llvm/test/Transforms/LoopVectorize/X86/parallel-loops.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -passes=loop-vectorize,dce,instcombine -force-vector-interleave=1 -force-vector-width=4 -S | FileCheck %s
   3
   4 target datalayout = "e-p:64:64:64-i1:8:8-i8:8:8-i16:16:16-i32:32:32-i64:64:64-f32:32:32-f64:64:64-v64:64:64-v128:128:128-a0:0:64-s0:64:64-f80:128:128-n8:16:32:64-S128"
   5 target triple = "x86_64-unknown-linux-gnu"
   6
   7 ; A tricky loop:
   8 ;
   9 ; void loop(int *a, int *b) {
  10 ;    for (int i = 0; i < 512; ++i) {
  11 ;        a[a[i]] = b[i];
  12 ;        a[i] = b[i+1];
  13 ;    }
  14 ;}
  15
  16 define void @loop(ptr nocapture %a, ptr nocapture %b) nounwind uwtable {
  17 ; CHECK-LABEL: @loop(
  18 ; CHECK-NEXT:  entry:
  19 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_BODY:%.*]]
  20 ; CHECK:       for.body:
  21 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV:%.*]] = phi i64 [ 0, [[ENTRY:%.*]] ], [ [[INDVARS_IV_NEXT:%.*]], [[FOR_BODY]] ]
  22 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[B:%.*]], i64 [[INDVARS_IV]]
  23 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = load i32, ptr [[ARRAYIDX]], align 4
  24 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX2:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A:%.*]], i64 [[INDVARS_IV]]
  25 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = load i32, ptr [[ARRAYIDX2]], align 4
  26 ; CHECK-NEXT:    [[IDXPROM3:%.*]] = sext i32 [[TMP1]] to i64
  27 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX4:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A]], i64 [[IDXPROM3]]
  28 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[TMP0]], ptr [[ARRAYIDX4]], align 4
  29 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV_NEXT]] = add i64 [[INDVARS_IV]], 1
  30 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX6:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[B]], i64 [[INDVARS_IV_NEXT]]
  31 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load i32, ptr [[ARRAYIDX6]], align 4
  32 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[TMP2]], ptr [[ARRAYIDX2]], align 4
  33 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = and i64 [[INDVARS_IV_NEXT]], 4294967295
  34 ; CHECK-NEXT:    [[EXITCOND:%.*]] = icmp eq i64 [[TMP3]], 512
  35 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[EXITCOND]], label [[FOR_END:%.*]], label [[FOR_BODY]]
  36 ; CHECK:       for.end:
  37 ; CHECK-NEXT:    ret void
  38 ;
  39 entry:
  40   br label %for.body
  41
  42 for.body:                                         ; preds = %for.body, %entry
  43   %indvars.iv = phi i64 [ 0, %entry ], [ %indvars.iv.next, %for.body ]
  44   %arrayidx = getelementptr inbounds i32, ptr %b, i64 %indvars.iv
  45   %0 = load i32, ptr %arrayidx, align 4
  46   %arrayidx2 = getelementptr inbounds i32, ptr %a, i64 %indvars.iv
  47   %1 = load i32, ptr %arrayidx2, align 4
  48   %idxprom3 = sext i32 %1 to i64
  49   %arrayidx4 = getelementptr inbounds i32, ptr %a, i64 %idxprom3
  50   store i32 %0, ptr %arrayidx4, align 4
  51   %indvars.iv.next = add i64 %indvars.iv, 1
  52   %arrayidx6 = getelementptr inbounds i32, ptr %b, i64 %indvars.iv.next
  53   %2 = load i32, ptr %arrayidx6, align 4
  54   store i32 %2, ptr %arrayidx2, align 4
  55   %lftr.wideiv = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
  56   %exitcond = icmp eq i32 %lftr.wideiv, 512
  57   br i1 %exitcond, label %for.end, label %for.body
  58
  59 for.end:                                          ; preds = %for.body
  60   ret void
  61 }
  62
  63 ; The same loop with parallel loop metadata added to the loop branch
  64 ; and the memory instructions.
  65
  66 define void @parallel_loop(ptr nocapture %a, ptr nocapture %b) nounwind uwtable {
  67 ; CHECK-LABEL: @parallel_loop(
  68 ; CHECK-NEXT:  entry:
  69 ; CHECK-NEXT:    br i1 false, label [[SCALAR_PH:%.*]], label [[VECTOR_PH:%.*]]
  70 ; CHECK:       vector.ph:
  71 ; CHECK-NEXT:    br label [[VECTOR_BODY:%.*]]
  72 ; CHECK:       vector.body:
  73 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX:%.*]] = phi i64 [ 0, [[VECTOR_PH]] ], [ [[INDEX_NEXT:%.*]], [[VECTOR_BODY]] ]
  74 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = or disjoint i64 [[INDEX]], 1
  75 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = or disjoint i64 [[INDEX]], 2
  76 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = or disjoint i64 [[INDEX]], 3
  77 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[B:%.*]], i64 [[INDEX]]
  78 ; CHECK-NEXT:    [[WIDE_LOAD:%.*]] = load <4 x i32>, ptr [[TMP3]], align 4, !llvm.access.group [[ACC_GRP0:![0-9]+]]
  79 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A:%.*]], i64 [[INDEX]]
  80 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A]], i64 [[TMP0]]
  81 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A]], i64 [[TMP1]]
  82 ; CHECK-NEXT:    [[TMP8:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A]], i64 [[TMP2]]
  83 ; CHECK-NEXT:    [[TMP9:%.*]] = load i32, ptr [[TMP5]], align 4, !llvm.access.group [[ACC_GRP0]]
  84 ; CHECK-NEXT:    [[TMP10:%.*]] = load i32, ptr [[TMP6]], align 4, !llvm.access.group [[ACC_GRP0]]
  85 ; CHECK-NEXT:    [[TMP11:%.*]] = load i32, ptr [[TMP7]], align 4, !llvm.access.group [[ACC_GRP0]]
  86 ; CHECK-NEXT:    [[TMP12:%.*]] = load i32, ptr [[TMP8]], align 4, !llvm.access.group [[ACC_GRP0]]
  87 ; CHECK-NEXT:    [[TMP13:%.*]] = sext i32 [[TMP9]] to i64
  88 ; CHECK-NEXT:    [[TMP14:%.*]] = sext i32 [[TMP10]] to i64
  89 ; CHECK-NEXT:    [[TMP15:%.*]] = sext i32 [[TMP11]] to i64
  90 ; CHECK-NEXT:    [[TMP16:%.*]] = sext i32 [[TMP12]] to i64
  91 ; CHECK-NEXT:    [[TMP17:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A]], i64 [[TMP13]]
  92 ; CHECK-NEXT:    [[TMP18:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A]], i64 [[TMP14]]
  93 ; CHECK-NEXT:    [[TMP19:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A]], i64 [[TMP15]]
  94 ; CHECK-NEXT:    [[TMP20:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A]], i64 [[TMP16]]
  95 ; CHECK-NEXT:    [[TMP21:%.*]] = extractelement <4 x i32> [[WIDE_LOAD]], i64 0
  96 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[TMP21]], ptr [[TMP17]], align 4, !llvm.access.group [[ACC_GRP1:![0-9]+]]
  97 ; CHECK-NEXT:    [[TMP22:%.*]] = extractelement <4 x i32> [[WIDE_LOAD]], i64 1
  98 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[TMP22]], ptr [[TMP18]], align 4, !llvm.access.group [[ACC_GRP1]]
  99 ; CHECK-NEXT:    [[TMP23:%.*]] = extractelement <4 x i32> [[WIDE_LOAD]], i64 2
 100 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[TMP23]], ptr [[TMP19]], align 4, !llvm.access.group [[ACC_GRP1]]
 101 ; CHECK-NEXT:    [[TMP24:%.*]] = extractelement <4 x i32> [[WIDE_LOAD]], i64 3
 102 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[TMP24]], ptr [[TMP20]], align 4, !llvm.access.group [[ACC_GRP1]]
 103 ; CHECK-NEXT:    [[TMP25:%.*]] = or disjoint i64 [[INDEX]], 1
 104 ; CHECK-NEXT:    [[TMP26:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[B]], i64 [[TMP25]]
 105 ; CHECK-NEXT:    [[WIDE_LOAD1:%.*]] = load <4 x i32>, ptr [[TMP26]], align 4, !llvm.access.group [[ACC_GRP0]]
 106 ; CHECK-NEXT:    store <4 x i32> [[WIDE_LOAD1]], ptr [[TMP5]], align 4, !llvm.access.group [[ACC_GRP0]]
 107 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX_NEXT]] = add nuw i64 [[INDEX]], 4
 108 ; CHECK-NEXT:    [[TMP29:%.*]] = icmp eq i64 [[INDEX_NEXT]], 512
 109 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP29]], label [[MIDDLE_BLOCK:%.*]], label [[VECTOR_BODY]], !llvm.loop [[LOOP2:![0-9]+]]
 110 ; CHECK:       middle.block:
 111 ; CHECK-NEXT:    br i1 true, label [[FOR_END:%.*]], label [[SCALAR_PH]]
 112 ; CHECK:       scalar.ph:
 113 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_BODY:%.*]]
 114 ; CHECK:       for.body:
 115 ; CHECK-NEXT:    br i1 poison, label [[FOR_END]], label [[FOR_BODY]], !llvm.loop [[LOOP5:![0-9]+]]
 116 ; CHECK:       for.end:
 117 ; CHECK-NEXT:    ret void
 118 ;
 119 entry:
 120   br label %for.body
 121
 122 for.body:                                         ; preds = %for.body, %entry
 123   %indvars.iv = phi i64 [ 0, %entry ], [ %indvars.iv.next, %for.body ]
 124   %arrayidx = getelementptr inbounds i32, ptr %b, i64 %indvars.iv
 125   %0 = load i32, ptr %arrayidx, align 4, !llvm.access.group !13
 126   %arrayidx2 = getelementptr inbounds i32, ptr %a, i64 %indvars.iv
 127   %1 = load i32, ptr %arrayidx2, align 4, !llvm.access.group !13
 128   %idxprom3 = sext i32 %1 to i64
 129   %arrayidx4 = getelementptr inbounds i32, ptr %a, i64 %idxprom3
 130   ; This store might have originated from inlining a function with a parallel
 131   ; loop. Refers to a list with the "original loop reference" (!4) also included.
 132   store i32 %0, ptr %arrayidx4, align 4, !llvm.access.group !15
 133   %indvars.iv.next = add i64 %indvars.iv, 1
 134   %arrayidx6 = getelementptr inbounds i32, ptr %b, i64 %indvars.iv.next
 135   %2 = load i32, ptr %arrayidx6, align 4, !llvm.access.group !13
 136   store i32 %2, ptr %arrayidx2, align 4, !llvm.access.group !13
 137   %lftr.wideiv = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
 138   %exitcond = icmp eq i32 %lftr.wideiv, 512
 139   br i1 %exitcond, label %for.end, label %for.body, !llvm.loop !3
 140
 141 for.end:                                          ; preds = %for.body
 142   ret void
 143 }
 144
 145 ; The same loop with an illegal parallel loop metadata: the memory
 146 ; accesses refer to a different loop's identifier.
 147
 148
 149 define void @mixed_metadata(ptr nocapture %a, ptr nocapture %b) nounwind uwtable {
 150 ; CHECK-LABEL: @mixed_metadata(
 151 ; CHECK-NEXT:  entry:
 152 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_BODY:%.*]]
 153 ; CHECK:       for.body:
 154 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV:%.*]] = phi i64 [ 0, [[ENTRY:%.*]] ], [ [[INDVARS_IV_NEXT:%.*]], [[FOR_BODY]] ]
 155 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[B:%.*]], i64 [[INDVARS_IV]]
 156 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = load i32, ptr [[ARRAYIDX]], align 4, !llvm.access.group [[ACC_GRP7:![0-9]+]]
 157 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX2:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A:%.*]], i64 [[INDVARS_IV]]
 158 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = load i32, ptr [[ARRAYIDX2]], align 4, !llvm.access.group [[ACC_GRP7]]
 159 ; CHECK-NEXT:    [[IDXPROM3:%.*]] = sext i32 [[TMP1]] to i64
 160 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX4:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A]], i64 [[IDXPROM3]]
 161 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[TMP0]], ptr [[ARRAYIDX4]], align 4, !llvm.access.group [[ACC_GRP8:![0-9]+]]
 162 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV_NEXT]] = add i64 [[INDVARS_IV]], 1
 163 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX6:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[B]], i64 [[INDVARS_IV_NEXT]]
 164 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load i32, ptr [[ARRAYIDX6]], align 4, !llvm.access.group [[ACC_GRP7]]
 165 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[TMP2]], ptr [[ARRAYIDX2]], align 4, !llvm.access.group [[ACC_GRP7]]
 166 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = and i64 [[INDVARS_IV_NEXT]], 4294967295
 167 ; CHECK-NEXT:    [[EXITCOND:%.*]] = icmp eq i64 [[TMP3]], 512
 168 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[EXITCOND]], label [[FOR_END:%.*]], label [[FOR_BODY]], !llvm.loop [[LOOP9:![0-9]+]]
 169 ; CHECK:       for.end:
 170 ; CHECK-NEXT:    ret void
 171 ;
 172 entry:
 173   br label %for.body
 174
 175 for.body:                                         ; preds = %for.body, %entry
 176   %indvars.iv = phi i64 [ 0, %entry ], [ %indvars.iv.next, %for.body ]
 177   %arrayidx = getelementptr inbounds i32, ptr %b, i64 %indvars.iv
 178   %0 = load i32, ptr %arrayidx, align 4, !llvm.access.group !16
 179   %arrayidx2 = getelementptr inbounds i32, ptr %a, i64 %indvars.iv
 180   %1 = load i32, ptr %arrayidx2, align 4, !llvm.access.group !16
 181   %idxprom3 = sext i32 %1 to i64
 182   %arrayidx4 = getelementptr inbounds i32, ptr %a, i64 %idxprom3
 183   ; This refers to the loop marked with !7 which we are not in at the moment.
 184   ; It should prevent detecting as a parallel loop.
 185   store i32 %0, ptr %arrayidx4, align 4, !llvm.access.group !17
 186   %indvars.iv.next = add i64 %indvars.iv, 1
 187   %arrayidx6 = getelementptr inbounds i32, ptr %b, i64 %indvars.iv.next
 188   %2 = load i32, ptr %arrayidx6, align 4, !llvm.access.group !16
 189   store i32 %2, ptr %arrayidx2, align 4, !llvm.access.group !16
 190   %lftr.wideiv = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
 191   %exitcond = icmp eq i32 %lftr.wideiv, 512
 192   br i1 %exitcond, label %for.end, label %for.body, !llvm.loop !6
 193
 194 for.end:                                          ; preds = %for.body
 195   ret void
 196 }
 197
 198 !3 = !{!3, !{!"llvm.loop.parallel_accesses", !13, !15}}
 199 !4 = !{!4, !{!"llvm.loop.parallel_accesses", !14, !15}}
 200 !6 = !{!6, !{!"llvm.loop.parallel_accesses", !16}}
 201 !7 = !{!7, !{!"llvm.loop.parallel_accesses", !17}}
 202 !13 = distinct !{}
 203 !14 = distinct !{}
 204 !15 = distinct !{}
 205 !16 = distinct !{}
 206 !17 = distinct !{}