test/Transforms/LoopVectorize/X86/illegal-parallel-loop-uniform-write.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 -S | FileCheck %s
   3
   4 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"
   5 target triple = "x86_64-unknown-linux-gnu"
   6
   7 ; PR15794
   8 ; incorrect addition of llvm.mem.parallel_loop_access metadata is undefined
   9 ; behaviour. Vectorizer ignores the memory dependency checks and goes ahead and
  10 ; vectorizes this loop with uniform stores which has an output dependency.
  11
  12 ; void foo(int *a, int *b, int k, int m) {
  13 ;   for (int i = 0; i < m; i++) {
  14 ;     for (int j = 0; j < m; j++) {
  15 ;       a[i] = a[i + j + k] + 1; <<<
  16 ;     }
  17 ;     b[i] = b[i] + 3;
  18 ;   }
  19 ; }
  20
  21 ; Function Attrs: nounwind uwtable
  22 define void @foo(i32* nocapture %a, i32* nocapture %b, i32 %k, i32 %m) #0 {
  23 ; CHECK-LABEL: @foo(
  24 ; CHECK-NEXT:  entry:
  25 ; CHECK-NEXT:    [[CMP27:%.*]] = icmp sgt i32 [[M:%.*]], 0
  26 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[CMP27]], label [[FOR_BODY3_LR_PH_US_PREHEADER:%.*]], label [[FOR_END15:%.*]]
  27 ; CHECK:       for.body3.lr.ph.us.preheader:
  28 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = add i32 [[M]], -1
  29 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = zext i32 [[TMP0]] to i64
  30 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = add nuw nsw i64 [[TMP1]], 1
  31 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = zext i32 [[K:%.*]] to i64
  32 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_BODY3_LR_PH_US:%.*]]
  33 ; CHECK:       for.end.us:
  34 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX9_US:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[B:%.*]], i64 [[INDVARS_IV33:%.*]]
  35 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = load i32, i32* [[ARRAYIDX9_US]], align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access !0
  36 ; CHECK-NEXT:    [[ADD10_US:%.*]] = add nsw i32 [[TMP4]], 3
  37 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[ADD10_US]], i32* [[ARRAYIDX9_US]], align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access !0
  38 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV_NEXT34:%.*]] = add i64 [[INDVARS_IV33]], 1
  39 ; CHECK-NEXT:    [[LFTR_WIDEIV35:%.*]] = trunc i64 [[INDVARS_IV_NEXT34]] to i32
  40 ; CHECK-NEXT:    [[EXITCOND36:%.*]] = icmp eq i32 [[LFTR_WIDEIV35]], [[M]]
  41 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[EXITCOND36]], label [[FOR_END15_LOOPEXIT:%.*]], label [[FOR_BODY3_LR_PH_US]], !llvm.loop !2
  42 ; CHECK:       for.body3.us:
  43 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV29:%.*]] = phi i64 [ [[BC_RESUME_VAL:%.*]], [[SCALAR_PH:%.*]] ], [ [[INDVARS_IV_NEXT30:%.*]], [[FOR_BODY3_US:%.*]] ]
  44 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = trunc i64 [[INDVARS_IV29]] to i32
  45 ; CHECK-NEXT:    [[ADD4_US:%.*]] = add i32 [[ADD_US:%.*]], [[TMP5]]
  46 ; CHECK-NEXT:    [[IDXPROM_US:%.*]] = sext i32 [[ADD4_US]] to i64
  47 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX_US:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[A:%.*]], i64 [[IDXPROM_US]]
  48 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = load i32, i32* [[ARRAYIDX_US]], align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access !0
  49 ; CHECK-NEXT:    [[ADD5_US:%.*]] = add nsw i32 [[TMP6]], 1
  50 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[ADD5_US]], i32* [[ARRAYIDX7_US:%.*]], align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access !0
  51 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV_NEXT30]] = add i64 [[INDVARS_IV29]], 1
  52 ; CHECK-NEXT:    [[LFTR_WIDEIV31:%.*]] = trunc i64 [[INDVARS_IV_NEXT30]] to i32
  53 ; CHECK-NEXT:    [[EXITCOND32:%.*]] = icmp eq i32 [[LFTR_WIDEIV31]], [[M]]
  54 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[EXITCOND32]], label [[FOR_END_US:%.*]], label [[FOR_BODY3_US]], !llvm.loop !3
  55 ; CHECK:       for.body3.lr.ph.us:
  56 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV33]] = phi i64 [ [[INDVARS_IV_NEXT34]], [[FOR_END_US]] ], [ 0, [[FOR_BODY3_LR_PH_US_PREHEADER]] ]
  57 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = add i64 [[TMP3]], [[INDVARS_IV33]]
  58 ; CHECK-NEXT:    [[TMP8:%.*]] = trunc i64 [[TMP7]] to i32
  59 ; CHECK-NEXT:    [[TMP9:%.*]] = trunc i64 [[INDVARS_IV33]] to i32
  60 ; CHECK-NEXT:    [[ADD_US]] = add i32 [[TMP9]], [[K]]
  61 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX7_US]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[A]], i64 [[INDVARS_IV33]]
  62 ; CHECK-NEXT:    [[MIN_ITERS_CHECK:%.*]] = icmp ult i64 [[TMP2]], 4
  63 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[MIN_ITERS_CHECK]], label [[SCALAR_PH]], label [[VECTOR_SCEVCHECK:%.*]]
  64 ; CHECK:       vector.scevcheck:
  65 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = call { i32, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i32(i32 1, i32 [[TMP0]])
  66 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_RESULT:%.*]] = extractvalue { i32, i1 } [[MUL]], 0
  67 ; CHECK-NEXT:    [[MUL_OVERFLOW:%.*]] = extractvalue { i32, i1 } [[MUL]], 1
  68 ; CHECK-NEXT:    [[TMP10:%.*]] = add i32 [[TMP8]], [[MUL_RESULT]]
  69 ; CHECK-NEXT:    [[TMP11:%.*]] = sub i32 [[TMP8]], [[MUL_RESULT]]
  70 ; CHECK-NEXT:    [[TMP12:%.*]] = icmp sgt i32 [[TMP11]], [[TMP8]]
  71 ; CHECK-NEXT:    [[TMP13:%.*]] = icmp slt i32 [[TMP10]], [[TMP8]]
  72 ; CHECK-NEXT:    [[TMP14:%.*]] = select i1 false, i1 [[TMP12]], i1 [[TMP13]]
  73 ; CHECK-NEXT:    [[TMP15:%.*]] = or i1 [[TMP14]], [[MUL_OVERFLOW]]
  74 ; CHECK-NEXT:    [[TMP16:%.*]] = or i1 false, [[TMP15]]
  75 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP16]], label [[SCALAR_PH]], label [[VECTOR_PH:%.*]]
  76 ; CHECK:       vector.ph:
  77 ; CHECK-NEXT:    [[N_MOD_VF:%.*]] = urem i64 [[TMP2]], 4
  78 ; CHECK-NEXT:    [[N_VEC:%.*]] = sub i64 [[TMP2]], [[N_MOD_VF]]
  79 ; CHECK-NEXT:    br label [[VECTOR_BODY:%.*]]
  80 ; CHECK:       vector.body:
  81 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX:%.*]] = phi i64 [ 0, [[VECTOR_PH]] ], [ [[INDEX_NEXT:%.*]], [[VECTOR_BODY]] ]
  82 ; CHECK-NEXT:    [[TMP17:%.*]] = trunc i64 [[INDEX]] to i32
  83 ; CHECK-NEXT:    [[TMP18:%.*]] = add i32 [[TMP17]], 0
  84 ; CHECK-NEXT:    [[TMP19:%.*]] = add i32 [[ADD_US]], [[TMP18]]
  85 ; CHECK-NEXT:    [[TMP20:%.*]] = sext i32 [[TMP19]] to i64
  86 ; CHECK-NEXT:    [[TMP21:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[A]], i64 [[TMP20]]
  87 ; CHECK-NEXT:    [[TMP22:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[TMP21]], i32 0
  88 ; CHECK-NEXT:    [[TMP23:%.*]] = bitcast i32* [[TMP22]] to <4 x i32>*
  89 ; CHECK-NEXT:    [[WIDE_LOAD:%.*]] = load <4 x i32>, <4 x i32>* [[TMP23]], align 4
  90 ; CHECK-NEXT:    [[TMP24:%.*]] = add nsw <4 x i32> [[WIDE_LOAD]], <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
  91 ; CHECK-NEXT:    [[TMP25:%.*]] = extractelement <4 x i32> [[TMP24]], i32 0
  92 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[TMP25]], i32* [[ARRAYIDX7_US]], align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access !0
  93 ; CHECK-NEXT:    [[TMP26:%.*]] = extractelement <4 x i32> [[TMP24]], i32 1
  94 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[TMP26]], i32* [[ARRAYIDX7_US]], align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access !0
  95 ; CHECK-NEXT:    [[TMP27:%.*]] = extractelement <4 x i32> [[TMP24]], i32 2
  96 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[TMP27]], i32* [[ARRAYIDX7_US]], align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access !0
  97 ; CHECK-NEXT:    [[TMP28:%.*]] = extractelement <4 x i32> [[TMP24]], i32 3
  98 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[TMP28]], i32* [[ARRAYIDX7_US]], align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access !0
  99 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX_NEXT]] = add i64 [[INDEX]], 4
 100 ; CHECK-NEXT:    [[TMP29:%.*]] = icmp eq i64 [[INDEX_NEXT]], [[N_VEC]]
 101 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP29]], label [[MIDDLE_BLOCK:%.*]], label [[VECTOR_BODY]], !llvm.loop !5
 102 ; CHECK:       middle.block:
 103 ; CHECK-NEXT:    [[CMP_N:%.*]] = icmp eq i64 [[TMP2]], [[N_VEC]]
 104 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[CMP_N]], label [[FOR_END_US]], label [[SCALAR_PH]]
 105 ; CHECK:       scalar.ph:
 106 ; CHECK-NEXT:    [[BC_RESUME_VAL]] = phi i64 [ [[N_VEC]], [[MIDDLE_BLOCK]] ], [ 0, [[FOR_BODY3_LR_PH_US]] ], [ 0, [[VECTOR_SCEVCHECK]] ]
 107 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_BODY3_US]]
 108 ; CHECK:       for.end15.loopexit:
 109 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_END15]]
 110 ; CHECK:       for.end15:
 111 ; CHECK-NEXT:    ret void
 112 ;
 113 entry:
 114   %cmp27 = icmp sgt i32 %m, 0
 115   br i1 %cmp27, label %for.body3.lr.ph.us, label %for.end15
 116
 117 for.end.us:                                       ; preds = %for.body3.us
 118   %arrayidx9.us = getelementptr inbounds i32, i32* %b, i64 %indvars.iv33
 119   %0 = load i32, i32* %arrayidx9.us, align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access !3
 120   %add10.us = add nsw i32 %0, 3
 121   store i32 %add10.us, i32* %arrayidx9.us, align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access !3
 122   %indvars.iv.next34 = add i64 %indvars.iv33, 1
 123   %lftr.wideiv35 = trunc i64 %indvars.iv.next34 to i32
 124   %exitcond36 = icmp eq i32 %lftr.wideiv35, %m
 125   br i1 %exitcond36, label %for.end15, label %for.body3.lr.ph.us, !llvm.loop !5
 126
 127 for.body3.us:                                     ; preds = %for.body3.us, %for.body3.lr.ph.us
 128   %indvars.iv29 = phi i64 [ 0, %for.body3.lr.ph.us ], [ %indvars.iv.next30, %for.body3.us ]
 129   %1 = trunc i64 %indvars.iv29 to i32
 130   %add4.us = add i32 %add.us, %1
 131   %idxprom.us = sext i32 %add4.us to i64
 132   %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %a, i64 %idxprom.us
 133   %2 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access !3
 134   %add5.us = add nsw i32 %2, 1
 135   store i32 %add5.us, i32* %arrayidx7.us, align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access !3
 136   %indvars.iv.next30 = add i64 %indvars.iv29, 1
 137   %lftr.wideiv31 = trunc i64 %indvars.iv.next30 to i32
 138   %exitcond32 = icmp eq i32 %lftr.wideiv31, %m
 139   br i1 %exitcond32, label %for.end.us, label %for.body3.us, !llvm.loop !4
 140
 141 for.body3.lr.ph.us:                               ; preds = %for.end.us, %entry
 142   %indvars.iv33 = phi i64 [ %indvars.iv.next34, %for.end.us ], [ 0, %entry ]
 143   %3 = trunc i64 %indvars.iv33 to i32
 144   %add.us = add i32 %3, %k
 145   %arrayidx7.us = getelementptr inbounds i32, i32* %a, i64 %indvars.iv33
 146   br label %for.body3.us
 147
 148 for.end15:                                        ; preds = %for.end.us, %entry
 149   ret void
 150 }
 151
 152 ; Same test as above, but without the invalid parallel_loop_access metadata.
 153
 154 ; Here we can see the vectorizer does the mem dep checks and decides it is
 155 ; unsafe to vectorize.
 156 define void @no-par-mem-metadata(i32* nocapture %a, i32* nocapture %b, i32 %k, i32 %m) #0 {
 157 ; CHECK-LABEL: @no-par-mem-metadata(
 158 ; CHECK-NEXT:  entry:
 159 ; CHECK-NEXT:    [[CMP27:%.*]] = icmp sgt i32 [[M:%.*]], 0
 160 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[CMP27]], label [[FOR_BODY3_LR_PH_US_PREHEADER:%.*]], label [[FOR_END15:%.*]]
 161 ; CHECK:       for.body3.lr.ph.us.preheader:
 162 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_BODY3_LR_PH_US:%.*]]
 163 ; CHECK:       for.end.us:
 164 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX9_US:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[B:%.*]], i64 [[INDVARS_IV33:%.*]]
 165 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = load i32, i32* [[ARRAYIDX9_US]], align 4
 166 ; CHECK-NEXT:    [[ADD10_US:%.*]] = add nsw i32 [[TMP0]], 3
 167 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[ADD10_US]], i32* [[ARRAYIDX9_US]], align 4
 168 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV_NEXT34:%.*]] = add i64 [[INDVARS_IV33]], 1
 169 ; CHECK-NEXT:    [[LFTR_WIDEIV35:%.*]] = trunc i64 [[INDVARS_IV_NEXT34]] to i32
 170 ; CHECK-NEXT:    [[EXITCOND36:%.*]] = icmp eq i32 [[LFTR_WIDEIV35]], [[M]]
 171 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[EXITCOND36]], label [[FOR_END15_LOOPEXIT:%.*]], label [[FOR_BODY3_LR_PH_US]], !llvm.loop !2
 172 ; CHECK:       for.body3.us:
 173 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV29:%.*]] = phi i64 [ 0, [[FOR_BODY3_LR_PH_US]] ], [ [[INDVARS_IV_NEXT30:%.*]], [[FOR_BODY3_US:%.*]] ]
 174 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = trunc i64 [[INDVARS_IV29]] to i32
 175 ; CHECK-NEXT:    [[ADD4_US:%.*]] = add i32 [[ADD_US:%.*]], [[TMP1]]
 176 ; CHECK-NEXT:    [[IDXPROM_US:%.*]] = sext i32 [[ADD4_US]] to i64
 177 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX_US:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[A:%.*]], i64 [[IDXPROM_US]]
 178 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load i32, i32* [[ARRAYIDX_US]], align 4
 179 ; CHECK-NEXT:    [[ADD5_US:%.*]] = add nsw i32 [[TMP2]], 1
 180 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[ADD5_US]], i32* [[ARRAYIDX7_US:%.*]], align 4
 181 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV_NEXT30]] = add i64 [[INDVARS_IV29]], 1
 182 ; CHECK-NEXT:    [[LFTR_WIDEIV31:%.*]] = trunc i64 [[INDVARS_IV_NEXT30]] to i32
 183 ; CHECK-NEXT:    [[EXITCOND32:%.*]] = icmp eq i32 [[LFTR_WIDEIV31]], [[M]]
 184 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[EXITCOND32]], label [[FOR_END_US:%.*]], label [[FOR_BODY3_US]], !llvm.loop !1
 185 ; CHECK:       for.body3.lr.ph.us:
 186 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV33]] = phi i64 [ [[INDVARS_IV_NEXT34]], [[FOR_END_US]] ], [ 0, [[FOR_BODY3_LR_PH_US_PREHEADER]] ]
 187 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = trunc i64 [[INDVARS_IV33]] to i32
 188 ; CHECK-NEXT:    [[ADD_US]] = add i32 [[TMP3]], [[K:%.*]]
 189 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX7_US]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[A]], i64 [[INDVARS_IV33]]
 190 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_BODY3_US]]
 191 ; CHECK:       for.end15.loopexit:
 192 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_END15]]
 193 ; CHECK:       for.end15:
 194 ; CHECK-NEXT:    ret void
 195 ;
 196 entry:
 197   %cmp27 = icmp sgt i32 %m, 0
 198   br i1 %cmp27, label %for.body3.lr.ph.us, label %for.end15
 199
 200 for.end.us:                                       ; preds = %for.body3.us
 201   %arrayidx9.us = getelementptr inbounds i32, i32* %b, i64 %indvars.iv33
 202   %0 = load i32, i32* %arrayidx9.us, align 4
 203   %add10.us = add nsw i32 %0, 3
 204   store i32 %add10.us, i32* %arrayidx9.us, align 4
 205   %indvars.iv.next34 = add i64 %indvars.iv33, 1
 206   %lftr.wideiv35 = trunc i64 %indvars.iv.next34 to i32
 207   %exitcond36 = icmp eq i32 %lftr.wideiv35, %m
 208   br i1 %exitcond36, label %for.end15, label %for.body3.lr.ph.us, !llvm.loop !5
 209
 210 for.body3.us:                                     ; preds = %for.body3.us, %for.body3.lr.ph.us
 211   %indvars.iv29 = phi i64 [ 0, %for.body3.lr.ph.us ], [ %indvars.iv.next30, %for.body3.us ]
 212   %1 = trunc i64 %indvars.iv29 to i32
 213   %add4.us = add i32 %add.us, %1
 214   %idxprom.us = sext i32 %add4.us to i64
 215   %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, i32* %a, i64 %idxprom.us
 216   %2 = load i32, i32* %arrayidx.us, align 4
 217   %add5.us = add nsw i32 %2, 1
 218   store i32 %add5.us, i32* %arrayidx7.us, align 4
 219   %indvars.iv.next30 = add i64 %indvars.iv29, 1
 220   %lftr.wideiv31 = trunc i64 %indvars.iv.next30 to i32
 221   %exitcond32 = icmp eq i32 %lftr.wideiv31, %m
 222   br i1 %exitcond32, label %for.end.us, label %for.body3.us, !llvm.loop !4
 223
 224 for.body3.lr.ph.us:                               ; preds = %for.end.us, %entry
 225   %indvars.iv33 = phi i64 [ %indvars.iv.next34, %for.end.us ], [ 0, %entry ]
 226   %3 = trunc i64 %indvars.iv33 to i32
 227   %add.us = add i32 %3, %k
 228   %arrayidx7.us = getelementptr inbounds i32, i32* %a, i64 %indvars.iv33
 229   br label %for.body3.us
 230
 231 for.end15:                                        ; preds = %for.end.us, %entry
 232   ret void
 233 }
 234
 235 attributes #0 = { nounwind uwtable "less-precise-fpmad"="false" "no-frame-pointer-elim"="false" "no-frame-pointer-elim-non-leaf"="false" "no-infs-fp-math"="false" "no-nans-fp-math"="false" "unsafe-fp-math"="false" "use-soft-float"="false" }
 236
 237 !3 = !{!4, !5}
 238 !4 = !{!4}
 239 !5 = !{!5}
 240