test/Transforms/LoopVectorize/X86/reg-usage.ll

   1 ; RUN: opt < %s -debug-only=loop-vectorize -loop-vectorize -vectorizer-maximize-bandwidth -O2 -mtriple=x86_64-unknown-linux -S 2>&1 | FileCheck %s
   2 ; RUN: opt < %s -debug-only=loop-vectorize -loop-vectorize -vectorizer-maximize-bandwidth -O2 -mtriple=x86_64-unknown-linux -mattr=+avx512f -S 2>&1 | FileCheck %s --check-prefix=AVX512F
   3 ; REQUIRES: asserts
   4
   5 @a = global [1024 x i8] zeroinitializer, align 16
   6 @b = global [1024 x i8] zeroinitializer, align 16
   7
   8 define i32 @foo() {
   9 ; This function has a loop of SAD pattern. Here we check when VF = 16 the
  10 ; register usage doesn't exceed 16.
  11 ;
  12 ; CHECK-LABEL: foo
  13 ; CHECK:      LV(REG): VF = 8
  14 ; CHECK-NEXT: LV(REG): Found max usage: 7
  15 ; CHECK:      LV(REG): VF = 16
  16 ; CHECK-NEXT: LV(REG): Found max usage: 13
  17
  18 entry:
  19   br label %for.body
  20
  21 for.cond.cleanup:
  22   %add.lcssa = phi i32 [ %add, %for.body ]
  23   ret i32 %add.lcssa
  24
  25 for.body:
  26   %indvars.iv = phi i64 [ 0, %entry ], [ %indvars.iv.next, %for.body ]
  27   %s.015 = phi i32 [ 0, %entry ], [ %add, %for.body ]
  28   %arrayidx = getelementptr inbounds [1024 x i8], [1024 x i8]* @a, i64 0, i64 %indvars.iv
  29   %0 = load i8, i8* %arrayidx, align 1
  30   %conv = zext i8 %0 to i32
  31   %arrayidx2 = getelementptr inbounds [1024 x i8], [1024 x i8]* @b, i64 0, i64 %indvars.iv
  32   %1 = load i8, i8* %arrayidx2, align 1
  33   %conv3 = zext i8 %1 to i32
  34   %sub = sub nsw i32 %conv, %conv3
  35   %ispos = icmp sgt i32 %sub, -1
  36   %neg = sub nsw i32 0, %sub
  37   %2 = select i1 %ispos, i32 %sub, i32 %neg
  38   %add = add nsw i32 %2, %s.015
  39   %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  40   %exitcond = icmp eq i64 %indvars.iv.next, 1024
  41   br i1 %exitcond, label %for.cond.cleanup, label %for.body
  42 }
  43
  44 define i32 @goo() {
  45 ; For indvars.iv used in a computating chain only feeding into getelementptr or cmp,
  46 ; it will not have vector version and the vector register usage will not exceed the
  47 ; available vector register number.
  48 ; CHECK-LABEL: goo
  49 ; CHECK:      LV(REG): VF = 8
  50 ; CHECK-NEXT: LV(REG): Found max usage: 7
  51 ; CHECK:      LV(REG): VF = 16
  52 ; CHECK-NEXT: LV(REG): Found max usage: 13
  53 entry:
  54   br label %for.body
  55
  56 for.cond.cleanup:                                 ; preds = %for.body
  57   %add.lcssa = phi i32 [ %add, %for.body ]
  58   ret i32 %add.lcssa
  59
  60 for.body:                                         ; preds = %for.body, %entry
  61   %indvars.iv = phi i64 [ 0, %entry ], [ %indvars.iv.next, %for.body ]
  62   %s.015 = phi i32 [ 0, %entry ], [ %add, %for.body ]
  63   %tmp1 = add nsw i64 %indvars.iv, 3
  64   %arrayidx = getelementptr inbounds [1024 x i8], [1024 x i8]* @a, i64 0, i64 %tmp1
  65   %tmp = load i8, i8* %arrayidx, align 1
  66   %conv = zext i8 %tmp to i32
  67   %tmp2 = add nsw i64 %indvars.iv, 2
  68   %arrayidx2 = getelementptr inbounds [1024 x i8], [1024 x i8]* @b, i64 0, i64 %tmp2
  69   %tmp3 = load i8, i8* %arrayidx2, align 1
  70   %conv3 = zext i8 %tmp3 to i32
  71   %sub = sub nsw i32 %conv, %conv3
  72   %ispos = icmp sgt i32 %sub, -1
  73   %neg = sub nsw i32 0, %sub
  74   %tmp4 = select i1 %ispos, i32 %sub, i32 %neg
  75   %add = add nsw i32 %tmp4, %s.015
  76   %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  77   %exitcond = icmp eq i64 %indvars.iv.next, 1024
  78   br i1 %exitcond, label %for.cond.cleanup, label %for.body
  79 }
  80
  81 define i64 @bar(i64* nocapture %a) {
  82 ; CHECK-LABEL: bar
  83 ; CHECK:       LV(REG): VF = 2
  84 ; CHECK:       LV(REG): Found max usage: 3
  85 ;
  86 entry:
  87   br label %for.body
  88
  89 for.cond.cleanup:
  90   %add2.lcssa = phi i64 [ %add2, %for.body ]
  91   ret i64 %add2.lcssa
  92
  93 for.body:
  94   %i.012 = phi i64 [ 0, %entry ], [ %inc, %for.body ]
  95   %s.011 = phi i64 [ 0, %entry ], [ %add2, %for.body ]
  96   %arrayidx = getelementptr inbounds i64, i64* %a, i64 %i.012
  97   %0 = load i64, i64* %arrayidx, align 8
  98   %add = add nsw i64 %0, %i.012
  99   store i64 %add, i64* %arrayidx, align 8
 100   %add2 = add nsw i64 %add, %s.011
 101   %inc = add nuw nsw i64 %i.012, 1
 102   %exitcond = icmp eq i64 %inc, 1024
 103   br i1 %exitcond, label %for.cond.cleanup, label %for.body
 104 }
 105
 106 @d = external global [0 x i64], align 8
 107 @e = external global [0 x i32], align 4
 108 @c = external global [0 x i32], align 4
 109
 110 define void @hoo(i32 %n) {
 111 ; For c[i] = e[d[i]] in the loop, e[d[i]] is not consecutive but its index %tmp can
 112 ; be gathered into a vector. For VF == 16, the vector version of %tmp will be <16 x i64>
 113 ; so the max usage of AVX512 vector register will be 2.
 114 ; AVX512F-LABEL: bar
 115 ; AVX512F:       LV(REG): VF = 16
 116 ; AVX512F:       LV(REG): Found max usage: 2
 117 ;
 118 entry:
 119   br label %for.body
 120
 121 for.body:                                         ; preds = %for.body, %entry
 122   %indvars.iv = phi i64 [ 0, %entry ], [ %indvars.iv.next, %for.body ]
 123   %arrayidx = getelementptr inbounds [0 x i64], [0 x i64]* @d, i64 0, i64 %indvars.iv
 124   %tmp = load i64, i64* %arrayidx, align 8
 125   %arrayidx1 = getelementptr inbounds [0 x i32], [0 x i32]* @e, i64 0, i64 %tmp
 126   %tmp1 = load i32, i32* %arrayidx1, align 4
 127   %arrayidx3 = getelementptr inbounds [0 x i32], [0 x i32]* @c, i64 0, i64 %indvars.iv
 128   store i32 %tmp1, i32* %arrayidx3, align 4
 129   %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
 130   %exitcond = icmp eq i64 %indvars.iv.next, 10000
 131   br i1 %exitcond, label %for.end, label %for.body
 132
 133 for.end:                                          ; preds = %for.body
 134   ret void
 135 }