llvm/test/CodeGen/RISCV/hoist-global-addr-base.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_llc_test_checks.py
   2 ; RUN: llc -mtriple=riscv32  < %s | FileCheck  %s --check-prefixes=CHECK,RV32
   3 ; RUN: llc -mtriple=riscv64  < %s | FileCheck  %s --check-prefixes=CHECK,RV64
   4 ; RUN: llc -mtriple=riscv32 -mattr=+zba < %s | FileCheck  %s --check-prefixes=CHECK,RV32
   5 ; RUN: llc -mtriple=riscv64 -mattr=+zba < %s | FileCheck  %s --check-prefixes=CHECK,RV64
   6
   7 %struct.S = type { [40 x i32], i32, i32, i32, [4100 x i32], i32, i32, i32 }
   8 @s = common dso_local global %struct.S zeroinitializer, align 4
   9 @foo = global [6 x i16] [i16 1, i16 2, i16 3, i16 4, i16 5, i16 0], align 2
  10 @g = global [1048576 x i8] zeroinitializer, align 1
  11 @bar = external global [0 x i8], align 1
  12
  13
  14 define dso_local void @multiple_stores() local_unnamed_addr nounwind {
  15 ; CHECK-LABEL: multiple_stores:
  16 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
  17 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(s)
  18 ; CHECK-NEXT:    addi a0, a0, %lo(s)
  19 ; CHECK-NEXT:    li a1, 10
  20 ; CHECK-NEXT:    li a2, 20
  21 ; CHECK-NEXT:    sw a1, 160(a0)
  22 ; CHECK-NEXT:    sw a2, 164(a0)
  23 ; CHECK-NEXT:    ret
  24 entry:
  25   store i32 10, ptr getelementptr inbounds (%struct.S, ptr @s, i32 0, i32 1), align 4
  26   store i32 20, ptr getelementptr inbounds (%struct.S, ptr @s, i32 0, i32 2), align 4
  27   ret void
  28 }
  29
  30 define dso_local void @control_flow_with_mem_access() local_unnamed_addr nounwind {
  31 ; CHECK-LABEL: control_flow_with_mem_access:
  32 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
  33 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(s)
  34 ; CHECK-NEXT:    addi a0, a0, %lo(s)
  35 ; CHECK-NEXT:    lw a1, 164(a0)
  36 ; CHECK-NEXT:    blez a1, .LBB1_2
  37 ; CHECK-NEXT:  # %bb.1: # %if.then
  38 ; CHECK-NEXT:    li a1, 10
  39 ; CHECK-NEXT:    sw a1, 160(a0)
  40 ; CHECK-NEXT:  .LBB1_2: # %if.end
  41 ; CHECK-NEXT:    ret
  42 entry:
  43   %0 = load i32, ptr getelementptr inbounds (%struct.S, ptr @s, i32 0, i32 2), align 4
  44   %cmp = icmp sgt i32 %0, 0
  45   br i1 %cmp, label %if.then, label %if.end
  46
  47 if.then:                                          ; preds = %entry
  48   store i32 10, ptr getelementptr inbounds (%struct.S, ptr @s, i32 0, i32 1), align 4
  49   br label %if.end
  50
  51 if.end:                                           ; preds = %if.then, %entry
  52   ret void
  53 }
  54
  55 ; This test checks that the offset is reconstructed correctly when
  56 ; "addi" of the big offset has a negative immediate.
  57 ; without peephole this generates:
  58 ; lui  a1, %hi(g)
  59 ; addi a1, a0, %lo(g)
  60 ; lui  a0, 18     ---> offset
  61 ; addi a0, a0, -160
  62 ; add  a0, a0, a1  ---> base + offset.
  63 define ptr @big_offset_neg_addi() nounwind {
  64 ; CHECK-LABEL: big_offset_neg_addi:
  65 ; CHECK:       # %bb.0:
  66 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(g+73568)
  67 ; CHECK-NEXT:    addi a0, a0, %lo(g+73568)
  68 ; CHECK-NEXT:    ret
  69   ret ptr getelementptr inbounds ([1048576 x i8], ptr @g, i32 0, i32 73568)
  70 }
  71
  72 ; This test checks for the case where the offset is only an LUI.
  73 ; without peephole this generates:
  74 ; lui  a0, %hi(g)
  75 ; addi a0, a0, %lo(g)
  76 ; lui  a1, 128     ---> offset
  77 ; add  a0, a0, a1  ---> base + offset.
  78 define ptr @big_offset_lui_tail() nounwind {
  79 ; CHECK-LABEL: big_offset_lui_tail:
  80 ; CHECK:       # %bb.0:
  81 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(g+524288)
  82 ; CHECK-NEXT:    addi a0, a0, %lo(g+524288)
  83 ; CHECK-NEXT:    ret
  84   ret ptr getelementptr inbounds ([1048576 x i8], ptr @g, i32 0, i32 524288)
  85 }
  86
  87 define ptr @big_offset_neg_lui_tail() {
  88 ; CHECK-LABEL: big_offset_neg_lui_tail:
  89 ; CHECK:       # %bb.0:
  90 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(bar-8192)
  91 ; CHECK-NEXT:    addi a0, a0, %lo(bar-8192)
  92 ; CHECK-NEXT:    ret
  93   ret ptr getelementptr inbounds ([0 x i8], ptr @bar, i32 0, i32 -8192)
  94 }
  95
  96 define dso_local ptr @big_offset_one_use() local_unnamed_addr nounwind {
  97 ; CHECK-LABEL: big_offset_one_use:
  98 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
  99 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(s+16572)
 100 ; CHECK-NEXT:    addi a0, a0, %lo(s+16572)
 101 ; CHECK-NEXT:    ret
 102 entry:
 103   ret ptr getelementptr inbounds (%struct.S, ptr @s, i32 0, i32 5)
 104 }
 105
 106 define dso_local ptr @small_offset_one_use() local_unnamed_addr nounwind {
 107 ; CHECK-LABEL: small_offset_one_use:
 108 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 109 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(s+160)
 110 ; CHECK-NEXT:    addi a0, a0, %lo(s+160)
 111 ; CHECK-NEXT:    ret
 112 entry:
 113   ret ptr getelementptr inbounds (%struct.S, ptr @s, i32 0, i32 1)
 114 }
 115
 116 define dso_local ptr @control_flow_no_mem(i32 %n) local_unnamed_addr nounwind {
 117 ; CHECK-LABEL: control_flow_no_mem:
 118 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 119 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(s)
 120 ; CHECK-NEXT:    addi a0, a0, %lo(s)
 121 ; CHECK-NEXT:    lw a1, 164(a0)
 122 ; CHECK-NEXT:    beqz a1, .LBB7_2
 123 ; CHECK-NEXT:  # %bb.1: # %if.end
 124 ; CHECK-NEXT:    addi a0, a0, 168
 125 ; CHECK-NEXT:    ret
 126 ; CHECK-NEXT:  .LBB7_2: # %if.then
 127 ; CHECK-NEXT:    addi a0, a0, 160
 128 ; CHECK-NEXT:    ret
 129 entry:
 130   %0 = load i32, ptr getelementptr inbounds (%struct.S, ptr @s, i32 0, i32 2), align 4
 131   %cmp = icmp eq i32 %0, 0
 132   br i1 %cmp, label %if.then, label %if.end
 133 if.then:                                          ; preds = %entry
 134   ret ptr getelementptr inbounds (%struct.S, ptr @s, i32 0, i32 1)
 135 if.end:                                           ; preds = %if.then, %entry
 136   ret ptr getelementptr inbounds (%struct.S, ptr @s, i32 0, i32 3)
 137 }
 138
 139 define dso_local i32 @load_half() nounwind {
 140 ; RV32-LABEL: load_half:
 141 ; RV32:       # %bb.0: # %entry
 142 ; RV32-NEXT:    lui a0, %hi(foo+8)
 143 ; RV32-NEXT:    lhu a0, %lo(foo+8)(a0)
 144 ; RV32-NEXT:    li a1, 140
 145 ; RV32-NEXT:    bne a0, a1, .LBB8_2
 146 ; RV32-NEXT:  # %bb.1: # %if.end
 147 ; RV32-NEXT:    li a0, 0
 148 ; RV32-NEXT:    ret
 149 ; RV32-NEXT:  .LBB8_2: # %if.then
 150 ; RV32-NEXT:    addi sp, sp, -16
 151 ; RV32-NEXT:    sw ra, 12(sp) # 4-byte Folded Spill
 152 ; RV32-NEXT:    call abort
 153 ;
 154 ; RV64-LABEL: load_half:
 155 ; RV64:       # %bb.0: # %entry
 156 ; RV64-NEXT:    lui a0, %hi(foo+8)
 157 ; RV64-NEXT:    lhu a0, %lo(foo+8)(a0)
 158 ; RV64-NEXT:    li a1, 140
 159 ; RV64-NEXT:    bne a0, a1, .LBB8_2
 160 ; RV64-NEXT:  # %bb.1: # %if.end
 161 ; RV64-NEXT:    li a0, 0
 162 ; RV64-NEXT:    ret
 163 ; RV64-NEXT:  .LBB8_2: # %if.then
 164 ; RV64-NEXT:    addi sp, sp, -16
 165 ; RV64-NEXT:    sd ra, 8(sp) # 8-byte Folded Spill
 166 ; RV64-NEXT:    call abort
 167 entry:
 168   %0 = load i16, ptr getelementptr inbounds ([6 x i16], ptr @foo, i32 0, i32 4), align 2
 169   %cmp = icmp eq i16 %0, 140
 170   br i1 %cmp, label %if.end, label %if.then
 171
 172 if.then:
 173   tail call void @abort()
 174   unreachable
 175
 176 if.end:
 177   ret i32 0
 178 }
 179
 180 declare void @abort()
 181
 182 define dso_local void @one_store() local_unnamed_addr nounwind {
 183 ; CHECK-LABEL: one_store:
 184 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 185 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(s+160)
 186 ; CHECK-NEXT:    li a1, 10
 187 ; CHECK-NEXT:    sw a1, %lo(s+160)(a0)
 188 ; CHECK-NEXT:    ret
 189 entry:
 190   store i32 10, ptr getelementptr inbounds (%struct.S, ptr @s, i32 0, i32 1), align 4
 191   ret void
 192 }
 193
 194 define ptr @neg_offset() {
 195 ; CHECK-LABEL: neg_offset:
 196 ; CHECK:       # %bb.0:
 197 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(bar-8191)
 198 ; CHECK-NEXT:    addi a0, a0, %lo(bar-8191)
 199 ; CHECK-NEXT:    ret
 200     ret ptr getelementptr inbounds ([0 x i8], ptr @bar, i32 0, i32 -8191)
 201 }
 202
 203 ; This uses an LUI+ADDI on RV64 that does not produce a simm32. For RV32, we'll
 204 ; truncate the offset.
 205 define ptr @neg_offset_not_simm32() {
 206 ; RV32-LABEL: neg_offset_not_simm32:
 207 ; RV32:       # %bb.0:
 208 ; RV32-NEXT:    lui a0, %hi(bar+2147482283)
 209 ; RV32-NEXT:    addi a0, a0, %lo(bar+2147482283)
 210 ; RV32-NEXT:    ret
 211 ;
 212 ; RV64-LABEL: neg_offset_not_simm32:
 213 ; RV64:       # %bb.0:
 214 ; RV64-NEXT:    lui a0, %hi(bar)
 215 ; RV64-NEXT:    addi a0, a0, %lo(bar)
 216 ; RV64-NEXT:    lui a1, 524288
 217 ; RV64-NEXT:    addi a1, a1, -1365
 218 ; RV64-NEXT:    add a0, a0, a1
 219 ; RV64-NEXT:    ret
 220     ret ptr getelementptr inbounds ([0 x i8], ptr @bar, i32 0, i64 -2147485013)
 221 }
 222
 223 define ptr @offset_addi_addi() {
 224 ; CHECK-LABEL: offset_addi_addi:
 225 ; CHECK:       # %bb.0:
 226 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(bar+3211)
 227 ; CHECK-NEXT:    addi a0, a0, %lo(bar+3211)
 228 ; CHECK-NEXT:    ret
 229     ret ptr getelementptr inbounds ([0 x i8], ptr @bar, i32 0, i64 3211)
 230 }
 231
 232 define ptr @offset_addi_addi_neg() {
 233 ; CHECK-LABEL: offset_addi_addi_neg:
 234 ; CHECK:       # %bb.0:
 235 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(bar-4000)
 236 ; CHECK-NEXT:    addi a0, a0, %lo(bar-4000)
 237 ; CHECK-NEXT:    ret
 238     ret ptr getelementptr inbounds ([0 x i8], ptr @bar, i32 0, i64 -4000)
 239 }
 240
 241 ; With Zba the constant 6424 is created with LI+SH2ADD.
 242 define ptr @offset_sh2add() {
 243 ; CHECK-LABEL: offset_sh2add:
 244 ; CHECK:       # %bb.0:
 245 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(bar+6424)
 246 ; CHECK-NEXT:    addi a0, a0, %lo(bar+6424)
 247 ; CHECK-NEXT:    ret
 248     ret ptr getelementptr inbounds ([0 x i8], ptr @bar, i32 0, i64 6424)
 249 }
 250
 251 ; With Zba the constant 12848 is created with LI+SH3ADD.
 252 define ptr @offset_sh3add() {
 253 ; CHECK-LABEL: offset_sh3add:
 254 ; CHECK:       # %bb.0:
 255 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(bar+12848)
 256 ; CHECK-NEXT:    addi a0, a0, %lo(bar+12848)
 257 ; CHECK-NEXT:    ret
 258     ret ptr getelementptr inbounds ([0 x i8], ptr @bar, i32 0, i64 12848)
 259 }
 260
 261 define dso_local void @read_modify_write() local_unnamed_addr nounwind {
 262 ; CHECK-LABEL: read_modify_write:
 263 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 264 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(s+160)
 265 ; CHECK-NEXT:    lw a1, %lo(s+160)(a0)
 266 ; CHECK-NEXT:    addi a1, a1, 10
 267 ; CHECK-NEXT:    sw a1, %lo(s+160)(a0)
 268 ; CHECK-NEXT:    ret
 269 entry:
 270   %x = load i32, ptr getelementptr inbounds (%struct.S, ptr @s, i32 0, i32 1), align 4
 271   %y = add i32 %x, 10
 272   store i32 %y, ptr getelementptr inbounds (%struct.S, ptr @s, i32 0, i32 1), align 4
 273   ret void
 274 }
 275
 276 define dso_local void @rmw_with_control_flow() nounwind {
 277 ; CHECK-LABEL: rmw_with_control_flow:
 278 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 279 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(s+164)
 280 ; CHECK-NEXT:    lw a1, %lo(s+164)(a0)
 281 ; CHECK-NEXT:    blez a1, .LBB17_2
 282 ; CHECK-NEXT:  # %bb.1: # %if.then
 283 ; CHECK-NEXT:    li a1, 10
 284 ; CHECK-NEXT:    sw a1, %lo(s+164)(a0)
 285 ; CHECK-NEXT:  .LBB17_2: # %if.end
 286 ; CHECK-NEXT:    ret
 287 entry:
 288   %0 = load i32, ptr getelementptr inbounds (%struct.S, ptr @s, i32 0, i32 2), align 4
 289   %cmp = icmp sgt i32 %0, 0
 290   br i1 %cmp, label %if.then, label %if.end
 291
 292 if.then:                                          ; preds = %entry
 293   store i32 10, ptr getelementptr inbounds (%struct.S, ptr @s, i32 0, i32 2), align 4
 294   br label %if.end
 295
 296 if.end:                                           ; preds = %if.then, %entry
 297   ret void
 298 }
 299
 300 %struct.foo = type { i32, ptr }
 301
 302 @f = global %struct.foo zeroinitializer, align 8
 303
 304 ; Test the case where the store value and base pointer are the same register.
 305 define void @self_store() {
 306 ; RV32-LABEL: self_store:
 307 ; RV32:       # %bb.0:
 308 ; RV32-NEXT:    lui a0, %hi(f)
 309 ; RV32-NEXT:    addi a1, a0, %lo(f)
 310 ; RV32-NEXT:    sw a1, %lo(f+4)(a0)
 311 ; RV32-NEXT:    ret
 312 ;
 313 ; RV64-LABEL: self_store:
 314 ; RV64:       # %bb.0:
 315 ; RV64-NEXT:    lui a0, %hi(f)
 316 ; RV64-NEXT:    addi a0, a0, %lo(f)
 317 ; RV64-NEXT:    sd a0, 8(a0)
 318 ; RV64-NEXT:    ret
 319   store ptr @f, ptr getelementptr inbounds (%struct.foo, ptr @f, i64 0, i32 1), align 8
 320   ret void
 321 }
 322
 323 define void @store_addi_addi() {
 324 ; CHECK-LABEL: store_addi_addi:
 325 ; CHECK:       # %bb.0:
 326 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(bar+3211)
 327 ; CHECK-NEXT:    li a1, 10
 328 ; CHECK-NEXT:    sb a1, %lo(bar+3211)(a0)
 329 ; CHECK-NEXT:    ret
 330   store i8 10, ptr getelementptr inbounds ([0 x i8], ptr @bar, i32 0, i64 3211)
 331   ret void
 332 }
 333
 334 define void @store_addi_addi_neg() {
 335 ; CHECK-LABEL: store_addi_addi_neg:
 336 ; CHECK:       # %bb.0:
 337 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(bar-4000)
 338 ; CHECK-NEXT:    li a1, 10
 339 ; CHECK-NEXT:    sb a1, %lo(bar-4000)(a0)
 340 ; CHECK-NEXT:    ret
 341   store i8 10, ptr getelementptr inbounds ([0 x i8], ptr @bar, i32 0, i64 -4000)
 342   ret void
 343 }
 344
 345 ; With Zba the constant 6424 is created with LI+SH2ADD.
 346 define void @store_sh2add() {
 347 ; CHECK-LABEL: store_sh2add:
 348 ; CHECK:       # %bb.0:
 349 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(bar+6424)
 350 ; CHECK-NEXT:    li a1, 10
 351 ; CHECK-NEXT:    sb a1, %lo(bar+6424)(a0)
 352 ; CHECK-NEXT:    ret
 353   store i8 10, ptr getelementptr inbounds ([0 x i8], ptr @bar, i32 0, i64 6424)
 354   ret void
 355 }
 356
 357 ; With Zba the constant 12848 is created with LI+SH3ADD.
 358 define void @store_sh3add() {
 359 ; CHECK-LABEL: store_sh3add:
 360 ; CHECK:       # %bb.0:
 361 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(bar+12848)
 362 ; CHECK-NEXT:    li a1, 10
 363 ; CHECK-NEXT:    sb a1, %lo(bar+12848)(a0)
 364 ; CHECK-NEXT:    ret
 365   store i8 10, ptr getelementptr inbounds ([0 x i8], ptr @bar, i32 0, i64 12848)
 366   ret void
 367 }
 368
 369 define dso_local void @rmw_addi_addi() nounwind {
 370 ; CHECK-LABEL: rmw_addi_addi:
 371 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 372 ; CHECK-NEXT:    lui a0, %hi(bar+3211)
 373 ; CHECK-NEXT:    lbu a1, %lo(bar+3211)(a0)
 374 ; CHECK-NEXT:    addi a1, a1, 10
 375 ; CHECK-NEXT:    sb a1, %lo(bar+3211)(a0)
 376 ; CHECK-NEXT:    ret
 377 entry:
 378   %0 = load i8, ptr getelementptr inbounds ([0 x i8], ptr @bar, i32 0, i64 3211)
 379   %1 = add i8 %0, 10
 380   store i8 %1, ptr getelementptr inbounds ([0 x i8], ptr @bar, i32 0, i64 3211)
 381   br label %if.end
 382
 383 if.end:                                           ; preds = %if.then, %entry
 384   ret void
 385 }