llvm/test/CodeGen/RISCV/fold-addi-loadstore.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_llc_test_checks.py
   2 ; RUN: llc -mtriple=riscv32 -verify-machineinstrs < %s \
   3 ; RUN:   | FileCheck -check-prefix=RV32I %s
   4 ; RUN: llc -mtriple=riscv64 -verify-machineinstrs < %s \
   5 ; RUN:   | FileCheck -check-prefix=RV64I %s
   6
   7 ; We can often fold an ADDI into the offset of load/store instructions:
   8 ;   (load (addi base, off1), off2) -> (load base, off1+off2)
   9 ;   (store val, (addi base, off1), off2) -> (store val, base, off1+off2)
  10 ; This is possible when the off1+off2 continues to fit the 12-bit immediate.
  11 ; Check if we do the fold under various conditions. If off1 is (the low part of)
  12 ; an address the fold's safety depends on the variable's alignment.
  13
  14 @g_0 = dso_local global i64 0
  15 @g_1 = dso_local global i64 0, align 1
  16 @g_2 = dso_local global i64 0, align 2
  17 @g_4 = dso_local global i64 0, align 4
  18 @g_8 = dso_local global i64 0, align 8
  19 @g_16 = dso_local global i64 0, align 16
  20
  21 define dso_local i64 @load_g_0() nounwind {
  22 ; RV32I-LABEL: load_g_0:
  23 ; RV32I:       # %bb.0: # %entry
  24 ; RV32I-NEXT:    lui a1, %hi(g_0)
  25 ; RV32I-NEXT:    lw a0, %lo(g_0)(a1)
  26 ; RV32I-NEXT:    lw a1, %lo(g_0+4)(a1)
  27 ; RV32I-NEXT:    ret
  28 ;
  29 ; RV64I-LABEL: load_g_0:
  30 ; RV64I:       # %bb.0: # %entry
  31 ; RV64I-NEXT:    lui a0, %hi(g_0)
  32 ; RV64I-NEXT:    ld a0, %lo(g_0)(a0)
  33 ; RV64I-NEXT:    ret
  34 entry:
  35   %0 = load i64, i64* @g_0
  36   ret i64 %0
  37 }
  38
  39 define dso_local i64 @load_g_1() nounwind {
  40 ; RV32I-LABEL: load_g_1:
  41 ; RV32I:       # %bb.0: # %entry
  42 ; RV32I-NEXT:    lui a1, %hi(g_1)
  43 ; RV32I-NEXT:    lw a0, %lo(g_1)(a1)
  44 ; RV32I-NEXT:    addi a1, a1, %lo(g_1)
  45 ; RV32I-NEXT:    lw a1, 4(a1)
  46 ; RV32I-NEXT:    ret
  47 ;
  48 ; RV64I-LABEL: load_g_1:
  49 ; RV64I:       # %bb.0: # %entry
  50 ; RV64I-NEXT:    lui a0, %hi(g_1)
  51 ; RV64I-NEXT:    ld a0, %lo(g_1)(a0)
  52 ; RV64I-NEXT:    ret
  53 entry:
  54   %0 = load i64, i64* @g_1
  55   ret i64 %0
  56 }
  57
  58 define dso_local i64 @load_g_2() nounwind {
  59 ; RV32I-LABEL: load_g_2:
  60 ; RV32I:       # %bb.0: # %entry
  61 ; RV32I-NEXT:    lui a1, %hi(g_2)
  62 ; RV32I-NEXT:    lw a0, %lo(g_2)(a1)
  63 ; RV32I-NEXT:    addi a1, a1, %lo(g_2)
  64 ; RV32I-NEXT:    lw a1, 4(a1)
  65 ; RV32I-NEXT:    ret
  66 ;
  67 ; RV64I-LABEL: load_g_2:
  68 ; RV64I:       # %bb.0: # %entry
  69 ; RV64I-NEXT:    lui a0, %hi(g_2)
  70 ; RV64I-NEXT:    ld a0, %lo(g_2)(a0)
  71 ; RV64I-NEXT:    ret
  72 entry:
  73   %0 = load i64, i64* @g_2
  74   ret i64 %0
  75 }
  76
  77 define dso_local i64 @load_g_4() nounwind {
  78 ; RV32I-LABEL: load_g_4:
  79 ; RV32I:       # %bb.0: # %entry
  80 ; RV32I-NEXT:    lui a1, %hi(g_4)
  81 ; RV32I-NEXT:    lw a0, %lo(g_4)(a1)
  82 ; RV32I-NEXT:    addi a1, a1, %lo(g_4)
  83 ; RV32I-NEXT:    lw a1, 4(a1)
  84 ; RV32I-NEXT:    ret
  85 ;
  86 ; RV64I-LABEL: load_g_4:
  87 ; RV64I:       # %bb.0: # %entry
  88 ; RV64I-NEXT:    lui a0, %hi(g_4)
  89 ; RV64I-NEXT:    ld a0, %lo(g_4)(a0)
  90 ; RV64I-NEXT:    ret
  91 entry:
  92   %0 = load i64, i64* @g_4
  93   ret i64 %0
  94 }
  95
  96 define dso_local i64 @load_g_8() nounwind {
  97 ; RV32I-LABEL: load_g_8:
  98 ; RV32I:       # %bb.0: # %entry
  99 ; RV32I-NEXT:    lui a1, %hi(g_8)
 100 ; RV32I-NEXT:    lw a0, %lo(g_8)(a1)
 101 ; RV32I-NEXT:    lw a1, %lo(g_8+4)(a1)
 102 ; RV32I-NEXT:    ret
 103 ;
 104 ; RV64I-LABEL: load_g_8:
 105 ; RV64I:       # %bb.0: # %entry
 106 ; RV64I-NEXT:    lui a0, %hi(g_8)
 107 ; RV64I-NEXT:    ld a0, %lo(g_8)(a0)
 108 ; RV64I-NEXT:    ret
 109 entry:
 110   %0 = load i64, i64* @g_8
 111   ret i64 %0
 112 }
 113
 114 define dso_local i64 @load_g_16() nounwind {
 115 ; RV32I-LABEL: load_g_16:
 116 ; RV32I:       # %bb.0: # %entry
 117 ; RV32I-NEXT:    lui a1, %hi(g_16)
 118 ; RV32I-NEXT:    lw a0, %lo(g_16)(a1)
 119 ; RV32I-NEXT:    lw a1, %lo(g_16+4)(a1)
 120 ; RV32I-NEXT:    ret
 121 ;
 122 ; RV64I-LABEL: load_g_16:
 123 ; RV64I:       # %bb.0: # %entry
 124 ; RV64I-NEXT:    lui a0, %hi(g_16)
 125 ; RV64I-NEXT:    ld a0, %lo(g_16)(a0)
 126 ; RV64I-NEXT:    ret
 127 entry:
 128   %0 = load i64, i64* @g_16
 129   ret i64 %0
 130 }
 131
 132 define dso_local void @store_g_4() nounwind {
 133 ; RV32I-LABEL: store_g_4:
 134 ; RV32I:       # %bb.0: # %entry
 135 ; RV32I-NEXT:    lui a0, %hi(g_4)
 136 ; RV32I-NEXT:    sw zero, %lo(g_4)(a0)
 137 ; RV32I-NEXT:    addi a0, a0, %lo(g_4)
 138 ; RV32I-NEXT:    sw zero, 4(a0)
 139 ; RV32I-NEXT:    ret
 140 ;
 141 ; RV64I-LABEL: store_g_4:
 142 ; RV64I:       # %bb.0: # %entry
 143 ; RV64I-NEXT:    lui a0, %hi(g_4)
 144 ; RV64I-NEXT:    sd zero, %lo(g_4)(a0)
 145 ; RV64I-NEXT:    ret
 146 entry:
 147    store i64 0, i64* @g_4
 148    ret void
 149 }
 150
 151 define dso_local void @store_g_8() nounwind {
 152 ; RV32I-LABEL: store_g_8:
 153 ; RV32I:       # %bb.0: # %entry
 154 ; RV32I-NEXT:    lui a0, %hi(g_8)
 155 ; RV32I-NEXT:    sw zero, %lo(g_8+4)(a0)
 156 ; RV32I-NEXT:    sw zero, %lo(g_8)(a0)
 157 ; RV32I-NEXT:    ret
 158 ;
 159 ; RV64I-LABEL: store_g_8:
 160 ; RV64I:       # %bb.0: # %entry
 161 ; RV64I-NEXT:    lui a0, %hi(g_8)
 162 ; RV64I-NEXT:    sd zero, %lo(g_8)(a0)
 163 ; RV64I-NEXT:    ret
 164 entry:
 165    store i64 0, i64* @g_8
 166    ret void
 167 }
 168
 169 ; Check for folds in accesses to the second element of an i64 array.
 170
 171 @ga_8 = dso_local local_unnamed_addr global [2 x i64] zeroinitializer, align 8
 172 @ga_16 = dso_local local_unnamed_addr global [2 x i64] zeroinitializer, align 16
 173
 174 define dso_local i64 @load_ga_8() nounwind {
 175 ; RV32I-LABEL: load_ga_8:
 176 ; RV32I:       # %bb.0: # %entry
 177 ; RV32I-NEXT:    lui a0, %hi(ga_8)
 178 ; RV32I-NEXT:    addi a1, a0, %lo(ga_8)
 179 ; RV32I-NEXT:    lw a0, 8(a1)
 180 ; RV32I-NEXT:    lw a1, 12(a1)
 181 ; RV32I-NEXT:    ret
 182 ;
 183 ; RV64I-LABEL: load_ga_8:
 184 ; RV64I:       # %bb.0: # %entry
 185 ; RV64I-NEXT:    lui a0, %hi(ga_8+8)
 186 ; RV64I-NEXT:    ld a0, %lo(ga_8+8)(a0)
 187 ; RV64I-NEXT:    ret
 188 entry:
 189   %0 = load i64, i64* getelementptr inbounds ([2 x i64], [2 x i64]* @ga_8, i32 0, i32 1)
 190   ret i64 %0
 191 }
 192
 193 define dso_local i64 @load_ga_16() nounwind {
 194 ; RV32I-LABEL: load_ga_16:
 195 ; RV32I:       # %bb.0: # %entry
 196 ; RV32I-NEXT:    lui a1, %hi(ga_16)
 197 ; RV32I-NEXT:    lw a0, %lo(ga_16+8)(a1)
 198 ; RV32I-NEXT:    lw a1, %lo(ga_16+12)(a1)
 199 ; RV32I-NEXT:    ret
 200 ;
 201 ; RV64I-LABEL: load_ga_16:
 202 ; RV64I:       # %bb.0: # %entry
 203 ; RV64I-NEXT:    lui a0, %hi(ga_16)
 204 ; RV64I-NEXT:    ld a0, %lo(ga_16+8)(a0)
 205 ; RV64I-NEXT:    ret
 206 entry:
 207   %0 = load i64, i64* getelementptr inbounds ([2 x i64], [2 x i64]* @ga_16, i32 0, i32 1)
 208   ret i64 %0
 209 }
 210
 211 ; Check for folds in accesses to thread-local variables.
 212
 213 @tl_4 = dso_local thread_local global i64 0, align 4
 214 @tl_8 = dso_local thread_local global i64 0, align 8
 215
 216 define dso_local i64 @load_tl_4() nounwind {
 217 ; RV32I-LABEL: load_tl_4:
 218 ; RV32I:       # %bb.0: # %entry
 219 ; RV32I-NEXT:    lui a0, %tprel_hi(tl_4)
 220 ; RV32I-NEXT:    add a1, a0, tp, %tprel_add(tl_4)
 221 ; RV32I-NEXT:    lw a0, %tprel_lo(tl_4)(a1)
 222 ; RV32I-NEXT:    addi a1, a1, %tprel_lo(tl_4)
 223 ; RV32I-NEXT:    lw a1, 4(a1)
 224 ; RV32I-NEXT:    ret
 225 ;
 226 ; RV64I-LABEL: load_tl_4:
 227 ; RV64I:       # %bb.0: # %entry
 228 ; RV64I-NEXT:    lui a0, %tprel_hi(tl_4)
 229 ; RV64I-NEXT:    add a0, a0, tp, %tprel_add(tl_4)
 230 ; RV64I-NEXT:    ld a0, %tprel_lo(tl_4)(a0)
 231 ; RV64I-NEXT:    ret
 232 entry:
 233   %0 = load i64, i64* @tl_4
 234   ret i64 %0
 235 }
 236
 237 define dso_local i64 @load_tl_8() nounwind {
 238 ; RV32I-LABEL: load_tl_8:
 239 ; RV32I:       # %bb.0: # %entry
 240 ; RV32I-NEXT:    lui a0, %tprel_hi(tl_8)
 241 ; RV32I-NEXT:    add a1, a0, tp, %tprel_add(tl_8)
 242 ; RV32I-NEXT:    lw a0, %tprel_lo(tl_8)(a1)
 243 ; RV32I-NEXT:    lw a1, %tprel_lo(tl_8+4)(a1)
 244 ; RV32I-NEXT:    ret
 245 ;
 246 ; RV64I-LABEL: load_tl_8:
 247 ; RV64I:       # %bb.0: # %entry
 248 ; RV64I-NEXT:    lui a0, %tprel_hi(tl_8)
 249 ; RV64I-NEXT:    add a0, a0, tp, %tprel_add(tl_8)
 250 ; RV64I-NEXT:    ld a0, %tprel_lo(tl_8)(a0)
 251 ; RV64I-NEXT:    ret
 252 entry:
 253   %0 = load i64, i64* @tl_8
 254   ret i64 %0
 255 }
 256
 257 define dso_local i64 @load_const_ok() nounwind {
 258 ; RV32I-LABEL: load_const_ok:
 259 ; RV32I:       # %bb.0: # %entry
 260 ; RV32I-NEXT:    lw a0, 2040(zero)
 261 ; RV32I-NEXT:    lw a1, 2044(zero)
 262 ; RV32I-NEXT:    ret
 263 ;
 264 ; RV64I-LABEL: load_const_ok:
 265 ; RV64I:       # %bb.0: # %entry
 266 ; RV64I-NEXT:    ld a0, 2040(zero)
 267 ; RV64I-NEXT:    ret
 268 entry:
 269   %0 = load i64, i64* inttoptr (i32 2040 to i64*)
 270   ret i64 %0
 271 }
 272
 273 define dso_local i64 @load_cost_overflow() nounwind {
 274 ; RV32I-LABEL: load_cost_overflow:
 275 ; RV32I:       # %bb.0: # %entry
 276 ; RV32I-NEXT:    lui a0, 1
 277 ; RV32I-NEXT:    lw a1, -2048(a0)
 278 ; RV32I-NEXT:    lw a0, 2044(zero)
 279 ; RV32I-NEXT:    ret
 280 ;
 281 ; RV64I-LABEL: load_cost_overflow:
 282 ; RV64I:       # %bb.0: # %entry
 283 ; RV64I-NEXT:    ld a0, 2044(zero)
 284 ; RV64I-NEXT:    ret
 285 entry:
 286   %0 = load i64, i64* inttoptr (i64 2044 to i64*)
 287   ret i64 %0
 288 }