llvm/test/Transforms/LoopVectorize/AArch64/sve-widen-gep.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; REQUIRES: asserts
   3 ; RUN: opt -passes=loop-vectorize -S -mtriple=aarch64 -mattr=+sve -debug-only=loop-vectorize \
   4 ; RUN:   -prefer-predicate-over-epilogue=scalar-epilogue < %s 2>&1 | FileCheck %s
   5
   6 target triple = "aarch64-unknown-linux-gnu"
   7
   8 ; CHECK-LABEL:  LV: Checking a loop in 'pointer_induction_used_as_vector'
   9 ; CHECK-NOT:    LV: Found {{.*}} scalar instruction:   %ptr.iv.2.next = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr.iv.2, i64 1
  10 ;
  11 ; CHECK:        VPlan 'Initial VPlan for VF={vscale x 2},UF>=1' {
  12 ; CHECK-NEXT:   Live-in vp<[[VFxUF:%.+]]> = VF * UF
  13 ; CHECK-NEXT:   Live-in vp<[[VEC_TC:%.+]]> = vector-trip-count
  14 ; CHECK-NEXT:   Live-in ir<%N> = original trip-count
  15 ; CHECK-EMPTY:
  16 ; CHECK-NEXT: vector.ph:
  17 ; CHECK-NEXT: Successor(s): vector loop
  18 ; CHECK-EMPTY:
  19 ; CHECK-NEXT:   <x1> vector loop: {
  20 ; CHECK-NEXT:   vector.body:
  21 ; CHECK-NEXT:     EMIT vp<[[CAN_IV:%.+]]> = CANONICAL-INDUCTION
  22 ; CHECK-NEXT:     EMIT ir<%ptr.iv.1> = WIDEN-POINTER-INDUCTION ir<%start.1>, 8
  23 ; CHECK-NEXT:     EMIT ir<%ptr.iv.2> = WIDEN-POINTER-INDUCTION ir<%start.2>, 1
  24 ; CHECK-NEXT:     WIDEN-GEP Var[Inv] ir<%ptr.iv.2.next> = getelementptr inbounds ir<%ptr.iv.2>, ir<1>
  25 ; CHECK-NEXT:     vp<[[VEC_PTR:%.+]]> = vector-pointer ir<%ptr.iv.1>
  26 ; CHECK-NEXT:     WIDEN store vp<[[VEC_PTR]]>, ir<%ptr.iv.2.next>
  27 ; CHECK-NEXT:     vp<[[VEC_PTR2:%.+]]> = vector-pointer ir<%ptr.iv.2>
  28 ; CHECK-NEXT:     WIDEN ir<%lv> = load vp<[[VEC_PTR2]]>
  29 ; CHECK-NEXT:     WIDEN ir<%add> = add ir<%lv>, ir<1>
  30 ; CHECK-NEXT:     vp<[[VEC_PTR3:%.+]]> = vector-pointer ir<%ptr.iv.2>
  31 ; CHECK-NEXT:     WIDEN store vp<[[VEC_PTR3]]>, ir<%add>
  32 ; CHECK-NEXT:     EMIT vp<[[CAN_IV_NEXT:%.+]]> = add nuw vp<[[CAN_IV]]>, vp<[[VFxUF]]>
  33 ; CHECK-NEXT:     EMIT branch-on-count vp<[[CAN_IV_NEXT]]>, vp<[[VEC_TC]]>
  34 ; CHECK-NEXT:   No successors
  35 ; CHECK-NEXT:   }
  36
  37 ; In the test below the pointer phi %ptr.iv.2 is used as
  38 ;  1. As a uniform address for the load, and
  39 ;  2. Non-uniform use by the getelementptr which is stored. This requires the
  40 ;     vector value.
  41 define void @pointer_induction_used_as_vector(ptr noalias %start.1, ptr noalias %start.2, i64 %N) {
  42 ; CHECK-LABEL: @pointer_induction_used_as_vector(
  43 ; CHECK-NEXT:  entry:
  44 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = call i64 @llvm.vscale.i64()
  45 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = mul i64 [[TMP0]], 2
  46 ; CHECK-NEXT:    [[MIN_ITERS_CHECK:%.*]] = icmp ult i64 [[N:%.*]], [[TMP1]]
  47 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[MIN_ITERS_CHECK]], label [[SCALAR_PH:%.*]], label [[VECTOR_PH:%.*]]
  48 ; CHECK:       vector.ph:
  49 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = call i64 @llvm.vscale.i64()
  50 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = mul i64 [[TMP2]], 2
  51 ; CHECK-NEXT:    [[N_MOD_VF:%.*]] = urem i64 [[N]], [[TMP3]]
  52 ; CHECK-NEXT:    [[N_VEC:%.*]] = sub i64 [[N]], [[N_MOD_VF]]
  53 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = mul i64 [[N_VEC]], 8
  54 ; CHECK-NEXT:    [[IND_END:%.*]] = getelementptr i8, ptr [[START_1:%.*]], i64 [[TMP4]]
  55 ; CHECK-NEXT:    [[IND_END2:%.*]] = getelementptr i8, ptr [[START_2:%.*]], i64 [[N_VEC]]
  56 ; CHECK-NEXT:    [[TMP20:%.*]] = call i64 @llvm.vscale.i64()
  57 ; CHECK-NEXT:    [[TMP21:%.*]] = mul i64 [[TMP20]], 2
  58 ; CHECK-NEXT:    br label [[VECTOR_BODY:%.*]]
  59 ; CHECK:       vector.body:
  60 ; CHECK-NEXT:    [[POINTER_PHI:%.*]] = phi ptr [ [[START_2]], [[VECTOR_PH]] ], [ [[PTR_IND:%.*]], [[VECTOR_BODY]] ]
  61 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX:%.*]] = phi i64 [ 0, [[VECTOR_PH]] ], [ [[INDEX_NEXT:%.*]], [[VECTOR_BODY]] ]
  62 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = add i64 [[INDEX]], 0
  63 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = mul i64 [[TMP5]], 8
  64 ; CHECK-NEXT:    [[NEXT_GEP:%.*]] = getelementptr i8, ptr [[START_1]], i64 [[TMP6]]
  65 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = call i64 @llvm.vscale.i64()
  66 ; CHECK-NEXT:    [[TMP8:%.*]] = mul i64 [[TMP7]], 2
  67 ; CHECK-NEXT:    [[TMP9:%.*]] = mul i64 [[TMP8]], 1
  68 ; CHECK-NEXT:    [[TMP10:%.*]] = mul i64 1, [[TMP9]]
  69 ; CHECK-NEXT:    [[TMP11:%.*]] = mul i64 [[TMP8]], 0
  70 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLATINSERT:%.*]] = insertelement <vscale x 2 x i64> poison, i64 [[TMP11]], i64 0
  71 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLAT:%.*]] = shufflevector <vscale x 2 x i64> [[DOTSPLATINSERT]], <vscale x 2 x i64> poison, <vscale x 2 x i32> zeroinitializer
  72 ; CHECK-NEXT:    [[TMP12:%.*]] = call <vscale x 2 x i64> @llvm.experimental.stepvector.nxv2i64()
  73 ; CHECK-NEXT:    [[TMP13:%.*]] = add <vscale x 2 x i64> [[DOTSPLAT]], [[TMP12]]
  74 ; CHECK-NEXT:    [[VECTOR_GEP:%.*]] = mul <vscale x 2 x i64> [[TMP13]], shufflevector (<vscale x 2 x i64> insertelement (<vscale x 2 x i64> poison, i64 1, i64 0), <vscale x 2 x i64> poison, <vscale x 2 x i32> zeroinitializer)
  75 ; CHECK-NEXT:    [[TMP14:%.*]] = getelementptr i8, ptr [[POINTER_PHI]], <vscale x 2 x i64> [[VECTOR_GEP]]
  76 ; CHECK-NEXT:    [[TMP15:%.*]] = getelementptr inbounds i8, <vscale x 2 x ptr> [[TMP14]], i64 1
  77 ; CHECK-NEXT:    [[TMP16:%.*]] = getelementptr ptr, ptr [[NEXT_GEP]], i32 0
  78 ; CHECK-NEXT:    store <vscale x 2 x ptr> [[TMP15]], ptr [[TMP16]], align 8
  79 ; CHECK-NEXT:    [[TMP17:%.*]] = extractelement <vscale x 2 x ptr> [[TMP14]], i32 0
  80 ; CHECK-NEXT:    [[TMP18:%.*]] = getelementptr i8, ptr [[TMP17]], i32 0
  81 ; CHECK-NEXT:    [[WIDE_LOAD:%.*]] = load <vscale x 2 x i8>, ptr [[TMP18]], align 1
  82 ; CHECK-NEXT:    [[TMP19:%.*]] = add <vscale x 2 x i8> [[WIDE_LOAD]], shufflevector (<vscale x 2 x i8> insertelement (<vscale x 2 x i8> poison, i8 1, i64 0), <vscale x 2 x i8> poison, <vscale x 2 x i32> zeroinitializer)
  83 ; CHECK-NEXT:    store <vscale x 2 x i8> [[TMP19]], ptr [[TMP18]], align 1
  84 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX_NEXT]] = add nuw i64 [[INDEX]], [[TMP21]]
  85 ; CHECK-NEXT:    [[PTR_IND]] = getelementptr i8, ptr [[POINTER_PHI]], i64 [[TMP10]]
  86 ; CHECK-NEXT:    [[TMP22:%.*]] = icmp eq i64 [[INDEX_NEXT]], [[N_VEC]]
  87 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP22]], label [[MIDDLE_BLOCK:%.*]], label [[VECTOR_BODY]], !llvm.loop [[LOOP0:![0-9]+]]
  88 ; CHECK:       middle.block:
  89 ; CHECK-NEXT:    [[CMP_N:%.*]] = icmp eq i64 [[N]], [[N_VEC]]
  90 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[CMP_N]], label [[EXIT:%.*]], label [[SCALAR_PH]]
  91 ; CHECK:       scalar.ph:
  92 ; CHECK-NEXT:    [[BC_RESUME_VAL:%.*]] = phi i64 [ [[N_VEC]], [[MIDDLE_BLOCK]] ], [ 0, [[ENTRY:%.*]] ]
  93 ; CHECK-NEXT:    [[BC_RESUME_VAL1:%.*]] = phi ptr [ [[IND_END]], [[MIDDLE_BLOCK]] ], [ [[START_1]], [[ENTRY]] ]
  94 ; CHECK-NEXT:    [[BC_RESUME_VAL3:%.*]] = phi ptr [ [[IND_END2]], [[MIDDLE_BLOCK]] ], [ [[START_2]], [[ENTRY]] ]
  95 ; CHECK-NEXT:    br label [[LOOP_BODY:%.*]]
  96 ; CHECK:       loop.body:
  97 ; CHECK-NEXT:    [[IV:%.*]] = phi i64 [ [[BC_RESUME_VAL]], [[SCALAR_PH]] ], [ [[IV_NEXT:%.*]], [[LOOP_BODY]] ]
  98 ; CHECK-NEXT:    [[PTR_IV_1:%.*]] = phi ptr [ [[BC_RESUME_VAL1]], [[SCALAR_PH]] ], [ [[PTR_IV_1_NEXT:%.*]], [[LOOP_BODY]] ]
  99 ; CHECK-NEXT:    [[PTR_IV_2:%.*]] = phi ptr [ [[BC_RESUME_VAL3]], [[SCALAR_PH]] ], [ [[PTR_IV_2_NEXT:%.*]], [[LOOP_BODY]] ]
 100 ; CHECK-NEXT:    [[PTR_IV_1_NEXT]] = getelementptr inbounds ptr, ptr [[PTR_IV_1]], i64 1
 101 ; CHECK-NEXT:    [[PTR_IV_2_NEXT]] = getelementptr inbounds i8, ptr [[PTR_IV_2]], i64 1
 102 ; CHECK-NEXT:    store ptr [[PTR_IV_2_NEXT]], ptr [[PTR_IV_1]], align 8
 103 ; CHECK-NEXT:    [[LV:%.*]] = load i8, ptr [[PTR_IV_2]], align 1
 104 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i8 [[LV]], 1
 105 ; CHECK-NEXT:    store i8 [[ADD]], ptr [[PTR_IV_2]], align 1
 106 ; CHECK-NEXT:    [[IV_NEXT]] = add nuw i64 [[IV]], 1
 107 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = icmp ne i64 [[IV_NEXT]], [[N]]
 108 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[C]], label [[LOOP_BODY]], label [[EXIT]], !llvm.loop [[LOOP3:![0-9]+]]
 109 ; CHECK:       exit:
 110 ; CHECK-NEXT:    ret void
 111 ;
 112
 113
 114 entry:
 115   br label %loop.body
 116
 117 loop.body:                                    ; preds = %loop.body, %entry
 118   %iv = phi i64 [ 0, %entry ], [ %iv.next, %loop.body ]
 119   %ptr.iv.1 = phi ptr [ %start.1, %entry ], [ %ptr.iv.1.next, %loop.body ]
 120   %ptr.iv.2 = phi ptr [ %start.2, %entry ], [ %ptr.iv.2.next, %loop.body ]
 121   %ptr.iv.1.next = getelementptr inbounds ptr, ptr %ptr.iv.1, i64 1
 122   %ptr.iv.2.next = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr.iv.2, i64 1
 123   store ptr %ptr.iv.2.next, ptr %ptr.iv.1, align 8
 124   %lv = load i8, ptr %ptr.iv.2, align 1
 125   %add = add i8 %lv, 1
 126   store i8 %add, ptr %ptr.iv.2, align 1
 127   %iv.next = add nuw i64 %iv, 1
 128   %c = icmp ne i64 %iv.next, %N
 129   br i1 %c, label %loop.body, label %exit, !llvm.loop !0
 130
 131 exit:                            ; preds = %loop.body
 132   ret void
 133 }
 134
 135 define void @pointer_induction(ptr noalias %start, i64 %N) {
 136 ; CHECK-LABEL: @pointer_induction(
 137 ; CHECK-NEXT:  entry:
 138 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = add i64 [[N:%.*]], 1
 139 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = call i64 @llvm.vscale.i64()
 140 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = mul i64 [[TMP1]], 2
 141 ; CHECK-NEXT:    [[MIN_ITERS_CHECK:%.*]] = icmp ult i64 [[TMP0]], [[TMP2]]
 142 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[MIN_ITERS_CHECK]], label [[SCALAR_PH:%.*]], label [[VECTOR_PH:%.*]]
 143 ; CHECK:       vector.ph:
 144 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = call i64 @llvm.vscale.i64()
 145 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = mul i64 [[TMP3]], 2
 146 ; CHECK-NEXT:    [[N_MOD_VF:%.*]] = urem i64 [[TMP0]], [[TMP4]]
 147 ; CHECK-NEXT:    [[N_VEC:%.*]] = sub i64 [[TMP0]], [[N_MOD_VF]]
 148 ; CHECK-NEXT:    [[IND_END:%.*]] = getelementptr i8, ptr [[START:%.*]], i64 [[N_VEC]]
 149 ; CHECK-NEXT:    [[TMP16:%.*]] = call i64 @llvm.vscale.i64()
 150 ; CHECK-NEXT:    [[TMP17:%.*]] = mul i64 [[TMP16]], 2
 151 ; CHECK-NEXT:    br label [[VECTOR_BODY:%.*]]
 152 ; CHECK:       vector.body:
 153 ; CHECK-NEXT:    [[POINTER_PHI:%.*]] = phi ptr [ [[START]], [[VECTOR_PH]] ], [ [[PTR_IND:%.*]], [[VECTOR_BODY]] ]
 154 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX2:%.*]] = phi i64 [ 0, [[VECTOR_PH]] ], [ [[INDEX_NEXT:%.*]], [[VECTOR_BODY]] ]
 155 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = call i64 @llvm.vscale.i64()
 156 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = mul i64 [[TMP5]], 2
 157 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = mul i64 [[TMP6]], 1
 158 ; CHECK-NEXT:    [[TMP8:%.*]] = mul i64 1, [[TMP7]]
 159 ; CHECK-NEXT:    [[TMP9:%.*]] = mul i64 [[TMP6]], 0
 160 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLATINSERT:%.*]] = insertelement <vscale x 2 x i64> poison, i64 [[TMP9]], i64 0
 161 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLAT:%.*]] = shufflevector <vscale x 2 x i64> [[DOTSPLATINSERT]], <vscale x 2 x i64> poison, <vscale x 2 x i32> zeroinitializer
 162 ; CHECK-NEXT:    [[TMP10:%.*]] = call <vscale x 2 x i64> @llvm.experimental.stepvector.nxv2i64()
 163 ; CHECK-NEXT:    [[TMP11:%.*]] = add <vscale x 2 x i64> [[DOTSPLAT]], [[TMP10]]
 164 ; CHECK-NEXT:    [[VECTOR_GEP:%.*]] = mul <vscale x 2 x i64> [[TMP11]], shufflevector (<vscale x 2 x i64> insertelement (<vscale x 2 x i64> poison, i64 1, i64 0), <vscale x 2 x i64> poison, <vscale x 2 x i32> zeroinitializer)
 165 ; CHECK-NEXT:    [[TMP12:%.*]] = getelementptr i8, ptr [[POINTER_PHI]], <vscale x 2 x i64> [[VECTOR_GEP]]
 166 ; CHECK-NEXT:    [[TMP13:%.*]] = extractelement <vscale x 2 x ptr> [[TMP12]], i32 0
 167 ; CHECK-NEXT:    [[TMP14:%.*]] = getelementptr i8, ptr [[TMP13]], i32 0
 168 ; CHECK-NEXT:    [[WIDE_LOAD:%.*]] = load <vscale x 2 x i8>, ptr [[TMP14]], align 1
 169 ; CHECK-NEXT:    [[TMP15:%.*]] = add <vscale x 2 x i8> [[WIDE_LOAD]], shufflevector (<vscale x 2 x i8> insertelement (<vscale x 2 x i8> poison, i8 1, i64 0), <vscale x 2 x i8> poison, <vscale x 2 x i32> zeroinitializer)
 170 ; CHECK-NEXT:    store <vscale x 2 x i8> [[TMP15]], ptr [[TMP14]], align 1
 171 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX_NEXT]] = add nuw i64 [[INDEX2]], [[TMP17]]
 172 ; CHECK-NEXT:    [[PTR_IND]] = getelementptr i8, ptr [[POINTER_PHI]], i64 [[TMP8]]
 173 ; CHECK-NEXT:    [[TMP18:%.*]] = icmp eq i64 [[INDEX_NEXT]], [[N_VEC]]
 174 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP18]], label [[MIDDLE_BLOCK:%.*]], label [[VECTOR_BODY]], !llvm.loop [[LOOP4:![0-9]+]]
 175 ; CHECK:       middle.block:
 176 ; CHECK-NEXT:    [[CMP_N:%.*]] = icmp eq i64 [[TMP0]], [[N_VEC]]
 177 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[CMP_N]], label [[END:%.*]], label [[SCALAR_PH]]
 178 ; CHECK:       scalar.ph:
 179 ; CHECK-NEXT:    [[BC_RESUME_VAL:%.*]] = phi ptr [ [[IND_END]], [[MIDDLE_BLOCK]] ], [ [[START]], [[ENTRY:%.*]] ]
 180 ; CHECK-NEXT:    [[BC_RESUME_VAL1:%.*]] = phi i64 [ [[N_VEC]], [[MIDDLE_BLOCK]] ], [ 0, [[ENTRY]] ]
 181 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_BODY:%.*]]
 182 ; CHECK:       for.body:
 183 ; CHECK-NEXT:    [[PTR_PHI:%.*]] = phi ptr [ [[PTR_PHI_NEXT:%.*]], [[FOR_BODY]] ], [ [[BC_RESUME_VAL]], [[SCALAR_PH]] ]
 184 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX:%.*]] = phi i64 [ [[INDEX_NXT:%.*]], [[FOR_BODY]] ], [ [[BC_RESUME_VAL1]], [[SCALAR_PH]] ]
 185 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX_NXT]] = add i64 [[INDEX]], 1
 186 ; CHECK-NEXT:    [[TMP19:%.*]] = load i8, ptr [[PTR_PHI]], align 1
 187 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i8 [[TMP19]], 1
 188 ; CHECK-NEXT:    store i8 [[ADD]], ptr [[PTR_PHI]], align 1
 189 ; CHECK-NEXT:    [[PTR_PHI_NEXT]] = getelementptr inbounds i8, ptr [[PTR_PHI]], i64 1
 190 ; CHECK-NEXT:    [[CMP_I_NOT:%.*]] = icmp eq ptr [[PTR_PHI_NEXT]], [[START]]
 191 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp ult i64 [[INDEX]], [[N]]
 192 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[CMP]], label [[FOR_BODY]], label [[END]], !llvm.loop [[LOOP5:![0-9]+]]
 193 ; CHECK:       end:
 194 ; CHECK-NEXT:    ret void
 195 ;
 196 entry:
 197   br label %for.body
 198
 199 for.body:
 200   %ptr.phi = phi ptr [ %ptr.phi.next, %for.body ], [ %start, %entry ]
 201   %index = phi i64 [ %index_nxt, %for.body ], [ 0, %entry ]
 202   %index_nxt = add i64 %index, 1
 203   %0 = load i8, ptr %ptr.phi, align 1
 204   %add = add i8 %0, 1
 205   store i8 %add, ptr %ptr.phi
 206   %ptr.phi.next = getelementptr inbounds i8, ptr %ptr.phi, i64 1
 207   %cmp.i.not = icmp eq ptr %ptr.phi.next, %start
 208   %cmp = icmp ult i64 %index, %N
 209   br i1 %cmp, label %for.body, label %end, !llvm.loop !0
 210
 211 end:
 212   ret void
 213 }
 214
 215 attributes #0 = {"target-features"="+sve"}
 216
 217 !0 = distinct !{!0, !1, !2, !3}
 218 !1 = !{!"llvm.loop.interleave.count", i32 1}
 219 !2 = !{!"llvm.loop.vectorize.width", i32 2}
 220 !3 = !{!"llvm.loop.vectorize.scalable.enable", i1 true}
 221 !4 = !{ !5 }
 222 !5 = distinct !{ !5, !6 }
 223 !6 = distinct !{ !7 }
 224 !7 = distinct !{ !7, !6 }