llvm/test/Analysis/LoopAccessAnalysis/loops-with-indirect-reads-and-writes.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_analyze_test_checks.py UTC_ARGS: --version 3
   2 ; RUN: opt -passes='print<access-info>' -disable-output %s 2>&1 | FileCheck %s
   3
   4 target datalayout = "e-m:o-p270:32:32-p271:32:32-p272:64:64-i64:64-i128:128-f80:128-n8:16:32:64-S128"
   5
   6 ; Test cases for https://github.com/llvm/llvm-project/issues/69744.
   7 ; Note that both loops in the tests are needed to incorrectly determine that
   8 ; the loops are safe with runtime checks via FoundNonConstantDistanceDependence
   9 ; handling code in LAA.
  10
  11 define void @test_indirect_read_write_loop_also_modifies_pointer_array(ptr noundef %arr) {
  12 ; CHECK-LABEL: 'test_indirect_read_write_loop_also_modifies_pointer_array'
  13 ; CHECK-NEXT:    loop.1:
  14 ; CHECK-NEXT:      Report: could not determine number of loop iterations
  15 ; CHECK-NEXT:      Dependences:
  16 ; CHECK-NEXT:      Run-time memory checks:
  17 ; CHECK-NEXT:      Grouped accesses:
  18 ; CHECK-EMPTY:
  19 ; CHECK-NEXT:      Non vectorizable stores to invariant address were not found in loop.
  20 ; CHECK-NEXT:      SCEV assumptions:
  21 ; CHECK-EMPTY:
  22 ; CHECK-NEXT:      Expressions re-written:
  23 ; CHECK-NEXT:    loop.2:
  24 ; CHECK-NEXT:      Report: unsafe dependent memory operations in loop. Use #pragma clang loop distribute(enable) to allow loop distribution to attempt to isolate the offending operations into a separate loop
  25 ; CHECK-NEXT:  Unsafe indirect dependence.
  26 ; CHECK-NEXT:      Dependences:
  27 ; CHECK-NEXT:        IndidrectUnsafe:
  28 ; CHECK-NEXT:            %l.2 = load i64, ptr %l.1, align 8, !tbaa !4 ->
  29 ; CHECK-NEXT:            store i64 %inc, ptr %l.1, align 8, !tbaa !4
  30 ; CHECK-EMPTY:
  31 ; CHECK-NEXT:        Unknown:
  32 ; CHECK-NEXT:            %l.1 = load ptr, ptr %gep.iv.1, align 8, !tbaa !0 ->
  33 ; CHECK-NEXT:            store ptr %l.1, ptr %gep.iv.2, align 8, !tbaa !0
  34 ; CHECK-EMPTY:
  35 ; CHECK-NEXT:      Run-time memory checks:
  36 ; CHECK-NEXT:      Grouped accesses:
  37 ; CHECK-EMPTY:
  38 ; CHECK-NEXT:      Non vectorizable stores to invariant address were not found in loop.
  39 ; CHECK-NEXT:      SCEV assumptions:
  40 ; CHECK-EMPTY:
  41 ; CHECK-NEXT:      Expressions re-written:
  42 ;
  43 entry:
  44   br label %loop.1
  45
  46 loop.1:
  47   %iv = phi i64 [ %iv.next, %loop.1 ], [ 8, %entry ]
  48   %arr.addr.0.i = phi ptr [ %incdec.ptr.i, %loop.1 ], [ %arr, %entry ]
  49   %incdec.ptr.i = getelementptr inbounds ptr, ptr %arr.addr.0.i, i64 1
  50   %0 = load ptr, ptr %arr.addr.0.i, align 8, !tbaa !6
  51   %tobool.not.i = icmp eq ptr %0, null
  52   %iv.next = add i64 %iv, 8
  53   br i1 %tobool.not.i, label %loop.1.exit, label %loop.1
  54
  55 loop.1.exit:
  56   %iv.lcssa = phi i64 [ %iv, %loop.1 ]
  57   br label %loop.2
  58
  59 loop.2:
  60   %iv.1 = phi i64 [ 0, %loop.1.exit ], [ %iv.1.next, %loop.2 ]
  61   %iv.2 = phi i64 [ %iv.lcssa, %loop.1.exit ], [ %iv.2.next, %loop.2 ]
  62   %gep.iv.1 = getelementptr inbounds ptr, ptr %arr, i64 %iv.1
  63   %l.1 = load ptr, ptr %gep.iv.1, align 8, !tbaa !6
  64   %l.2 = load i64, ptr %l.1, align 8, !tbaa !13
  65   %inc = add i64 %l.2, 1
  66   store i64 %inc, ptr %l.1, align 8, !tbaa !13
  67   %iv.2.next = add nsw i64 %iv.2, 1
  68   %gep.iv.2 = getelementptr inbounds ptr, ptr %arr, i64 %iv.2
  69   store ptr %l.1, ptr %gep.iv.2, align 8, !tbaa !6
  70   %iv.1.next = add nuw nsw i64 %iv.1, 1
  71   %cmp = icmp ult i64 %iv.1.next, 1000
  72   br i1 %cmp, label %loop.2, label %exit
  73
  74 exit:
  75   ret void
  76 }
  77
  78 define void @test_indirect_read_loop_also_modifies_pointer_array(ptr noundef %arr) {
  79 ; CHECK-LABEL: 'test_indirect_read_loop_also_modifies_pointer_array'
  80 ; CHECK-NEXT:    loop.1:
  81 ; CHECK-NEXT:      Report: could not determine number of loop iterations
  82 ; CHECK-NEXT:      Dependences:
  83 ; CHECK-NEXT:      Run-time memory checks:
  84 ; CHECK-NEXT:      Grouped accesses:
  85 ; CHECK-EMPTY:
  86 ; CHECK-NEXT:      Non vectorizable stores to invariant address were not found in loop.
  87 ; CHECK-NEXT:      SCEV assumptions:
  88 ; CHECK-EMPTY:
  89 ; CHECK-NEXT:      Expressions re-written:
  90 ; CHECK-NEXT:    loop.2:
  91 ; CHECK-NEXT:      Memory dependences are safe with run-time checks
  92 ; CHECK-NEXT:      Dependences:
  93 ; CHECK-NEXT:      Run-time memory checks:
  94 ; CHECK-NEXT:      Check 0:
  95 ; CHECK-NEXT:        Comparing group ([[GRP1:0x[0-9a-f]+]]):
  96 ; CHECK-NEXT:          %gep.iv.2 = getelementptr inbounds i64, ptr %arr, i64 %iv.2
  97 ; CHECK-NEXT:        Against group ([[GRP2:0x[0-9a-f]+]]):
  98 ; CHECK-NEXT:          %gep.iv.1 = getelementptr inbounds ptr, ptr %arr, i64 %iv.1
  99 ; CHECK-NEXT:      Grouped accesses:
 100 ; CHECK-NEXT:        Group [[GRP1]]:
 101 ; CHECK-NEXT:          (Low: {(64 + %arr),+,64}<%loop.1> High: {(8064 + %arr),+,64}<%loop.1>)
 102 ; CHECK-NEXT:            Member: {{\{\{}}(64 + %arr),+,64}<%loop.1>,+,8}<%loop.2>
 103 ; CHECK-NEXT:        Group [[GRP2]]:
 104 ; CHECK-NEXT:          (Low: %arr High: (8000 + %arr))
 105 ; CHECK-NEXT:            Member: {%arr,+,8}<nuw><%loop.2>
 106 ; CHECK-EMPTY:
 107 ; CHECK-NEXT:      Non vectorizable stores to invariant address were not found in loop.
 108 ; CHECK-NEXT:      SCEV assumptions:
 109 ; CHECK-EMPTY:
 110 ; CHECK-NEXT:      Expressions re-written:
 111 ;
 112 entry:
 113   br label %loop.1
 114
 115 loop.1:
 116   %iv = phi i64 [ %iv.next, %loop.1 ], [ 8, %entry ]
 117   %arr.addr.0.i = phi ptr [ %incdec.ptr.i, %loop.1 ], [ %arr, %entry ]
 118   %incdec.ptr.i = getelementptr inbounds ptr, ptr %arr.addr.0.i, i64 1
 119   %0 = load ptr, ptr %arr.addr.0.i, align 8, !tbaa !6
 120   %tobool.not.i = icmp eq ptr %0, null
 121   %iv.next = add i64 %iv, 8
 122   br i1 %tobool.not.i, label %loop.1.exit, label %loop.1
 123
 124 loop.1.exit:
 125   %iv.lcssa = phi i64 [ %iv, %loop.1 ]
 126   br label %loop.2
 127
 128 loop.2:
 129   %iv.1 = phi i64 [ 0, %loop.1.exit ], [ %iv.1.next, %loop.2 ]
 130   %iv.2 = phi i64 [ %iv.lcssa, %loop.1.exit ], [ %iv.2.next, %loop.2 ]
 131   %gep.iv.1 = getelementptr inbounds ptr, ptr %arr, i64 %iv.1
 132   %l.1 = load ptr, ptr %gep.iv.1, align 8, !tbaa !6
 133   %l.2 = load i64, ptr %l.1, align 8, !tbaa !13
 134   %inc = add i64 %l.2, 1
 135   %iv.2.next = add nsw i64 %iv.2, 1
 136   %gep.iv.2 = getelementptr inbounds i64, ptr %arr, i64 %iv.2
 137   store i64 %l.2, ptr %gep.iv.2, align 8, !tbaa !6
 138   %iv.1.next = add nuw nsw i64 %iv.1, 1
 139   %cmp = icmp ult i64 %iv.1.next, 1000
 140   br i1 %cmp, label %loop.2, label %exit
 141
 142 exit:
 143   ret void
 144 }
 145
 146 define void @test_indirect_write_loop_also_modifies_pointer_array(ptr noundef %arr) {
 147 ; CHECK-LABEL: 'test_indirect_write_loop_also_modifies_pointer_array'
 148 ; CHECK-NEXT:    loop.1:
 149 ; CHECK-NEXT:      Report: could not determine number of loop iterations
 150 ; CHECK-NEXT:      Dependences:
 151 ; CHECK-NEXT:      Run-time memory checks:
 152 ; CHECK-NEXT:      Grouped accesses:
 153 ; CHECK-EMPTY:
 154 ; CHECK-NEXT:      Non vectorizable stores to invariant address were not found in loop.
 155 ; CHECK-NEXT:      SCEV assumptions:
 156 ; CHECK-EMPTY:
 157 ; CHECK-NEXT:      Expressions re-written:
 158 ; CHECK-NEXT:    loop.2:
 159 ; CHECK-NEXT:      Memory dependences are safe with run-time checks
 160 ; CHECK-NEXT:      Dependences:
 161 ; CHECK-NEXT:      Run-time memory checks:
 162 ; CHECK-NEXT:      Check 0:
 163 ; CHECK-NEXT:        Comparing group ([[GRP3:0x[0-9a-f]+]]):
 164 ; CHECK-NEXT:          %gep.iv.2 = getelementptr inbounds ptr, ptr %arr, i64 %iv.2
 165 ; CHECK-NEXT:        Against group ([[GRP4:0x[0-9a-f]+]]):
 166 ; CHECK-NEXT:          %gep.iv.1 = getelementptr inbounds ptr, ptr %arr, i64 %iv.1
 167 ; CHECK-NEXT:      Grouped accesses:
 168 ; CHECK-NEXT:        Group [[GRP3]]:
 169 ; CHECK-NEXT:          (Low: {(64 + %arr),+,64}<%loop.1> High: {(8064 + %arr),+,64}<%loop.1>)
 170 ; CHECK-NEXT:            Member: {{\{\{}}(64 + %arr),+,64}<%loop.1>,+,8}<%loop.2>
 171 ; CHECK-NEXT:        Group [[GRP4]]:
 172 ; CHECK-NEXT:          (Low: %arr High: (8000 + %arr))
 173 ; CHECK-NEXT:            Member: {%arr,+,8}<nuw><%loop.2>
 174 ; CHECK-EMPTY:
 175 ; CHECK-NEXT:      Non vectorizable stores to invariant address were not found in loop.
 176 ; CHECK-NEXT:      SCEV assumptions:
 177 ; CHECK-EMPTY:
 178 ; CHECK-NEXT:      Expressions re-written:
 179 ;
 180 entry:
 181   br label %loop.1
 182
 183 loop.1:
 184   %iv = phi i64 [ %iv.next, %loop.1 ], [ 8, %entry ]
 185   %arr.addr.0.i = phi ptr [ %incdec.ptr.i, %loop.1 ], [ %arr, %entry ]
 186   %incdec.ptr.i = getelementptr inbounds ptr, ptr %arr.addr.0.i, i64 1
 187   %0 = load ptr, ptr %arr.addr.0.i, align 8, !tbaa !6
 188   %tobool.not.i = icmp eq ptr %0, null
 189   %iv.next = add i64 %iv, 8
 190   br i1 %tobool.not.i, label %loop.1.exit, label %loop.1
 191
 192 loop.1.exit:
 193   %iv.lcssa = phi i64 [ %iv, %loop.1 ]
 194   br label %loop.2
 195
 196 loop.2:
 197   %iv.1 = phi i64 [ 0, %loop.1.exit ], [ %iv.1.next, %loop.2 ]
 198   %iv.2 = phi i64 [ %iv.lcssa, %loop.1.exit ], [ %iv.2.next, %loop.2 ]
 199   %gep.iv.1 = getelementptr inbounds ptr, ptr %arr, i64 %iv.1
 200   %l.1 = load ptr, ptr %gep.iv.1, align 8, !tbaa !6
 201   %inc = add i64 %iv.1, 1
 202   store i64 %inc, ptr %l.1, align 8, !tbaa !13
 203   %iv.2.next = add nsw i64 %iv.2, 1
 204   %gep.iv.2 = getelementptr inbounds ptr, ptr %arr, i64 %iv.2
 205   store ptr %l.1, ptr %gep.iv.2, align 8, !tbaa !6
 206   %iv.1.next = add nuw nsw i64 %iv.1, 1
 207   %cmp = icmp ult i64 %iv.1.next, 1000
 208   br i1 %cmp, label %loop.2, label %exit
 209
 210 exit:
 211   ret void
 212 }
 213
 214 ; FIXME: Not safe with runtime checks due to the indirect pointers are modified
 215 ;        in the loop.
 216 define void @test_indirect_read_write_loop_does_not_modify_pointer_array(ptr noundef %arr, ptr noundef noalias %arr2) {
 217 ; CHECK-LABEL: 'test_indirect_read_write_loop_does_not_modify_pointer_array'
 218 ; CHECK-NEXT:    loop.1:
 219 ; CHECK-NEXT:      Report: could not determine number of loop iterations
 220 ; CHECK-NEXT:      Dependences:
 221 ; CHECK-NEXT:      Run-time memory checks:
 222 ; CHECK-NEXT:      Grouped accesses:
 223 ; CHECK-EMPTY:
 224 ; CHECK-NEXT:      Non vectorizable stores to invariant address were not found in loop.
 225 ; CHECK-NEXT:      SCEV assumptions:
 226 ; CHECK-EMPTY:
 227 ; CHECK-NEXT:      Expressions re-written:
 228 ; CHECK-NEXT:    loop.2:
 229 ; CHECK-NEXT:      Report: unsafe dependent memory operations in loop. Use #pragma clang loop distribute(enable) to allow loop distribution to attempt to isolate the offending operations into a separate loop
 230 ; CHECK-NEXT:  Unsafe indirect dependence.
 231 ; CHECK-NEXT:      Dependences:
 232 ; CHECK-NEXT:        IndidrectUnsafe:
 233 ; CHECK-NEXT:            %l.2 = load i64, ptr %l.1, align 8, !tbaa !4 ->
 234 ; CHECK-NEXT:            store i64 %inc, ptr %l.1, align 8, !tbaa !4
 235 ; CHECK-EMPTY:
 236 ; CHECK-NEXT:        Unknown:
 237 ; CHECK-NEXT:            %l.3 = load i64, ptr %gep.arr2.iv.1, align 8 ->
 238 ; CHECK-NEXT:            store i64 %inc.2, ptr %gep.arr2.iv.2, align 8, !tbaa !0
 239 ; CHECK-EMPTY:
 240 ; CHECK-NEXT:      Run-time memory checks:
 241 ; CHECK-NEXT:      Grouped accesses:
 242 ; CHECK-EMPTY:
 243 ; CHECK-NEXT:      Non vectorizable stores to invariant address were not found in loop.
 244 ; CHECK-NEXT:      SCEV assumptions:
 245 ; CHECK-EMPTY:
 246 ; CHECK-NEXT:      Expressions re-written:
 247 ;
 248 entry:
 249   br label %loop.1
 250
 251 loop.1:
 252   %iv = phi i64 [ %iv.next, %loop.1 ], [ 8, %entry ]
 253   %arr.addr.0.i = phi ptr [ %incdec.ptr.i, %loop.1 ], [ %arr, %entry ]
 254   %incdec.ptr.i = getelementptr inbounds ptr, ptr %arr.addr.0.i, i64 1
 255   %0 = load ptr, ptr %arr.addr.0.i, align 8, !tbaa !6
 256   %tobool.not.i = icmp eq ptr %0, null
 257   %iv.next = add i64 %iv, 8
 258   br i1 %tobool.not.i, label %loop.1.exit, label %loop.1
 259
 260 loop.1.exit:
 261   %iv.lcssa = phi i64 [ %iv, %loop.1 ]
 262   br label %loop.2
 263
 264 loop.2:
 265   %iv.1 = phi i64 [ 0, %loop.1.exit ], [ %iv.1.next, %loop.2 ]
 266   %iv.2 = phi i64 [ %iv.lcssa, %loop.1.exit ], [ %iv.2.next, %loop.2 ]
 267   %gep.iv.1 = getelementptr inbounds ptr, ptr %arr, i64 %iv.1
 268   %l.1 = load ptr, ptr %gep.iv.1, align 8, !tbaa !6
 269   %l.2 = load i64, ptr %l.1, align 8, !tbaa !13
 270   %inc = add i64 %l.2, 1
 271   store i64 %inc, ptr %l.1, align 8, !tbaa !13
 272   %iv.2.next = add nsw i64 %iv.2, 1
 273   %gep.arr2.iv.1 = getelementptr inbounds i64 , ptr %arr2, i64 %iv.1
 274   %gep.arr2.iv.2 = getelementptr inbounds i64 , ptr %arr2, i64 %iv.2
 275   %l.3 = load i64, ptr %gep.arr2.iv.1
 276   %inc.2 = add i64 %l.3, 5
 277   store i64 %inc.2, ptr %gep.arr2.iv.2, align 8, !tbaa !6
 278   %iv.1.next = add nuw nsw i64 %iv.1, 1
 279   %cmp = icmp ult i64 %iv.1.next, 1000
 280   br i1 %cmp, label %loop.2, label %exit
 281
 282 exit:
 283   ret void
 284 }
 285
 286 !6 = !{!7, !7, i64 0}
 287 !7 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
 288 !8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
 289 !9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
 290 !13 = !{!14, !15, i64 0}
 291 !14 = !{!"", !15, i64 0}
 292 !15 = !{!"long long", !8, i64 0}