOR_PH:%.*]], !dbg !9
  34 ; CHECK:       vector.ph:
  35 ; CHECK-NEXT:    [[N_VEC:%.*]] = and i64 [[TMP2]], 8589934588, !dbg !9
  36 ; CHECK-NEXT:    br label [[VECTOR_BODY:%.*]], !dbg !9
  37 ; CHECK:       vector.body:
  38 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX:%.*]] = phi i64 [ 0, [[VECTOR_PH]] ], [ [[INDEX_NEXT:%.*]], [[VECTOR_BODY]] ], !dbg !9
  39 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = getelementptr inbounds float, float* [[B]], i64 [[INDEX]], !dbg !9
  40 ; CHECK-NEXT:    [[TMP8:%.*]] = bitcast float* [[TMP7]] to <4 x float>*, !dbg !9
  41 ; CHECK-NEXT:    [[WIDE_LOAD:%.*]] = load <4 x float>, <4 x float>* [[TMP8]], align 4, !dbg !9, !alias.scope !10
  42 ; CHECK-NEXT:    [[TMP9:%.*]] = fmul <4 x float> [[WIDE_LOAD]], <float 3.000000e+00, float 3.000000e+00, float 3.000000e+00, float 3.000000e+00>, !dbg !9
  43 ; CHECK-NEXT:    [[TMP10:%.*]] = getelementptr inbounds float, float* [[A]], i64 [[INDEX]], !dbg !9
  44 ; CHECK-NEXT:    [[TMP11:%.*]] = bitcast float* [[TMP10]] to <4 x float>*, !dbg !9
  45 ; CHECK-NEXT:    store <4 x float> [[TMP9]], <4 x float>* [[TMP11]], align 4, !dbg !9, !alias.scope !13, !noalias !10
  46 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX_NEXT]] = add i64 [[INDEX]], 4, !dbg !9
  47 ; CHECK-NEXT:    [[TMP12:%.*]] = icmp eq i64 [[INDEX_NEXT]], [[N_VEC]], !dbg !9
  48 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP12]], label [[MIDDLE_BLOCK:%.*]], label [[VECTOR_BODY]], !dbg !9, !llvm.loop !15
  49 ; CHECK:       middle.block:
  50 ; CHECK-NEXT:    [[CMP_N:%.*]] = icmp eq i64 [[TMP2]], [[N_VEC]]
  51 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[CMP_N]], label [[FOR_END_LOOPEXIT:%.*]], label [[SCALAR_PH]], !dbg !9
  52 ; CHECK:       scalar.ph:
  53 ; CHECK-NEXT:    [[BC_RESUME_VAL:%.*]] = phi i64 [ [[N_VEC]], [[MIDDLE_BLOCK]] ], [ 0, [[FOR_BODY_PREHEADER]] ], [ 0, [[VECTOR_MEMCHECK]] ]
  54 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_BODY:%.*]], !dbg !9
  55 ; CHECK:       for.body:
  56 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV:%.*]] = phi i64 [ [[INDVARS_IV_NEXT:%.*]], [[FOR_BODY]] ], [ [[BC_RESUME_VAL]], [[SCALAR_PH]] ], !dbg !9
  57 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX:%.*]] = getelementptr inbounds float, float* [[B]], i64 [[INDVARS_IV]], !dbg !9
  58 ; CHECK-NEXT:    [[TMP13:%.*]] = load float, float* [[ARRAYIDX]], align 4, !dbg !9
  59 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = fmul float [[TMP13]], 3.000000e+00, !dbg !9
  60 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX2:%.*]] = getelementptr inbounds float, float* [[A]], i64 [[INDVARS_IV]], !dbg !9
  61 ; CHECK-NEXT:    store float [[MUL]], float* [[ARRAYIDX2]], align 4, !dbg !9
  62 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV_NEXT]] = add i64 [[INDVARS_IV]], 1, !dbg !9
  63 ; CHECK-NEXT:    [[LFTR_WIDEIV:%.*]] = trunc i64 [[INDVARS_IV_NEXT]] to i32, !dbg !9
  64 ; CHECK-NEXT:    [[EXITCOND:%.*]] = icmp eq i32 [[LFTR_WIDEIV]], [[N]], !dbg !9
  65 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[EXITCOND]], label [[FOR_END_LOOPEXIT]], label [[FOR_BODY]], !dbg !9, !llvm.loop !17
  66 ; CHECK:       for.end.loopexit:
  67 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_END]], !dbg !18
  68 ; CHECK:       for.end:
  69 ; CHECK-NEXT:    ret i32 undef, !dbg !18
  70 ;
  71 entry:
  72   %cmp6 = icmp sgt i32 %n, 0, !dbg !6
  73   br i1 %cmp6, label %for.body, label %for.end, !dbg !6
  74
  75 for.body:                                         ; preds = %entry, %for.body
  76   %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %for.body ], [ 0, %entry ], !dbg !7
  77   %arrayidx = getelementptr inbounds float, float* %b, i64 %indvars.iv, !dbg !7
  78   %0 = load float, float* %arrayidx, align 4, !dbg !7
  79   %mul = fmul float %0, 3.000000e+00, !dbg !7
  80   %arrayidx2 = getelementptr inbounds float, float* %a, i64 %indvars.iv, !dbg !7
  81   store float %mul, float* %arrayidx2, align 4, !dbg !7
  82   %indvars.iv.next = add i64 %indvars.iv, 1, !dbg !7
  83   %lftr.wideiv = trunc i64 %indvars.iv.next to i32, !dbg !7
  84   %exitcond = icmp eq i32 %lftr.wideiv, %n, !dbg !7
  85   br i1 %exitcond, label %for.end, label %for.body, !dbg !7
  86
  87 for.end:                                          ; preds = %for.body, %entry
  88   ret i32 undef, !dbg !8
  89 }
  90
  91 ; Make sure that we try to vectorize loops with a runtime check if the
  92 ; dependency check fails.
  93
  94 ; CHECK-LABEL: test_runtime_check
  95 ; CHECK:      <4 x float>
  96 define void @test_runtime_check(float* %a, float %b, i64 %offset, i64 %offset2, i64 %n) {
  97 entry:
  98   br label %for.body
  99
 100 for.body:
 101   %iv = phi i64 [ 0, %entry ], [ %iv.next, %for.body ]
 102   %ind.sum = add i64 %iv, %offset
 103   %arr.idx = getelementptr inbounds float, float* %a, i64 %ind.sum
 104   %l1 = load float, float* %arr.idx, align 4
 105   %ind.sum2 = add i64 %iv, %offset2
 106   %arr.idx2 = getelementptr inbounds float, float* %a, i64 %ind.sum2
 107   %l2 = load float, float* %arr.idx2, align 4
 108   %m = fmul fast float %b, %l2
 109   %ad = fadd fast float %l1, %m
 110   store float %ad, float* %arr.idx, align 4
 111   %iv.next = add nuw nsw i64 %iv, 1
 112   %exitcond = icmp eq i64 %iv.next, %n
 113   br i1 %exitcond, label %loopexit, label %for.body
 114
 115 loopexit:
 116   ret void
 117 }
 118
 119 ; Check we do not generate runtime checks if we found a known dependence preventing
 120 ; vectorization. In this case, it is a read of c[i-1] followed by a write of c[i].
 121 ; The runtime checks would always fail.
 122
 123 ; void test_runtime_check2(float *a, float b, unsigned offset, unsigned offset2, unsigned n, float *c) {
 124 ;   for (unsigned i = 1; i < n; i++) {
 125 ;     a[i+o1] += a[i+o2] + b;
 126 ;     c[i] = c[i-1] + b;
 127 ;   }
 128 ; }
 129 ;
 130 ; CHECK-LABEL: test_runtime_check2
 131 ; CHECK-NOT:      <4 x float>
 132 define void @test_runtime_check2(float* %a, float %b, i64 %offset, i64 %offset2, i64 %n, float* %c) {
 133 entry:
 134   br label %for.body
 135
 136 for.body:
 137   %iv = phi i64 [ 0, %entry ], [ %iv.next, %for.body ]
 138   %ind.sum = add i64 %iv, %offset
 139   %arr.idx = getelementptr inbounds float, float* %a, i64 %ind.sum
 140   %l1 = load float, float* %arr.idx, align 4
 141   %ind.sum2 = add i64 %iv, %offset2
 142   %arr.idx2 = getelementptr inbounds float, float* %a, i64 %ind.sum2
 143   %l2 = load float, float* %arr.idx2, align 4
 144   %m = fmul fast float %b, %l2
 145   %ad = fadd fast float %l1, %m
 146   store float %ad, float* %arr.idx, align 4
 147   %c.ind = add i64 %iv, -1
 148   %c.idx = getelementptr inbounds float, float* %c, i64 %c.ind
 149   %lc = load float, float* %c.idx, align 4
 150   %vc = fadd float %lc, 1.0
 151   %c.idx2 = getelementptr inbounds float, float* %c, i64 %iv
 152   store float %vc, float* %c.idx2
 153   %iv.next = add nuw nsw i64 %iv, 1
 154   %exitcond = icmp eq i64 %iv.next, %n
 155   br i1 %exitcond, label %loopexit, label %for.body
 156
 157 loopexit:
 158   ret void
 159 }
 160
 161 ; CHECK: !9 = !DILocation(line: 101, column: 1, scope: !{{.*}})
 162
 163 define dso_local void @forced_optsize(i64* noalias nocapture readonly %x_p, i64* noalias nocapture readonly %y_p, i64* noalias nocapture %z_p) minsize optsize {
 164 ;
 165 ; FORCED_OPTSIZE: remark: <unknown>:0:0: Code-size may be reduced by not forcing vectorization, or by source-code modifications eliminating the need for runtime checks (e.g., adding 'restrict').
 166 ; FORCED_OPTSIZE-LABEL: @forced_optsize(
 167 ; FORCED_OPTSIZE:       vector.body:
 168 ;
 169 entry:
 170   br label %for.body
 171
 172 for.cond.cleanup:
 173   ret void
 174
 175 for.body:
 176   %indvars.iv = phi i64 [ 0, %entry ], [ %indvars.iv.next, %for.body ]
 177   %arrayidx = getelementptr inbounds i64, i64* %x_p, i64 %indvars.iv
 178   %0 = load i64, i64* %arrayidx, align 8
 179   %arrayidx2 = getelementptr inbounds i64, i64* %y_p, i64 %indvars.iv
 180   %1 = load i64, i64* %arrayidx2, align 8
 181   %add = add nsw i64 %1, %0
 182   %arrayidx4 = getelementptr inbounds i64, i64* %z_p, i64 %indvars.iv
 183   store i64 %add, i64* %arrayidx4, align 8
 184   %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
 185   %exitcond = icmp eq i64 %indvars.iv.next, 128
 186   br i1 %exitcond, label %for.cond.cleanup, label %for.body, !llvm.loop !12
 187 }
 188
 189 !llvm.module.flags = !{!0, !1}
 190 !llvm.dbg.cu = !{!9}
 191 !0 = !{i32 2, !"Dwarf Version", i32 4}
 192 !1 = !{i32 2, !"Debug Info Version", i32 3}
 193
 194 !2 = !{}
 195 !3 = !DISubroutineType(types: !2)
 196 !4 = !DIFile(filename: "test.cpp", directory: "/tmp")
 197 !5 = distinct !DISubprogram(name: "foo", scope: !4, file: !4, line: 99, type: !3, isLocal: false, isDefinition: true, scopeLine: 100, flags: DIFlagPrototyped, isOptimized: false, unit: !9, retainedNodes: !2)
 198 !6 = !DILocation(line: 100, column: 1, scope: !5)
 199 !7 = !DILocation(line: 101, column: 1, scope: !5)
 200 !8 = !DILocation(line: 102, column: 1, scope: !5)
 201 !9 = distinct !DICompileUnit(language: DW_LANG_C99, producer: "clang",
 202                              file: !10,
 203                              isOptimized: true, flags: "-O2",
 204                              splitDebugFilename: "abc.debug", emissionKind: 2)
 205 !10 = !DIFile(filename: "path/to/file", directory: "/path/to/dir")
 206 !11 = !{i32 2, !"Debug Info Version", i32 3}
 207 !12 = distinct !{!12, !13, !14}
 208 !13 = !{!"llvm.loop.vectorize.width", i32 2}
 209 !14 = !{!"llvm.loop.vectorize.enable", i1 true}