llvm/test/CodeGen/Thumb2/LowOverheadLoops/while-loops.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_llc_test_checks.py
   2 ; RUN: llc -mtriple=thumbv8.1m.main-none-eabi -mattr=+mve --verify-machineinstrs %s -o - | FileCheck %s
   3
   4 ; Tail predicated so we use DLSTP
   5 define void @simple(i32* nocapture readonly %x, i32* nocapture readnone %y, i32* nocapture %z, i32 %m, i32 %n) {
   6 ; CHECK-LABEL: simple:
   7 ; CHECK:       @ %bb.0: @ %entry
   8 ; CHECK-NEXT:    .save {r7, lr}
   9 ; CHECK-NEXT:    push {r7, lr}
  10 ; CHECK-NEXT:    ldr r1, [sp, #8]
  11 ; CHECK-NEXT:    mov r12, r3
  12 ; CHECK-NEXT:    adds r3, r1, #3
  13 ; CHECK-NEXT:    lsrs r3, r3, #2
  14 ; CHECK-NEXT:    beq .LBB0_3
  15 ; CHECK-NEXT:  @ %bb.1: @ %do.body.preheader
  16 ; CHECK-NEXT:    dlstp.32 lr, r1
  17 ; CHECK-NEXT:  .LBB0_2: @ %do.body
  18 ; CHECK-NEXT:    @ =>This Inner Loop Header: Depth=1
  19 ; CHECK-NEXT:    vldrw.u32 q0, [r0], #16
  20 ; CHECK-NEXT:    vaddva.s32 r12, q0
  21 ; CHECK-NEXT:    letp lr, .LBB0_2
  22 ; CHECK-NEXT:  .LBB0_3: @ %if.end
  23 ; CHECK-NEXT:    str.w r12, [r2]
  24 ; CHECK-NEXT:    pop {r7, pc}
  25 entry:
  26   %add = add i32 %n, 3
  27   %div = lshr i32 %add, 2
  28   %cmp.not = icmp eq i32 %div, 0
  29   br i1 %cmp.not, label %if.end, label %do.body
  30
  31 do.body:                                          ; preds = %entry, %do.body
  32   %n.addr.0 = phi i32 [ %sub, %do.body ], [ %n, %entry ]
  33   %count.0 = phi i32 [ %sub3, %do.body ], [ %div, %entry ]
  34   %s.0 = phi i32 [ %add2, %do.body ], [ %m, %entry ]
  35   %x.addr.0 = phi i32* [ %add.ptr, %do.body ], [ %x, %entry ]
  36   %0 = tail call <4 x i1> @llvm.arm.mve.vctp32(i32 %n.addr.0)
  37   %1 = bitcast i32* %x.addr.0 to <4 x i32>*
  38   %2 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %1, align 4
  39   %3 = tail call i32 @llvm.arm.mve.addv.predicated.v4i32.v4i1(<4 x i32> %2, i32 0, <4 x i1> %0)
  40   %add2 = add nsw i32 %3, %s.0
  41   %add.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %x.addr.0, i32 4
  42   %sub = add i32 %n.addr.0, -4
  43   %sub3 = add nsw i32 %count.0, -1
  44   %cmp4 = icmp sgt i32 %count.0, 1
  45   br i1 %cmp4, label %do.body, label %if.end
  46
  47 if.end:                                           ; preds = %do.body, %entry
  48   %s.1 = phi i32 [ %m, %entry ], [ %add2, %do.body ]
  49   store i32 %s.1, i32* %z, align 4
  50   ret void
  51 }
  52
  53 ; Tail predicated so we use DLSTP
  54 define void @nested(i32* nocapture readonly %x, i32* nocapture readnone %y, i32* nocapture %z, i32 %m, i32 %n) {
  55 ; CHECK-LABEL: nested:
  56 ; CHECK:       @ %bb.0: @ %entry
  57 ; CHECK-NEXT:    .save {r4, r5, r6, r7, r8, lr}
  58 ; CHECK-NEXT:    push.w {r4, r5, r6, r7, r8, lr}
  59 ; CHECK-NEXT:    cbz r3, .LBB1_8
  60 ; CHECK-NEXT:  @ %bb.1: @ %for.body.preheader
  61 ; CHECK-NEXT:    ldr.w r12, [sp, #24]
  62 ; CHECK-NEXT:    movs r1, #0
  63 ; CHECK-NEXT:    b .LBB1_4
  64 ; CHECK-NEXT:  .LBB1_2: @ in Loop: Header=BB1_4 Depth=1
  65 ; CHECK-NEXT:    mov r4, r3
  66 ; CHECK-NEXT:  .LBB1_3: @ %if.end
  67 ; CHECK-NEXT:    @ in Loop: Header=BB1_4 Depth=1
  68 ; CHECK-NEXT:    str.w r4, [r2, r1, lsl #2]
  69 ; CHECK-NEXT:    adds r1, #1
  70 ; CHECK-NEXT:    cmp r1, r3
  71 ; CHECK-NEXT:    beq .LBB1_8
  72 ; CHECK-NEXT:  .LBB1_4: @ %for.body
  73 ; CHECK-NEXT:    @ =>This Loop Header: Depth=1
  74 ; CHECK-NEXT:    @ Child Loop BB1_6 Depth 2
  75 ; CHECK-NEXT:    add.w r6, r12, #3
  76 ; CHECK-NEXT:    lsrs r7, r6, #2
  77 ; CHECK-NEXT:    beq .LBB1_2
  78 ; CHECK-NEXT:  @ %bb.5: @ %do.body.preheader
  79 ; CHECK-NEXT:    @ in Loop: Header=BB1_4 Depth=1
  80 ; CHECK-NEXT:    bic r5, r6, #3
  81 ; CHECK-NEXT:    mov r4, r3
  82 ; CHECK-NEXT:    add.w r8, r0, r5, lsl #2
  83 ; CHECK-NEXT:    dlstp.32 lr, r12
  84 ; CHECK-NEXT:  .LBB1_6: @ %do.body
  85 ; CHECK-NEXT:    @ Parent Loop BB1_4 Depth=1
  86 ; CHECK-NEXT:    @ => This Inner Loop Header: Depth=2
  87 ; CHECK-NEXT:    vldrw.u32 q0, [r0], #16
  88 ; CHECK-NEXT:    vaddva.s32 r4, q0
  89 ; CHECK-NEXT:    letp lr, .LBB1_6
  90 ; CHECK-NEXT:  @ %bb.7: @ %if.end.loopexit
  91 ; CHECK-NEXT:    @ in Loop: Header=BB1_4 Depth=1
  92 ; CHECK-NEXT:    sub.w r12, r12, r5
  93 ; CHECK-NEXT:    mov r0, r8
  94 ; CHECK-NEXT:    b .LBB1_3
  95 ; CHECK-NEXT:  .LBB1_8: @ %for.cond.cleanup
  96 ; CHECK-NEXT:    pop.w {r4, r5, r6, r7, r8, pc}
  97 entry:
  98   %cmp20.not = icmp eq i32 %m, 0
  99   br i1 %cmp20.not, label %for.cond.cleanup, label %for.body
 100
 101 for.cond.cleanup:                                 ; preds = %if.end, %entry
 102   ret void
 103
 104 for.body:                                         ; preds = %entry, %if.end
 105   %x.addr.023 = phi i32* [ %x.addr.2, %if.end ], [ %x, %entry ]
 106   %a.022 = phi i32 [ %inc, %if.end ], [ 0, %entry ]
 107   %n.addr.021 = phi i32 [ %n.addr.2, %if.end ], [ %n, %entry ]
 108   %add = add i32 %n.addr.021, 3
 109   %div = lshr i32 %add, 2
 110   %cmp1.not = icmp eq i32 %div, 0
 111   br i1 %cmp1.not, label %if.end, label %do.body.preheader
 112
 113 do.body.preheader:                                ; preds = %for.body
 114   %0 = and i32 %add, -4
 115   %scevgep = getelementptr i32, i32* %x.addr.023, i32 %0
 116   br label %do.body
 117
 118 do.body:                                          ; preds = %do.body.preheader, %do.body
 119   %n.addr.1 = phi i32 [ %sub, %do.body ], [ %n.addr.021, %do.body.preheader ]
 120   %count.0 = phi i32 [ %sub4, %do.body ], [ %div, %do.body.preheader ]
 121   %s.0 = phi i32 [ %add3, %do.body ], [ %m, %do.body.preheader ]
 122   %x.addr.1 = phi i32* [ %add.ptr, %do.body ], [ %x.addr.023, %do.body.preheader ]
 123   %1 = tail call <4 x i1> @llvm.arm.mve.vctp32(i32 %n.addr.1)
 124   %2 = bitcast i32* %x.addr.1 to <4 x i32>*
 125   %3 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %2, align 4
 126   %4 = tail call i32 @llvm.arm.mve.addv.predicated.v4i32.v4i1(<4 x i32> %3, i32 0, <4 x i1> %1)
 127   %add3 = add nsw i32 %4, %s.0
 128   %add.ptr = getelementptr inbounds i32, i32* %x.addr.1, i32 4
 129   %sub = add i32 %n.addr.1, -4
 130   %sub4 = add nsw i32 %count.0, -1
 131   %cmp5 = icmp sgt i32 %count.0, 1
 132   br i1 %cmp5, label %do.body, label %if.end.loopexit
 133
 134 if.end.loopexit:                                  ; preds = %do.body
 135   %5 = sub i32 %n.addr.021, %0
 136   br label %if.end
 137
 138 if.end:                                           ; preds = %if.end.loopexit, %for.body
 139   %n.addr.2 = phi i32 [ %n.addr.021, %for.body ], [ %5, %if.end.loopexit ]
 140   %s.1 = phi i32 [ %m, %for.body ], [ %add3, %if.end.loopexit ]
 141   %x.addr.2 = phi i32* [ %x.addr.023, %for.body ], [ %scevgep, %if.end.loopexit ]
 142   %arrayidx = getelementptr inbounds i32, i32* %z, i32 %a.022
 143   store i32 %s.1, i32* %arrayidx, align 4
 144   %inc = add nuw nsw i32 %a.022, 1
 145   %exitcond.not = icmp eq i32 %inc, %m
 146   br i1 %exitcond.not, label %for.cond.cleanup, label %for.body
 147 }
 148
 149 declare <4 x i1> @llvm.arm.mve.vctp32(i32)
 150 declare i32 @llvm.arm.mve.addv.predicated.v4i32.v4i1(<4 x i32>, i32, <4 x i1>)
 151
 152
 153 ; Long test that was spilling lr between t2LoopDec and End
 154 define dso_local i32 @b(i32* %c, i32 %d, i32 %e, i32* %n) "frame-pointer"="all" {
 155 ; CHECK-LABEL: b:
 156 ; CHECK:       @ %bb.0: @ %entry
 157 ; CHECK-NEXT:    .save {r4, r5, r6, r7, lr}
 158 ; CHECK-NEXT:    push {r4, r5, r6, r7, lr}
 159 ; CHECK-NEXT:    .setfp r7, sp, #12
 160 ; CHECK-NEXT:    add r7, sp, #12
 161 ; CHECK-NEXT:    .save {r8, r9, r10, r11}
 162 ; CHECK-NEXT:    push.w {r8, r9, r10, r11}
 163 ; CHECK-NEXT:    .pad #12
 164 ; CHECK-NEXT:    sub sp, #12
 165 ; CHECK-NEXT:    wls lr, r1, .LBB2_3
 166 ; CHECK-NEXT:  @ %bb.1: @ %while.body.preheader
 167 ; CHECK-NEXT:    mov r4, r2
 168 ; CHECK-NEXT:    adds r2, r3, #4
 169 ; CHECK-NEXT:    add.w r9, r0, #4
 170 ; CHECK-NEXT:    mvn r11, #1
 171 ; CHECK-NEXT:    @ implicit-def: $r6
 172 ; CHECK-NEXT:    @ implicit-def: $r12
 173 ; CHECK-NEXT:    str r4, [sp] @ 4-byte Spill
 174 ; CHECK-NEXT:  .LBB2_2: @ %while.body
 175 ; CHECK-NEXT:    @ =>This Inner Loop Header: Depth=1
 176 ; CHECK-NEXT:    ldr r1, [r9, #-4]
 177 ; CHECK-NEXT:    ldr.w r10, [r2]
 178 ; CHECK-NEXT:    str r0, [sp, #4] @ 4-byte Spill
 179 ; CHECK-NEXT:    muls r1, r3, r1
 180 ; CHECK-NEXT:    adds.w r8, r1, #-2147483648
 181 ; CHECK-NEXT:    asr.w r5, r1, #31
 182 ; CHECK-NEXT:    adc r1, r5, #0
 183 ; CHECK-NEXT:    mul r5, r10, r0
 184 ; CHECK-NEXT:    mov r0, r2
 185 ; CHECK-NEXT:    ldr.w r2, [r11, #4]
 186 ; CHECK-NEXT:    str r2, [sp, #8] @ 4-byte Spill
 187 ; CHECK-NEXT:    ldr r2, [sp, #8] @ 4-byte Reload
 188 ; CHECK-NEXT:    add.w r5, r5, #-2147483648
 189 ; CHECK-NEXT:    asrl r8, r1, r5
 190 ; CHECK-NEXT:    smull r4, r5, r10, r8
 191 ; CHECK-NEXT:    lsll r4, r5, #30
 192 ; CHECK-NEXT:    asrs r1, r5, #31
 193 ; CHECK-NEXT:    mov r4, r5
 194 ; CHECK-NEXT:    lsll r4, r1, r10
 195 ; CHECK-NEXT:    lsll r4, r1, #30
 196 ; CHECK-NEXT:    ldr.w r4, [r11]
 197 ; CHECK-NEXT:    asrs r5, r1, #31
 198 ; CHECK-NEXT:    mov r8, r1
 199 ; CHECK-NEXT:    muls r4, r6, r4
 200 ; CHECK-NEXT:    adds r4, #2
 201 ; CHECK-NEXT:    lsll r8, r5, r4
 202 ; CHECK-NEXT:    ldr r4, [r9], #4
 203 ; CHECK-NEXT:    asr.w r5, r12, #31
 204 ; CHECK-NEXT:    add.w r8, r8, #-2147483648
 205 ; CHECK-NEXT:    muls r4, r3, r4
 206 ; CHECK-NEXT:    adds r3, #4
 207 ; CHECK-NEXT:    adds.w r1, r12, r4
 208 ; CHECK-NEXT:    adc.w r5, r5, r4, asr #31
 209 ; CHECK-NEXT:    smull r6, r4, r2, r6
 210 ; CHECK-NEXT:    adds.w r1, r1, #-2147483648
 211 ; CHECK-NEXT:    adc r1, r5, #0
 212 ; CHECK-NEXT:    mov r2, r0
 213 ; CHECK-NEXT:    asrs r5, r1, #31
 214 ; CHECK-NEXT:    subs r6, r1, r6
 215 ; CHECK-NEXT:    sbcs r5, r4
 216 ; CHECK-NEXT:    adds.w r6, r6, #-2147483648
 217 ; CHECK-NEXT:    adc r5, r5, #0
 218 ; CHECK-NEXT:    asrl r6, r5, r8
 219 ; CHECK-NEXT:    lsrl r6, r5, #2
 220 ; CHECK-NEXT:    movs r5, #2
 221 ; CHECK-NEXT:    str r6, [r5]
 222 ; CHECK-NEXT:    ldr r5, [r11], #-4
 223 ; CHECK-NEXT:    mls r1, r5, r10, r1
 224 ; CHECK-NEXT:    adds.w r12, r1, #-2147483648
 225 ; CHECK-NEXT:    asr.w r4, r1, #31
 226 ; CHECK-NEXT:    adc r1, r4, #0
 227 ; CHECK-NEXT:    ldrd r4, r0, [sp] @ 8-byte Folded Reload
 228 ; CHECK-NEXT:    lsrl r12, r1, #2
 229 ; CHECK-NEXT:    rsb.w r1, r12, #0
 230 ; CHECK-NEXT:    adds r0, #4
 231 ; CHECK-NEXT:    str r1, [r4]
 232 ; CHECK-NEXT:    str r1, [r2, #-4]
 233 ; CHECK-NEXT:    adds r2, #4
 234 ; CHECK-NEXT:    le lr, .LBB2_2
 235 ; CHECK-NEXT:  .LBB2_3: @ %while.end
 236 ; CHECK-NEXT:    add sp, #12
 237 ; CHECK-NEXT:    pop.w {r8, r9, r10, r11}
 238 ; CHECK-NEXT:    pop {r4, r5, r6, r7, pc}
 239 entry:
 240   %0 = inttoptr i32 %e to i32*
 241   %tobool.not70 = icmp eq i32 %d, 0
 242   br i1 %tobool.not70, label %while.end, label %while.body
 243
 244 while.body:                                       ; preds = %entry, %while.body
 245   %p.077 = phi i32* [ %incdec.ptr22, %while.body ], [ inttoptr (i32 2 to i32*), %entry ]
 246   %c.addr.076 = phi i32* [ %incdec.ptr1, %while.body ], [ %c, %entry ]
 247   %n.075 = phi i32* [ %incdec.ptr43, %while.body ], [ %n, %entry ]
 248   %m.074 = phi i32 [ %conv35, %while.body ], [ undef, %entry ]
 249   %d.addr.073 = phi i32 [ %dec, %while.body ], [ %d, %entry ]
 250   %h.072 = phi i32 [ %conv41, %while.body ], [ undef, %entry ]
 251   %incdec.ptr43 = getelementptr inbounds i32, i32* %n.075, i32 1
 252   %1 = ptrtoint i32* %n.075 to i32
 253   %2 = load i32, i32* %incdec.ptr43, align 4
 254   %3 = load i32, i32* %c.addr.076, align 4
 255   %mul = mul nsw i32 %3, %1
 256   %conv = sext i32 %mul to i64
 257   %add = add nsw i64 %conv, 2147483648
 258   %incdec.ptr1 = getelementptr inbounds i32, i32* %c.addr.076, i32 1
 259   %4 = ptrtoint i32* %c.addr.076 to i32
 260   %mul2 = mul nsw i32 %2, %4
 261   %conv3 = sext i32 %mul2 to i64
 262   %add4 = add nsw i64 %conv3, 2147483648
 263   %shr = ashr i64 %add, %add4
 264   %5 = shl nuw i64 %shr, 32
 265   %conv6 = ashr exact i64 %5, 32
 266   %conv7 = sext i32 %2 to i64
 267   %conv11 = sext i32 %h.072 to i64
 268   %6 = load i32, i32* %incdec.ptr1, align 4
 269   %mul12 = mul nsw i32 %6, %1
 270   %conv13 = sext i32 %mul12 to i64
 271   %add14 = add nuw nsw i64 %conv11, 2147483648
 272   %add15 = add nsw i64 %add14, %conv13
 273   %shr16 = ashr i64 %add15, 32
 274   %conv17 = trunc i64 %shr16 to i32
 275   %mul8 = shl nsw i64 %conv7, 30
 276   %7 = mul i64 %mul8, %conv6
 277   %conv18 = ashr i64 %7, 32
 278   %sh_prom = zext i32 %2 to i64
 279   %shl = shl i64 %conv18, %sh_prom
 280   %conv21 = sext i32 %conv17 to i64
 281   %incdec.ptr22 = getelementptr inbounds i32, i32* %p.077, i32 -1
 282   %8 = load i32, i32* %p.077, align 4
 283   %conv23 = sext i32 %8 to i64
 284   %conv24 = sext i32 %m.074 to i64
 285   %mul25 = mul nsw i64 %conv23, %conv24
 286   %sub = sub nsw i64 2147483648, %mul25
 287   %add26 = add nsw i64 %sub, %conv21
 288   %9 = shl i64 %shl, 30
 289   %conv27 = ashr i64 %9, 32
 290   %10 = load i32, i32* %incdec.ptr22, align 4
 291   %mul28 = mul nsw i32 %10, %m.074
 292   %add29 = add nsw i32 %mul28, 2
 293   %sh_prom30 = zext i32 %add29 to i64
 294   %shl31 = shl i64 %conv27, %sh_prom30
 295   %add32 = add nsw i64 %shl31, 2147483648
 296   %shr33 = ashr i64 %add26, %add32
 297   %11 = lshr i64 %shr33, 2
 298   %conv35 = trunc i64 %11 to i32
 299   store i32 %conv35, i32* inttoptr (i32 2 to i32*), align 4
 300   %12 = load i32, i32* %incdec.ptr22, align 4
 301   %mul36 = mul nsw i32 %12, %2
 302   %sub37 = sub nsw i32 %conv17, %mul36
 303   %conv38 = sext i32 %sub37 to i64
 304   %add39 = add nsw i64 %conv38, 2147483648
 305   %13 = lshr i64 %add39, 2
 306   %conv41 = trunc i64 %13 to i32
 307   %sub42 = sub nsw i32 0, %conv41
 308   store i32 %sub42, i32* %0, align 4
 309   store i32 %sub42, i32* %n.075, align 4
 310   %dec = add nsw i32 %d.addr.073, -1
 311   %tobool.not = icmp eq i32 %dec, 0
 312   br i1 %tobool.not, label %while.end, label %while.body
 313
 314 while.end:                                        ; preds = %while.body, %entry
 315   ret i32 undef
 316 }
 317
 318 declare void @callee()
 319 define void @callinpreheader(i32* noalias nocapture readonly %pAngle, i32* nocapture %pDst, i32 %size) {
 320 ; CHECK-LABEL: callinpreheader:
 321 ; CHECK:       @ %bb.0: @ %entry
 322 ; CHECK-NEXT:    .save {r4, r5, r6, lr}
 323 ; CHECK-NEXT:    push {r4, r5, r6, lr}
 324 ; CHECK-NEXT:    mov r5, r0
 325 ; CHECK-NEXT:    mov r4, r1
 326 ; CHECK-NEXT:    movs r0, #0
 327 ; CHECK-NEXT:    cbz r2, .LBB3_3
 328 ; CHECK-NEXT:  @ %bb.1: @ %for.body.ph
 329 ; CHECK-NEXT:    mov r6, r2
 330 ; CHECK-NEXT:    bl callee
 331 ; CHECK-NEXT:    dls lr, r6
 332 ; CHECK-NEXT:    movs r0, #0
 333 ; CHECK-NEXT:  .LBB3_2: @ %for.body
 334 ; CHECK-NEXT:    @ =>This Inner Loop Header: Depth=1
 335 ; CHECK-NEXT:    ldr r1, [r5], #4
 336 ; CHECK-NEXT:    add r0, r1
 337 ; CHECK-NEXT:    le lr, .LBB3_2
 338 ; CHECK-NEXT:  .LBB3_3: @ %for.cond.cleanup
 339 ; CHECK-NEXT:    str r0, [r4]
 340 ; CHECK-NEXT:    pop {r4, r5, r6, pc}
 341 entry:
 342   %cmp7.not = icmp eq i32 %size, 0
 343   br i1 %cmp7.not, label %for.cond.cleanup, label %for.body.ph
 344
 345 for.body.ph:
 346   call void @callee()
 347   br label %for.body
 348
 349 for.body:
 350   %i.09 = phi i32 [ %inc, %for.body ], [ 0, %for.body.ph ]
 351   %s.08 = phi i32 [ %add, %for.body ], [ 0, %for.body.ph ]
 352   %arrayidx = getelementptr inbounds i32, i32* %pAngle, i32 %i.09
 353   %0 = load i32, i32* %arrayidx, align 4
 354   %add = add nsw i32 %0, %s.08
 355   %inc = add nuw nsw i32 %i.09, 1
 356   %exitcond.not = icmp eq i32 %inc, %size
 357   br i1 %exitcond.not, label %for.cond.cleanup, label %for.body
 358
 359 for.cond.cleanup:
 360   %s.0.lcssa = phi i32 [ 0, %entry ], [ %add, %for.body ]
 361   store i32 %s.0.lcssa, i32* %pDst, align 4
 362   ret void
 363 }