llvm/test/Transforms/LoopUnroll/convergent.ll

   1 ; RUN: opt < %s -passes=loop-unroll -unroll-runtime -unroll-allow-partial -S | FileCheck %s
   2
   3 declare void @f() convergent
   4
   5 ; Although this loop contains a convergent instruction, it should be
   6 ; fully unrolled.
   7 ;
   8 ; CHECK-LABEL: @full_unroll(
   9 define i32 @full_unroll() {
  10 entry:
  11   br label %l3
  12
  13 l3:
  14   %x.0 = phi i32 [ 0, %entry ], [ %inc, %l3 ]
  15 ; CHECK: call void @f()
  16 ; CHECK: call void @f()
  17 ; CHECK: call void @f()
  18 ; CHECK-NOT: call void @f()
  19   call void @f() ;convergent
  20   %inc = add nsw i32 %x.0, 1
  21   %exitcond = icmp eq i32 %inc, 3
  22   br i1 %exitcond, label %exit, label %l3
  23
  24 exit:
  25   ret i32 0
  26 }
  27
  28 ; This loop contains a convergent instruction, but it should be partially
  29 ; unrolled.  The unroll count is the largest power of 2 that divides the
  30 ; multiple -- 4, in this case.
  31 ;
  32 ; CHECK-LABEL: @runtime_unroll(
  33 define i32 @runtime_unroll(i32 %n) {
  34 entry:
  35   %loop_ctl = mul nsw i32 %n, 12
  36   br label %l3
  37
  38 l3:
  39   %x.0 = phi i32 [ 0, %entry ], [ %inc, %l3 ]
  40 ; CHECK: call void @f()
  41 ; CHECK: call void @f()
  42 ; CHECK: call void @f()
  43 ; CHECK: call void @f()
  44 ; CHECK-NOT: call void @f()
  45   call void @f() convergent
  46   %inc = add nsw i32 %x.0, 1
  47   %exitcond = icmp eq i32 %inc, %loop_ctl
  48   br i1 %exitcond, label %exit, label %l3
  49
  50 exit:
  51   ret i32 0
  52 }
  53
  54 ; This loop contains a convergent instruction, so its partial unroll
  55 ; count must divide its trip multiple.  This overrides its unroll
  56 ; pragma -- we unroll exactly 8 times, even though 16 is requested.
  57 ; CHECK-LABEL: @pragma_unroll
  58 define i32 @pragma_unroll(i32 %n) {
  59 entry:
  60   %loop_ctl = mul nsw i32 %n, 24
  61   br label %l3, !llvm.loop !0
  62
  63 l3:
  64   %x.0 = phi i32 [ 0, %entry ], [ %inc, %l3 ]
  65 ; CHECK: call void @f()
  66 ; CHECK: call void @f()
  67 ; CHECK: call void @f()
  68 ; CHECK: call void @f()
  69 ; CHECK: call void @f()
  70 ; CHECK: call void @f()
  71 ; CHECK: call void @f()
  72 ; CHECK: call void @f()
  73 ; CHECK-NOT: call void @f()
  74   call void @f() convergent
  75   %inc = add nsw i32 %x.0, 1
  76   %exitcond = icmp eq i32 %inc, %loop_ctl
  77   br i1 %exitcond, label %exit, label %l3, !llvm.loop !0
  78
  79 exit:
  80   ret i32 0
  81 }
  82
  83 ; This loop contains a convergent instruction. Since the pragma loop unroll
  84 ; count 2 divides trip count 4. The loop unroll should respect the pragma.
  85 ; CHECK-LABEL: @pragma_unroll_divisible_trip_count
  86 define void @pragma_unroll_divisible_trip_count() {
  87 entry:
  88   br label %l3, !llvm.loop !1
  89
  90 l3:
  91   %x.0 = phi i32 [ 0, %entry ], [ %inc, %l3 ]
  92 ; CHECK: call void @f()
  93 ; CHECK: call void @f()
  94 ; CHECK-NOT: call void @f()
  95   call void @f() convergent
  96   %inc = add nsw i32 %x.0, 1
  97   %exitcond = icmp eq i32 %inc, 4
  98   br i1 %exitcond, label %exit, label %l3, !llvm.loop !1
  99
 100 exit:
 101   ret void
 102 }
 103
 104 ; This loop contains a convergent instruction. Since the pragma loop unroll
 105 ; count 2 divides trip multiple 2. The loop unroll should respect the pragma.
 106 ; CHECK-LABEL: @pragma_unroll_divisible_trip_multiple
 107 define i32 @pragma_unroll_divisible_trip_multiple(i32 %n) {
 108 entry:
 109   %loop_ctl = mul nsw i32 %n, 2
 110   br label %l3, !llvm.loop !1
 111
 112 l3:
 113   %x.0 = phi i32 [ 0, %entry ], [ %inc, %l3 ]
 114 ; CHECK: call void @f()
 115 ; CHECK: call void @f()
 116 ; CHECK-NOT: call void @f()
 117   call void @f() convergent
 118   %inc = add nsw i32 %x.0, 1
 119   %exitcond = icmp eq i32 %inc, %loop_ctl
 120   br i1 %exitcond, label %exit, label %l3, !llvm.loop !1
 121
 122 exit:
 123   ret i32 0
 124 }
 125
 126 ; This loop contains a convergent instruction. Since the pragma loop unroll
 127 ; count 2 is unknown to divide runtime trip count, the loop is not unrolled
 128 ; since remainder is forbidden for unrolling convergent loop.
 129 ; ToDo: Forbidding remainder for unrolling convergent loop may be relaxed
 130 ; in the future.
 131 ; CHECK-LABEL: @pragma_unroll_indivisible_runtime_trip_count
 132 define i32 @pragma_unroll_indivisible_runtime_trip_count(i32 %n) {
 133 entry:
 134   br label %l3, !llvm.loop !1
 135
 136 l3:
 137   %x.0 = phi i32 [ 0, %entry ], [ %inc, %l3 ]
 138 ; CHECK: call void @f()
 139 ; CHECK-NOT: call void @f()
 140   call void @f() convergent
 141   %inc = add nsw i32 %x.0, 1
 142   %exitcond = icmp eq i32 %inc, %n
 143   br i1 %exitcond, label %exit, label %l3, !llvm.loop !1
 144
 145 exit:
 146   ret i32 0
 147 }
 148
 149 ; This loop contains a convergent instruction. Since the pragma loop unroll
 150 ; count 2 does not divide trip count 5, the loop is not unrolled by 2
 151 ; since remainder is forbidden for unrolling convergent loop. Instead, the
 152 ; loop gets fully unrolled.
 153 ; ToDo: Forbidding remainder for unrolling convergent loop may be relaxed
 154 ; in the future.
 155 ; CHECK-LABEL: @pragma_unroll_indivisible_trip_count
 156 define i32 @pragma_unroll_indivisible_trip_count() {
 157 entry:
 158   br label %l3, !llvm.loop !1
 159
 160 l3:
 161   %x.0 = phi i32 [ 0, %entry ], [ %inc, %l3 ]
 162 ; CHECK: call void @f()
 163 ; CHECK: call void @f()
 164 ; CHECK: call void @f()
 165 ; CHECK: call void @f()
 166 ; CHECK: call void @f()
 167 ; CHECK-NOT: call void @f()
 168   call void @f() convergent
 169   %inc = add nsw i32 %x.0, 1
 170   %exitcond = icmp eq i32 %inc, 5
 171   br i1 %exitcond, label %exit, label %l3, !llvm.loop !1
 172
 173 exit:
 174   ret i32 0
 175 }
 176
 177 !0 = !{!0, !{!"llvm.loop.unroll.count", i32 16}}
 178 !1 = !{!1, !{!"llvm.loop.unroll.count", i32 2}}
 179