test/CodeGen/AMDGPU/merge-load-store.mir

   1 # RUN: llc -march=amdgcn -verify-machineinstrs -run-pass si-load-store-opt -o - %s | FileCheck %s
   2
   3 # Check that SILoadStoreOptimizer honors memory dependencies between moved
   4 # instructions.
   5 #
   6 # The following IR snippet would usually be optimized by the peephole optimizer.
   7 # However, an equivalent situation can occur with buffer instructions as well.
   8
   9 # CHECK-LABEL: name: mem_dependency
  10 # CHECK: DS_READ2_B32 %0, 0, 1,
  11 # CHECK: DS_WRITE_B32 %0, killed %1, 64,
  12 # CHECK: DS_READ2_B32 %0, 16, 17,
  13 # CHECK: DS_WRITE_B32 killed %0, %5, 0
  14
  15 --- |
  16   define amdgpu_kernel void @mem_dependency(i32 addrspace(3)* %ptr.0) nounwind {
  17     %ptr.4 = getelementptr i32, i32 addrspace(3)* %ptr.0, i32 1
  18     %ptr.64 = getelementptr i32, i32 addrspace(3)* %ptr.0, i32 16
  19     %1 = load i32, i32 addrspace(3)* %ptr.0
  20     store i32 %1, i32 addrspace(3)* %ptr.64
  21     %2 = load i32, i32 addrspace(3)* %ptr.64
  22     %3 = load i32, i32 addrspace(3)* %ptr.4
  23     %4 = add i32 %2, %3
  24     store i32 %4, i32 addrspace(3)* %ptr.0
  25     ret void
  26   }
  27
  28   @lds0 = external dso_local unnamed_addr addrspace(3) global [256 x i32], align 4
  29   @lds1 = external dso_local unnamed_addr addrspace(3) global [256 x i32], align 4
  30   @lds2 = external dso_local unnamed_addr addrspace(3) global [256 x i32], align 4
  31   @lds3 = external dso_local unnamed_addr addrspace(3) global [256 x i32], align 4
  32
  33   define void @asm_defines_address() #0 {
  34   bb:
  35     %tmp1 = load i32, i32 addrspace(3)* getelementptr inbounds ([256 x i32], [256 x i32] addrspace(3)* @lds0, i32 0, i32 0), align 4
  36     %0 = and i32 %tmp1, 255
  37     %tmp3 = load i32, i32 addrspace(3)* getelementptr ([256 x i32], [256 x i32] addrspace(3)* @lds1, i32 0, i32 undef), align 4
  38     %tmp6 = load i32, i32 addrspace(3)* getelementptr ([256 x i32], [256 x i32] addrspace(3)* @lds3, i32 0, i32 undef), align 4
  39     %tmp7 = tail call i32 asm "v_or_b32 $0, 0, $1", "=v,v"(i32 %tmp6) #1
  40     %tmp10 = lshr i32 %tmp7, 16
  41     %tmp11 = and i32 %tmp10, 255
  42     %tmp12 = getelementptr inbounds [256 x i32], [256 x i32] addrspace(3)* @lds1, i32 0, i32 %tmp11
  43     %tmp13 = load i32, i32 addrspace(3)* %tmp12, align 4
  44     %tmp14 = xor i32 %tmp3, %tmp13
  45     %tmp15 = lshr i32 %tmp14, 8
  46     %tmp16 = and i32 %tmp15, 16711680
  47     %tmp19 = lshr i32 %tmp16, 16
  48     %tmp20 = and i32 %tmp19, 255
  49     %tmp21 = getelementptr inbounds [256 x i32], [256 x i32] addrspace(3)* @lds1, i32 0, i32 %tmp20
  50     %tmp22 = load i32, i32 addrspace(3)* %tmp21, align 4
  51     %tmp24 = load i32, i32 addrspace(3)* getelementptr ([256 x i32], [256 x i32] addrspace(3)* @lds2, i32 0, i32 undef), align 4
  52     %tmp25 = xor i32 %tmp22, %tmp24
  53     %tmp26 = and i32 %tmp25, -16777216
  54     %tmp28 = or i32 %0, %tmp26
  55     store volatile i32 %tmp28, i32 addrspace(1)* undef
  56     ret void
  57   }
  58
  59   attributes #0 = { convergent nounwind }
  60   attributes #1 = { convergent nounwind readnone }
  61
  62   define amdgpu_kernel void @move_waw_hazards() #0 {
  63     ret void
  64   }
  65
  66   attributes #0 = { convergent nounwind }
  67
  68   define amdgpu_kernel void @merge_mmos(i32 addrspace(1)* %ptr_addr1) { ret void }
  69
  70 ...
  71 ---
  72 name:            mem_dependency
  73 alignment:       0
  74 exposesReturnsTwice: false
  75 legalized:       false
  76 regBankSelected: false
  77 selected:        false
  78 tracksRegLiveness: true
  79 liveins:
  80   - { reg: '$vgpr0', virtual-reg: '%1' }
  81 frameInfo:
  82   isFrameAddressTaken: false
  83   isReturnAddressTaken: false
  84   hasStackMap:     false
  85   hasPatchPoint:   false
  86   stackSize:       0
  87   offsetAdjustment: 0
  88   maxAlignment:    0
  89   adjustsStack:    false
  90   hasCalls:        false
  91   maxCallFrameSize: 0
  92   hasOpaqueSPAdjustment: false
  93   hasVAStart:      false
  94   hasMustTailInVarArgFunc: false
  95 body:             |
  96   bb.0:
  97     liveins: $vgpr0
  98
  99     %1:vgpr_32 = COPY $vgpr0
 100     $m0 = S_MOV_B32 -1
 101     %2:vgpr_32 = DS_READ_B32 %1, 0, 0, implicit $m0, implicit $exec :: (load 4 from %ir.ptr.0)
 102     DS_WRITE_B32 %1, killed %2, 64, 0, implicit $m0, implicit $exec :: (store 4 into %ir.ptr.64)
 103
 104     ; Make this load unmergeable, to tempt SILoadStoreOptimizer into merging the
 105     ; other two loads.
 106     %6:vreg_64 = DS_READ2_B32 %1, 16, 17, 0, implicit $m0, implicit $exec :: (load 8 from %ir.ptr.64, align 4)
 107     %3:vgpr_32 = COPY %6.sub0
 108     %4:vgpr_32 = DS_READ_B32 %1, 4, 0, implicit $m0, implicit $exec :: (load 4 from %ir.ptr.4)
 109     %5:vgpr_32 = V_ADD_I32_e32 killed %3, killed %4, implicit-def $vcc, implicit $exec
 110     DS_WRITE_B32 killed %1, %5, 0, 0, implicit killed $m0, implicit $exec :: (store 4 into %ir.ptr.0)
 111     S_ENDPGM 0
 112
 113 ...
 114 ---
 115 # Make sure the asm def isn't moved after the point where it's used for
 116 # the address.
 117 # CHECK-LABEL: name: asm_defines_address
 118 # CHECK: DS_READ2ST64_B32
 119 # CHECK: DS_READ2ST64_B32
 120 # CHECK: INLINEASM
 121 # CHECK: DS_READ_B32
 122 # CHECK: DS_READ_B32
 123 name:            asm_defines_address
 124 tracksRegLiveness: true
 125 registers:
 126   - { id: 0, class: vgpr_32, preferred-register: '' }
 127 body:             |
 128   bb.0:
 129     %1:vgpr_32 = V_MOV_B32_e32 0, implicit $exec
 130     %2:vgpr_32 = DS_READ_B32 %1, 3072, 0, implicit $m0, implicit $exec :: (dereferenceable load 4 from `i32 addrspace(3)* getelementptr inbounds ([256 x i32], [256 x i32] addrspace(3)* @lds0, i32 0, i32 0)`, addrspace 3)
 131     %3:vgpr_32 = DS_READ_B32 %1, 2048, 0, implicit $m0, implicit $exec :: (load 4 from `i32 addrspace(3)* getelementptr ([256 x i32], [256 x i32] addrspace(3)* @lds1, i32 0, i32 undef)`, addrspace 3)
 132     %4:vgpr_32 = DS_READ_B32 %1, 1024, 0, implicit $m0, implicit $exec :: (load 4 from `i32 addrspace(3)* getelementptr ([256 x i32], [256 x i32] addrspace(3)* @lds3, i32 0, i32 undef)`, addrspace 3)
 133     INLINEASM &"v_or_b32 $0, 0, $1", 32, 327690, def %0, 327689, %4
 134     %5:vgpr_32 = DS_READ_B32 %0, 2048, 0, implicit $m0, implicit $exec :: (load 4 from %ir.tmp12, addrspace 3)
 135     %6:vgpr_32 = DS_READ_B32 %5, 2048, 0, implicit $m0, implicit $exec :: (load 4 from %ir.tmp21, addrspace 3)
 136     %7:vgpr_32 = DS_READ_B32 %1, 0, 0, implicit $m0, implicit $exec :: (load 4 from `i32 addrspace(3)* getelementptr ([256 x i32], [256 x i32] addrspace(3)* @lds2, i32 0, i32 undef)`, addrspace 3)
 137     S_SETPC_B64_return undef $sgpr30_sgpr31, implicit %6, implicit %7
 138
 139 ...
 140 ---
 141 # Make sure Write-after-Write hazards are correctly detected and the
 142 # instructions moved accordingly.
 143 # operations.
 144 # CHECK-LABEL: name: move_waw_hazards
 145 # CHECK: S_AND_B64
 146 # CHECK: S_CMP_EQ_U32
 147 name:            move_waw_hazards
 148 tracksRegLiveness: true
 149 body:             |
 150   bb.0:
 151     liveins: $sgpr0_sgpr1
 152
 153     %3:sgpr_64 = COPY $sgpr0_sgpr1
 154     %6:sreg_32_xm0_xexec = S_MOV_B32 0
 155     %7:sreg_32_xm0 = S_MOV_B32 0
 156     %8:sreg_64_xexec = REG_SEQUENCE killed %6, %subreg.sub0, %7, %subreg.sub1
 157     %9:sreg_128 = S_LOAD_DWORDX4_IMM killed %8, 0, 0, 0 :: (invariant load 16, addrspace 6)
 158     %31:sreg_64_xexec = S_BUFFER_LOAD_DWORDX2_IMM %9, 0, 0, 0 :: (dereferenceable invariant load 4)
 159     %10:sreg_32_xm0_xexec = COPY %31.sub0
 160     %11:sreg_32_xm0_xexec = COPY killed %31.sub1
 161     %12:sreg_32_xm0_xexec = S_BUFFER_LOAD_DWORD_IMM %9, 2, 0, 0 :: (dereferenceable invariant load 4)
 162     %13:sreg_64 = V_CMP_NE_U32_e64 killed %11, 0, implicit $exec
 163     %15:sreg_64 = V_CMP_NE_U32_e64 killed %12, 0, implicit $exec
 164     %17:sreg_64_xexec = S_AND_B64 killed %13, killed %15, implicit-def dead $scc
 165     S_CMP_EQ_U32 killed %10, 0, implicit-def $scc
 166     %18:sreg_32_xm0_xexec = S_BUFFER_LOAD_DWORD_IMM %9, 3, 0, 0 :: (dereferenceable invariant load 4)
 167     S_ENDPGM 0
 168 ...
 169 ---
 170 # CHECK-LABEL: merge_mmos
 171 # CHECK: S_BUFFER_LOAD_DWORDX2_IMM %0, 0, 0, 0 :: (dereferenceable invariant load 8, align 4)
 172 # CHECK: BUFFER_LOAD_DWORDX2_OFFSET %0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, implicit $exec :: (dereferenceable load 8, align 4)
 173 # CHECK: BUFFER_STORE_DWORDX2_OFFSET_exact killed %{{[0-9]+}}, %0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, implicit $exec :: (dereferenceable store 8, align 4)
 174 # CHECK: BUFFER_LOAD_DWORDX2_OFFSET %0, 0, 64, 0, 0, 0, 0, implicit $exec :: (dereferenceable load 8 from %ir.ptr_addr1 + 64, align 4
 175 # CHECK: BUFFER_STORE_DWORDX2_OFFSET_exact killed %{{[0-9]+}}, %0, 0, 64, 0, 0, 0, 0, implicit $exec :: (dereferenceable store 8 into %ir.ptr_addr1 + 64, align 4
 176 name: merge_mmos
 177 tracksRegLiveness: true
 178 body: |
 179   bb.0:
 180     liveins: $sgpr0_sgpr1_sgpr2_sgpr3
 181
 182     %0:sreg_128 = COPY $sgpr0_sgpr1_sgpr2_sgpr3
 183     %1:sreg_32_xm0_xexec = S_BUFFER_LOAD_DWORD_IMM %0, 0, 0, 0 :: (dereferenceable invariant load 4)
 184     %2:sreg_32_xm0_xexec = S_BUFFER_LOAD_DWORD_IMM %0, 1, 0, 0 :: (dereferenceable invariant load 4)
 185     %3:vgpr_32 = BUFFER_LOAD_DWORD_OFFSET %0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, implicit $exec :: (dereferenceable load 4)
 186     %4:vgpr_32 = BUFFER_LOAD_DWORD_OFFSET %0, 0, 4, 0, 0, 0, 0, implicit $exec :: (dereferenceable load 4)
 187     BUFFER_STORE_DWORD_OFFSET_exact %3, %0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, implicit $exec :: (dereferenceable store 4)
 188     BUFFER_STORE_DWORD_OFFSET_exact %4, %0, 0, 4, 0, 0, 0, 0, implicit $exec :: (dereferenceable store 4)
 189     %5:vgpr_32 = BUFFER_LOAD_DWORD_OFFSET %0, 0, 64, 0, 0, 0, 0, implicit $exec :: (dereferenceable load 4 from %ir.ptr_addr1 + 64)
 190     %6:vgpr_32 = BUFFER_LOAD_DWORD_OFFSET %0, 0, 68, 0, 0, 0, 0, implicit $exec :: (dereferenceable load 4 from %ir.ptr_addr1 + 68)
 191     BUFFER_STORE_DWORD_OFFSET_exact %5, %0, 0, 64, 0, 0, 0, 0, implicit $exec :: (dereferenceable store 4 into %ir.ptr_addr1 + 64)
 192     BUFFER_STORE_DWORD_OFFSET_exact %6, %0, 0, 68, 0, 0, 0, 0, implicit $exec :: (dereferenceable store 4 into %ir.ptr_addr1 + 68)
 193
 194     S_ENDPGM 0
 195
 196 ...