llvm/test/Transforms/InstCombine/loadstore-metadata.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py UTC_ARGS: --check-globals smart
   2 ; RUN: opt -passes=instcombine -S < %s | FileCheck %s
   3
   4 target datalayout = "e-m:e-p:64:64:64-i64:64-f80:128-n8:16:32:64-S128"
   5
   6 define i32 @test_load_cast_combine_tbaa(ptr %ptr) {
   7 ; Ensure (cast (load (...))) -> (load (cast (...))) preserves TBAA.
   8 ; CHECK-LABEL: @test_load_cast_combine_tbaa(
   9 ; CHECK-NEXT:  entry:
  10 ; CHECK-NEXT:    [[L1:%.*]] = load i32, ptr [[PTR:%.*]], align 4, !tbaa [[TBAA0:![0-9]+]]
  11 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[L1]]
  12 ;
  13 entry:
  14   %l = load float, ptr %ptr, !tbaa !0
  15   %c = bitcast float %l to i32
  16   ret i32 %c
  17 }
  18
  19 define i32 @test_load_cast_combine_noalias(ptr %ptr) {
  20 ; Ensure (cast (load (...))) -> (load (cast (...))) preserves no-alias metadata.
  21 ; CHECK-LABEL: @test_load_cast_combine_noalias(
  22 ; CHECK-NEXT:  entry:
  23 ; CHECK-NEXT:    [[L1:%.*]] = load i32, ptr [[PTR:%.*]], align 4, !alias.scope [[META3:![0-9]+]], !noalias [[META3]]
  24 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[L1]]
  25 ;
  26 entry:
  27   %l = load float, ptr %ptr, !alias.scope !3, !noalias !3
  28   %c = bitcast float %l to i32
  29   ret i32 %c
  30 }
  31
  32 define float @test_load_cast_combine_range(ptr %ptr) {
  33 ; Ensure (cast (load (...))) -> (load (cast (...))) drops range metadata. It
  34 ; would be nice to preserve or update it somehow but this is hard when moving
  35 ; between types.
  36 ; CHECK-LABEL: @test_load_cast_combine_range(
  37 ; CHECK-NEXT:  entry:
  38 ; CHECK-NEXT:    [[L1:%.*]] = load float, ptr [[PTR:%.*]], align 4
  39 ; CHECK-NEXT:    ret float [[L1]]
  40 ;
  41 entry:
  42   %l = load i32, ptr %ptr, !range !6
  43   %c = bitcast i32 %l to float
  44   ret float %c
  45 }
  46
  47 define i32 @test_load_cast_combine_invariant(ptr %ptr) {
  48 ; Ensure (cast (load (...))) -> (load (cast (...))) preserves invariant metadata.
  49 ; CHECK-LABEL: @test_load_cast_combine_invariant(
  50 ; CHECK-NEXT:  entry:
  51 ; CHECK-NEXT:    [[L1:%.*]] = load i32, ptr [[PTR:%.*]], align 4, !invariant.load [[META6:![0-9]+]]
  52 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[L1]]
  53 ;
  54 entry:
  55   %l = load float, ptr %ptr, !invariant.load !7
  56   %c = bitcast float %l to i32
  57   ret i32 %c
  58 }
  59
  60 define i32 @test_load_cast_combine_nontemporal(ptr %ptr) {
  61 ; Ensure (cast (load (...))) -> (load (cast (...))) preserves nontemporal
  62 ; metadata.
  63 ; CHECK-LABEL: @test_load_cast_combine_nontemporal(
  64 ; CHECK-NEXT:  entry:
  65 ; CHECK-NEXT:    [[L1:%.*]] = load i32, ptr [[PTR:%.*]], align 4, !nontemporal [[META7:![0-9]+]]
  66 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[L1]]
  67 ;
  68 entry:
  69   %l = load float, ptr %ptr, !nontemporal !8
  70   %c = bitcast float %l to i32
  71   ret i32 %c
  72 }
  73
  74 define ptr @test_load_cast_combine_align(ptr %ptr) {
  75 ; Ensure (cast (load (...))) -> (load (cast (...))) preserves align
  76 ; metadata.
  77 ; CHECK-LABEL: @test_load_cast_combine_align(
  78 ; CHECK-NEXT:  entry:
  79 ; CHECK-NEXT:    [[L:%.*]] = load ptr, ptr [[PTR:%.*]], align 8, !align [[META8:![0-9]+]]
  80 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[L]]
  81 ;
  82 entry:
  83   %l = load ptr, ptr %ptr, !align !9
  84   ret ptr %l
  85 }
  86
  87 define ptr @test_load_cast_combine_deref(ptr %ptr) {
  88 ; Ensure (cast (load (...))) -> (load (cast (...))) preserves dereferenceable
  89 ; metadata.
  90 ; CHECK-LABEL: @test_load_cast_combine_deref(
  91 ; CHECK-NEXT:  entry:
  92 ; CHECK-NEXT:    [[L:%.*]] = load ptr, ptr [[PTR:%.*]], align 8, !dereferenceable [[META8]]
  93 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[L]]
  94 ;
  95 entry:
  96   %l = load ptr, ptr %ptr, !dereferenceable !9
  97   ret ptr %l
  98 }
  99
 100 define ptr @test_load_cast_combine_deref_or_null(ptr %ptr) {
 101 ; Ensure (cast (load (...))) -> (load (cast (...))) preserves
 102 ; dereferenceable_or_null metadata.
 103 ; CHECK-LABEL: @test_load_cast_combine_deref_or_null(
 104 ; CHECK-NEXT:  entry:
 105 ; CHECK-NEXT:    [[L:%.*]] = load ptr, ptr [[PTR:%.*]], align 8, !dereferenceable_or_null [[META8]]
 106 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[L]]
 107 ;
 108 entry:
 109   %l = load ptr, ptr %ptr, !dereferenceable_or_null !9
 110   ret ptr %l
 111 }
 112
 113 define void @test_load_cast_combine_loop(ptr %src, ptr %dst, i32 %n) {
 114 ; Ensure (cast (load (...))) -> (load (cast (...))) preserves loop access
 115 ; metadata.
 116 ; CHECK-LABEL: @test_load_cast_combine_loop(
 117 ; CHECK-NEXT:  entry:
 118 ; CHECK-NEXT:    br label [[LOOP:%.*]]
 119 ; CHECK:       loop:
 120 ; CHECK-NEXT:    [[I:%.*]] = phi i32 [ 0, [[ENTRY:%.*]] ], [ [[I_NEXT:%.*]], [[LOOP]] ]
 121 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = sext i32 [[I]] to i64
 122 ; CHECK-NEXT:    [[SRC_GEP:%.*]] = getelementptr inbounds float, ptr [[SRC:%.*]], i64 [[TMP0]]
 123 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = sext i32 [[I]] to i64
 124 ; CHECK-NEXT:    [[DST_GEP:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[DST:%.*]], i64 [[TMP1]]
 125 ; CHECK-NEXT:    [[L1:%.*]] = load i32, ptr [[SRC_GEP]], align 4, !llvm.access.group [[ACC_GRP9:![0-9]+]]
 126 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[L1]], ptr [[DST_GEP]], align 4
 127 ; CHECK-NEXT:    [[I_NEXT]] = add i32 [[I]], 1
 128 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp slt i32 [[I_NEXT]], [[N:%.*]]
 129 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[CMP]], label [[LOOP]], label [[EXIT:%.*]], !llvm.loop [[LOOP1:![0-9]+]]
 130 ; CHECK:       exit:
 131 ; CHECK-NEXT:    ret void
 132 ;
 133 entry:
 134   br label %loop
 135
 136 loop:
 137   %i = phi i32 [ 0, %entry ], [ %i.next, %loop ]
 138   %src.gep = getelementptr inbounds float, ptr %src, i32 %i
 139   %dst.gep = getelementptr inbounds i32, ptr %dst, i32 %i
 140   %l = load float, ptr %src.gep, !llvm.access.group !10
 141   %c = bitcast float %l to i32
 142   store i32 %c, ptr %dst.gep
 143   %i.next = add i32 %i, 1
 144   %cmp = icmp slt i32 %i.next, %n
 145   br i1 %cmp, label %loop, label %exit, !llvm.loop !1
 146
 147 exit:
 148   ret void
 149 }
 150
 151 define void @test_load_cast_combine_nonnull(ptr %ptr) {
 152 ; CHECK-LABEL: @test_load_cast_combine_nonnull(
 153 ; CHECK-NEXT:  entry:
 154 ; CHECK-NEXT:    [[P:%.*]] = load ptr, ptr [[PTR:%.*]], align 8, !nonnull [[META6]]
 155 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr i8, ptr [[PTR]], i64 336
 156 ; CHECK-NEXT:    store ptr [[P]], ptr [[GEP]], align 8
 157 ; CHECK-NEXT:    ret void
 158 ;
 159 entry:
 160   %p = load ptr, ptr %ptr, !nonnull !{}
 161   %gep = getelementptr ptr, ptr %ptr, i32 42
 162   store ptr %p, ptr %gep
 163   ret void
 164 }
 165
 166 define i32 @test_load_cast_combine_noundef(ptr %ptr) {
 167 ; CHECK-LABEL: @test_load_cast_combine_noundef(
 168 ; CHECK-NEXT:    [[L1:%.*]] = load i32, ptr [[PTR:%.*]], align 4, !noundef [[META6]]
 169 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[L1]]
 170 ;
 171   %l = load float, ptr %ptr, !noundef !{}
 172   %c = bitcast float %l to i32
 173   ret i32 %c
 174 }
 175
 176 define i32 @test_load_cast_combine_noalias_addrspace(ptr %ptr) {
 177 ; Ensure (cast (load (...))) -> (load (cast (...))) preserves TBAA.
 178 ; CHECK-LABEL: @test_load_cast_combine_noalias_addrspace(
 179 ; CHECK-NEXT:  entry:
 180 ; CHECK-NEXT:    [[L1:%.*]] = load i32, ptr [[PTR:%.*]], align 4
 181 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[L1]]
 182 ;
 183 entry:
 184   %l = load float, ptr %ptr, align 4, !noalias.addrspace !11
 185   %c = bitcast float %l to i32
 186   ret i32 %c
 187 }
 188
 189 ; FIXME: Should preserve metadata on loads, except !noundef and !invariant.load.
 190 define ptr @preserve_load_metadata_after_select_transform1(i1 %c, ptr dereferenceable(8) %a, ptr dereferenceable(8) %b) {
 191 ; CHECK-LABEL: @preserve_load_metadata_after_select_transform1(
 192 ; CHECK-NEXT:  entry:
 193 ; CHECK-NEXT:    [[B_VAL:%.*]] = load ptr, ptr [[B:%.*]], align 1
 194 ; CHECK-NEXT:    [[A_VAL:%.*]] = load ptr, ptr [[A:%.*]], align 1
 195 ; CHECK-NEXT:    [[L_SEL:%.*]] = select i1 [[C:%.*]], ptr [[B_VAL]], ptr [[A_VAL]]
 196 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[L_SEL]]
 197 ;
 198 entry:
 199   %ptr.sel = select i1 %c, ptr %b, ptr %a
 200   %l.sel = load ptr, ptr %ptr.sel, align 1, !tbaa !0, !llvm.access.group !7, !dereferenceable !9, !noundef !{}, !invariant.load !7
 201   ret ptr %l.sel
 202 }
 203
 204 define double @preserve_load_metadata_after_select_transform2(ptr %a, ptr %b) {
 205 ; CHECK-LABEL: @preserve_load_metadata_after_select_transform2(
 206 ; CHECK-NEXT:  entry:
 207 ; CHECK-NEXT:    [[L_A:%.*]] = load double, ptr [[A:%.*]], align 8, !tbaa [[TBAA0]], !llvm.access.group [[META6]]
 208 ; CHECK-NEXT:    [[L_B:%.*]] = load double, ptr [[B:%.*]], align 8, !tbaa [[TBAA0]], !llvm.access.group [[META6]]
 209 ; CHECK-NEXT:    [[CMP_I:%.*]] = fcmp fast olt double [[L_A]], [[L_B]]
 210 ; CHECK-NEXT:    [[L_SEL:%.*]] = select i1 [[CMP_I]], double [[L_B]], double [[L_A]]
 211 ; CHECK-NEXT:    ret double [[L_SEL]]
 212 ;
 213 entry:
 214   %l.a = load double, ptr %a, align 8, !tbaa !0, !llvm.access.group !7
 215   %l.b = load double, ptr %b, align 8, !tbaa !0, !llvm.access.group !7
 216   %cmp.i = fcmp fast olt double %l.a, %l.b
 217   %ptr.sel = select i1 %cmp.i, ptr %b, ptr %a
 218   %l.sel = load double, ptr %ptr.sel, align 8, !tbaa !0, !llvm.access.group !7
 219   ret double %l.sel
 220 }
 221
 222 define double @preserve_load_metadata_after_select_transform_metadata_missing_1(ptr %a, ptr %b) {
 223 ; CHECK-LABEL: @preserve_load_metadata_after_select_transform_metadata_missing_1(
 224 ; CHECK-NEXT:  entry:
 225 ; CHECK-NEXT:    [[L_A:%.*]] = load double, ptr [[A:%.*]], align 8, !llvm.access.group [[META6]]
 226 ; CHECK-NEXT:    [[L_B:%.*]] = load double, ptr [[B:%.*]], align 8, !tbaa [[TBAA0]], !llvm.access.group [[META6]]
 227 ; CHECK-NEXT:    [[CMP_I:%.*]] = fcmp fast olt double [[L_A]], [[L_B]]
 228 ; CHECK-NEXT:    [[L_SEL:%.*]] = select i1 [[CMP_I]], double [[L_B]], double [[L_A]]
 229 ; CHECK-NEXT:    ret double [[L_SEL]]
 230 ;
 231 entry:
 232   %l.a = load double, ptr %a, align 8, !llvm.access.group !7
 233   %l.b = load double, ptr %b, align 8, !tbaa !0, !llvm.access.group !7
 234   %cmp.i = fcmp fast olt double %l.a, %l.b
 235   %ptr.sel = select i1 %cmp.i, ptr %b, ptr %a
 236   %l.sel = load double, ptr %ptr.sel, align 8, !tbaa !0, !llvm.access.group !7
 237   ret double %l.sel
 238 }
 239
 240 define double @preserve_load_metadata_after_select_transform_metadata_missing_2(ptr %a, ptr %b) {
 241 ; CHECK-LABEL: @preserve_load_metadata_after_select_transform_metadata_missing_2(
 242 ; CHECK-NEXT:  entry:
 243 ; CHECK-NEXT:    [[L_A:%.*]] = load double, ptr [[A:%.*]], align 8, !llvm.access.group [[META6]]
 244 ; CHECK-NEXT:    [[L_B:%.*]] = load double, ptr [[B:%.*]], align 8, !llvm.access.group [[META6]]
 245 ; CHECK-NEXT:    [[CMP_I:%.*]] = fcmp fast olt double [[L_A]], [[L_B]]
 246 ; CHECK-NEXT:    [[L_SEL:%.*]] = select i1 [[CMP_I]], double [[L_B]], double [[L_A]]
 247 ; CHECK-NEXT:    ret double [[L_SEL]]
 248 ;
 249 entry:
 250   %l.a = load double, ptr %a, align 8, !llvm.access.group !7
 251   %l.b = load double, ptr %b, align 8, !llvm.access.group !7
 252   %cmp.i = fcmp fast olt double %l.a, %l.b
 253   %ptr.sel = select i1 %cmp.i, ptr %b, ptr %a
 254   %l.sel = load double, ptr %ptr.sel, align 8, !tbaa !0, !llvm.access.group !12
 255   ret double %l.sel
 256 }
 257
 258 define double @preserve_load_metadata_after_select_transform_metadata_missing_3(ptr %a, ptr %b) {
 259 ; CHECK-LABEL: @preserve_load_metadata_after_select_transform_metadata_missing_3(
 260 ; CHECK-NEXT:  entry:
 261 ; CHECK-NEXT:    [[L_A:%.*]] = load double, ptr [[A:%.*]], align 8, !tbaa [[TBAA0]], !llvm.access.group [[META6]]
 262 ; CHECK-NEXT:    [[L_B:%.*]] = load double, ptr [[B:%.*]], align 8, !tbaa [[TBAA0]], !llvm.access.group [[META6]]
 263 ; CHECK-NEXT:    [[CMP_I:%.*]] = fcmp fast olt double [[L_A]], [[L_B]]
 264 ; CHECK-NEXT:    [[L_SEL:%.*]] = select i1 [[CMP_I]], double [[L_B]], double [[L_A]]
 265 ; CHECK-NEXT:    ret double [[L_SEL]]
 266 ;
 267 entry:
 268   %l.a = load double, ptr %a, align 8, !tbaa !0, !llvm.access.group !7
 269   %l.b = load double, ptr %b, align 8, !tbaa !0, !llvm.access.group !7
 270   %cmp.i = fcmp fast olt double %l.a, %l.b
 271   %ptr.sel = select i1 %cmp.i, ptr %b, ptr %a
 272   %l.sel = load double, ptr %ptr.sel, align 8, !tbaa !0, !llvm.access.group !13
 273   ret double %l.sel
 274 }
 275
 276 ; Like preserve_load_metadata_after_select_transform_metadata_missing_3, but
 277 ; with different access groups on all loads.
 278 define double @preserve_load_metadata_after_select_transform_metadata_missing_4(ptr %a, ptr %b) {
 279 ; CHECK-LABEL: @preserve_load_metadata_after_select_transform_metadata_missing_4(
 280 ; CHECK-NEXT:  entry:
 281 ; CHECK-NEXT:    [[L_A:%.*]] = load double, ptr [[A:%.*]], align 8, !tbaa [[TBAA0]], !alias.scope [[META3]], !noalias [[META3]], !llvm.access.group [[META6]]
 282 ; CHECK-NEXT:    [[L_B:%.*]] = load double, ptr [[B:%.*]], align 8, !tbaa [[TBAA0]], !alias.scope [[META10:![0-9]+]], !noalias [[META10]], !llvm.access.group [[ACC_GRP13:![0-9]+]]
 283 ; CHECK-NEXT:    [[CMP_I:%.*]] = fcmp fast olt double [[L_A]], [[L_B]]
 284 ; CHECK-NEXT:    [[L_SEL:%.*]] = select i1 [[CMP_I]], double [[L_B]], double [[L_A]]
 285 ; CHECK-NEXT:    ret double [[L_SEL]]
 286 ;
 287 entry:
 288   %l.a = load double, ptr %a, align 8, !tbaa !0, !llvm.access.group !7, !alias.scope !3, !noalias !3
 289   %l.b = load double, ptr %b, align 8, !tbaa !0, !llvm.access.group !12, !alias.scope !14, !noalias !14
 290   %cmp.i = fcmp fast olt double %l.a, %l.b
 291   %ptr.sel = select i1 %cmp.i, ptr %b, ptr %a
 292   %l.sel = load double, ptr %ptr.sel, align 8, !tbaa !0, !llvm.access.group !13
 293   ret double %l.sel
 294 }
 295
 296 !0 = !{!1, !1, i64 0}
 297 !1 = !{!"scalar type", !2}
 298 !2 = !{!"root"}
 299 !3 = !{!4}
 300 !4 = distinct !{!4, !5}
 301 !5 = distinct !{!5}
 302 !6 = !{i32 0, i32 42}
 303 !7 = !{}
 304 !8 = !{i32 1}
 305 !9 = !{i64 8}
 306 !10 = distinct !{}
 307 !11 = !{i32 5, i32 6}
 308 !12 = distinct !{}
 309 !13 = distinct !{}
 310 !14 = !{!15}
 311 !15 = distinct !{!15, !16}
 312 !16 = distinct !{!16}
 313
 314 ;.
 315 ; CHECK: [[TBAA0]] = !{[[LOOP1]], [[LOOP1]], i64 0}
 316 ; CHECK: [[LOOP1]] = !{!"scalar type", [[META2:![0-9]+]]}
 317 ; CHECK: [[META2]] = !{!"root"}
 318 ; CHECK: [[META3]] = !{[[META4:![0-9]+]]}
 319 ; CHECK: [[META4]] = distinct !{[[META4]], [[META5:![0-9]+]]}
 320 ; CHECK: [[META5]] = distinct !{[[META5]]}
 321 ; CHECK: [[META6]] = !{}
 322 ; CHECK: [[META7]] = !{i32 1}
 323 ; CHECK: [[META8]] = !{i64 8}
 324 ; CHECK: [[ACC_GRP9]] = distinct !{}
 325 ; CHECK: [[META10]] = !{[[META11:![0-9]+]]}
 326 ; CHECK: [[META11]] = distinct !{[[META11]], [[META12:![0-9]+]]}
 327 ; CHECK: [[META12]] = distinct !{[[META12]]}
 328 ; CHECK: [[ACC_GRP13]] = distinct !{}
 329 ;.