llvm/test/Transforms/LoopVectorize/induction-step.ll

   1 ; RUN: opt < %s -passes=loop-vectorize -force-vector-interleave=1 -force-vector-width=8 -S | FileCheck %s
   2
   3 ; int int_inc;
   4 ;
   5 ;int induction_with_global(int init, int *restrict A, int N) {
   6 ;  int x = init;
   7 ;  for (int i=0;i<N;i++){
   8 ;    A[i] = x;
   9 ;    x += int_inc;
  10 ;  }
  11 ;  return x;
  12 ;}
  13
  14 ; CHECK-LABEL: @induction_with_global(
  15 ; CHECK:       for.body.lr.ph:
  16 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = load i32, ptr @int_inc, align 4
  17 ; CHECK:       vector.ph:
  18 ; CHECK:         [[DOTSPLATINSERT:%.*]] = insertelement <8 x i32> poison, i32 %init, i64 0
  19 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLAT:%.*]] = shufflevector <8 x i32> [[DOTSPLATINSERT]], <8 x i32> poison, <8 x i32> zeroinitializer
  20 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLATINSERT2:%.*]] = insertelement <8 x i32> poison, i32 [[TMP0]], i64 0
  21 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLAT3:%.*]] = shufflevector <8 x i32> [[DOTSPLATINSERT2]], <8 x i32> poison, <8 x i32> zeroinitializer
  22 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = mul <8 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7>, [[DOTSPLAT3]]
  23 ; CHECK-NEXT:    [[INDUCTION4:%.*]] = add <8 x i32> [[DOTSPLAT]], [[TMP6]]
  24 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = mul i32 [[TMP0]], 8
  25 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLATINSERT5:%.*]] = insertelement <8 x i32> poison, i32 [[TMP7]], i64 0
  26 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLAT6:%.*]] = shufflevector <8 x i32> [[DOTSPLATINSERT5]], <8 x i32> poison, <8 x i32> zeroinitializer
  27 ; CHECK-NEXT:    br label %vector.body
  28 ; CHECK:       vector.body:
  29 ; CHECK-NEXT:    %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  30 ; CHECK-NEXT:    %vec.ind = phi <8 x i32> [ [[INDUCTION4]], %vector.ph ], [ %vec.ind.next, %vector.body ]
  31 ; CHECK:         [[TMP8:%.*]] = add i64 %index, 0
  32 ; CHECK-NEXT:    [[TMP9:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A:%.*]], i64 [[TMP8]]
  33 ; CHECK-NEXT:    [[TMP10:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[TMP9]], i32 0
  34 ; CHECK-NEXT:    store <8 x i32> %vec.ind, ptr [[TMP10]], align 4
  35 ; CHECK:         %index.next = add nuw i64 %index, 8
  36 ; CHECK-NEXT:    %vec.ind.next = add <8 x i32> %vec.ind, [[DOTSPLAT6]]
  37 ; CHECK:         br i1 {{.*}}, label %middle.block, label %vector.body
  38
  39 target datalayout = "e-m:e-i64:64-f80:128-n8:16:32:64-S128"
  40
  41
  42 @int_inc = common global i32 0, align 4
  43
  44 define i32 @induction_with_global(i32 %init, ptr noalias nocapture %A, i32 %N) {
  45 entry:
  46   %cmp4 = icmp sgt i32 %N, 0
  47   br i1 %cmp4, label %for.body.lr.ph, label %for.end
  48
  49 for.body.lr.ph:                                   ; preds = %entry
  50   %0 = load i32, ptr @int_inc, align 4
  51   %1 = mul i32 %0, %N
  52   br label %for.body
  53
  54 for.body:                                         ; preds = %for.body, %for.body.lr.ph
  55   %indvars.iv = phi i64 [ 0, %for.body.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %for.body ]
  56   %x.05 = phi i32 [ %init, %for.body.lr.ph ], [ %add, %for.body ]
  57   %arrayidx = getelementptr inbounds i32, ptr %A, i64 %indvars.iv
  58   store i32 %x.05, ptr %arrayidx, align 4
  59   %add = add nsw i32 %0, %x.05
  60   %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  61   %lftr.wideiv = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
  62   %exitcond = icmp eq i32 %lftr.wideiv, %N
  63   br i1 %exitcond, label %for.end.loopexit, label %for.body
  64
  65 for.end.loopexit:                                 ; preds = %for.body
  66   %2 = add i32 %1, %init
  67   br label %for.end
  68
  69 for.end:                                          ; preds = %for.end.loopexit, %entry
  70   %x.0.lcssa = phi i32 [ %init, %entry ], [ %2, %for.end.loopexit ]
  71   ret i32 %x.0.lcssa
  72 }
  73
  74
  75 ;int induction_with_loop_inv(int init, int *restrict A, int N, int M) {
  76 ;  int x = init;
  77 ;  for (int j = 0; j < M; j++) {
  78 ;    for (int i=0; i<N; i++){
  79 ;      A[i] = x;
  80 ;      x += j; // induction step is a loop invariant variable
  81 ;    }
  82 ;  }
  83 ;  return x;
  84 ;}
  85
  86 ; CHECK-LABEL: @induction_with_loop_inv(
  87 ; CHECK:       vector.ph:
  88 ; CHECK:         [[DOTSPLATINSERT:%.*]] = insertelement <8 x i32> poison, i32 %x.011, i64 0
  89 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLAT:%.*]] = shufflevector <8 x i32> [[DOTSPLATINSERT]], <8 x i32> poison, <8 x i32> zeroinitializer
  90 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLATINSERT2:%.*]] = insertelement <8 x i32> poison, i32 %j.012, i64 0
  91 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLAT3:%.*]] = shufflevector <8 x i32> [[DOTSPLATINSERT2]], <8 x i32> poison, <8 x i32> zeroinitializer
  92 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = mul <8 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7>, [[DOTSPLAT3]]
  93 ; CHECK-NEXT:    [[INDUCTION4:%.*]] = add <8 x i32> [[DOTSPLAT]], [[TMP4]]
  94 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = mul i32 %j.012, 8
  95 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLATINSERT5:%.*]] = insertelement <8 x i32> poison, i32 [[TMP5]], i64 0
  96 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLAT6:%.*]] = shufflevector <8 x i32> [[DOTSPLATINSERT5]], <8 x i32> poison, <8 x i32> zeroinitializer
  97 ; CHECK-NEXT:    br label %vector.body
  98 ; CHECK:       vector.body:
  99 ; CHECK-NEXT:    %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
 100 ; CHECK-NEXT:    %vec.ind = phi <8 x i32> [ [[INDUCTION4]], %vector.ph ], [ %vec.ind.next, %vector.body ]
 101 ; CHECK:         [[TMP6:%.*]] = add i64 %index, 0
 102 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A:%.*]], i64 [[TMP6]]
 103 ; CHECK-NEXT:    [[TMP8:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[TMP7]], i32 0
 104 ; CHECK-NEXT:    store <8 x i32> %vec.ind, ptr [[TMP8]], align 4
 105 ; CHECK:         %index.next = add nuw i64 %index, 8
 106 ; CHECK-NEXT:    %vec.ind.next = add <8 x i32> %vec.ind, [[DOTSPLAT6]]
 107 ; CHECK:         br i1 {{.*}}, label %middle.block, label %vector.body
 108
 109 define i32 @induction_with_loop_inv(i32 %init, ptr noalias nocapture %A, i32 %N, i32 %M) {
 110 entry:
 111   %cmp10 = icmp sgt i32 %M, 0
 112   br i1 %cmp10, label %for.cond1.preheader.lr.ph, label %for.end6
 113
 114 for.cond1.preheader.lr.ph:                        ; preds = %entry
 115   %cmp27 = icmp sgt i32 %N, 0
 116   br label %for.cond1.preheader
 117
 118 for.cond1.preheader:                              ; preds = %for.inc4, %for.cond1.preheader.lr.ph
 119   %indvars.iv15 = phi i32 [ 0, %for.cond1.preheader.lr.ph ], [ %indvars.iv.next16, %for.inc4 ]
 120   %j.012 = phi i32 [ 0, %for.cond1.preheader.lr.ph ], [ %inc5, %for.inc4 ]
 121   %x.011 = phi i32 [ %init, %for.cond1.preheader.lr.ph ], [ %x.1.lcssa, %for.inc4 ]
 122   br i1 %cmp27, label %for.body3.preheader, label %for.inc4
 123
 124 for.body3.preheader:                              ; preds = %for.cond1.preheader
 125   br label %for.body3
 126
 127 for.body3:                                        ; preds = %for.body3.preheader, %for.body3
 128   %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %for.body3 ], [ 0, %for.body3.preheader ]
 129   %x.18 = phi i32 [ %add, %for.body3 ], [ %x.011, %for.body3.preheader ]
 130   %arrayidx = getelementptr inbounds i32, ptr %A, i64 %indvars.iv
 131   store i32 %x.18, ptr %arrayidx, align 4
 132   %add = add nsw i32 %x.18, %j.012
 133   %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
 134   %lftr.wideiv = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
 135   %exitcond = icmp eq i32 %lftr.wideiv, %N
 136   br i1 %exitcond, label %for.inc4.loopexit, label %for.body3
 137
 138 for.inc4.loopexit:                                ; preds = %for.body3
 139   %0 = add i32 %x.011, %indvars.iv15
 140   br label %for.inc4
 141
 142 for.inc4:                                         ; preds = %for.inc4.loopexit, %for.cond1.preheader
 143   %x.1.lcssa = phi i32 [ %x.011, %for.cond1.preheader ], [ %0, %for.inc4.loopexit ]
 144   %inc5 = add nuw nsw i32 %j.012, 1
 145   %indvars.iv.next16 = add i32 %indvars.iv15, %N
 146   %exitcond17 = icmp eq i32 %inc5, %M
 147   br i1 %exitcond17, label %for.end6.loopexit, label %for.cond1.preheader
 148
 149 for.end6.loopexit:                                ; preds = %for.inc4
 150   %x.1.lcssa.lcssa = phi i32 [ %x.1.lcssa, %for.inc4 ]
 151   br label %for.end6
 152
 153 for.end6:                                         ; preds = %for.end6.loopexit, %entry
 154   %x.0.lcssa = phi i32 [ %init, %entry ], [ %x.1.lcssa.lcssa, %for.end6.loopexit ]
 155   ret i32 %x.0.lcssa
 156 }
 157
 158
 159 ; CHECK-LABEL: @non_primary_iv_loop_inv_trunc(
 160 ; CHECK:       vector.ph:
 161 ; CHECK:         [[TMP3:%.*]] = trunc i64 %step to i32
 162 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLATINSERT5:%.*]] = insertelement <8 x i32> poison, i32 [[TMP3]], i64 0
 163 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLAT6:%.*]] = shufflevector <8 x i32> [[DOTSPLATINSERT5]], <8 x i32> poison, <8 x i32> zeroinitializer
 164 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = mul <8 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7>, [[DOTSPLAT6]]
 165 ; CHECK-NEXT:    [[INDUCTION7:%.*]] = add <8 x i32> zeroinitializer, [[TMP4]]
 166 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = mul i32 [[TMP3]], 8
 167 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLATINSERT8:%.*]] = insertelement <8 x i32> poison, i32 [[TMP5]], i64 0
 168 ; CHECK-NEXT:    [[DOTSPLAT9:%.*]] = shufflevector <8 x i32> [[DOTSPLATINSERT8]], <8 x i32> poison, <8 x i32> zeroinitializer
 169 ; CHECK-NEXT:    br label %vector.body
 170 ; CHECK:       vector.body:
 171 ; CHECK-NEXT:    %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
 172 ; CHECK:         [[VEC_IND10:%.*]] = phi <8 x i32> [ [[INDUCTION7]], %vector.ph ], [ [[VEC_IND_NEXT11:%.*]], %vector.body ]
 173 ; CHECK:         [[TMP6:%.*]] = add i64 %index, 0
 174 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A:%.*]], i64 [[TMP6]]
 175 ; CHECK-NEXT:    [[TMP8:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[TMP7]], i32 0
 176 ; CHECK-NEXT:    store <8 x i32> [[VEC_IND10]], ptr [[TMP8]], align 4
 177 ; CHECK-NEXT:    %index.next = add nuw i64 %index, 8
 178 ; CHECK:         [[VEC_IND_NEXT11]] = add <8 x i32> [[VEC_IND10]], [[DOTSPLAT9]]
 179 ; CHECK:         br i1 {{.*}}, label %middle.block, label %vector.body
 180
 181 define void @non_primary_iv_loop_inv_trunc(ptr %a, i64 %n, i64 %step) {
 182 entry:
 183   br label %for.body
 184
 185 for.body:
 186   %i = phi i64 [ %i.next, %for.body ], [ 0, %entry ]
 187   %j = phi i64 [ %j.next, %for.body ], [ 0, %entry ]
 188   %tmp0 = getelementptr inbounds i32, ptr %a, i64 %i
 189   %tmp1 = trunc i64 %j to i32
 190   store i32 %tmp1, ptr %tmp0, align 4
 191   %i.next = add nuw nsw i64 %i, 1
 192   %j.next = add nuw nsw i64 %j, %step
 193   %cond = icmp slt i64 %i.next, %n
 194   br i1 %cond, label %for.body, label %for.end
 195
 196 for.end:
 197   ret void
 198 }
 199
 200 ; CHECK-LABEL: @iv_no_binary_op_in_descriptor(
 201 ; CHECK:       vector.ph:
 202 ; CHECK-NEXT:    br label [[VECTOR_BODY:%.*]]
 203 ; CHECK:       vector.body:
 204 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX:%.*]] = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ [[INDEX_NEXT:%.*]], [[VECTOR_BODY]] ]
 205 ; CHECK-NEXT:    [[VEC_IND:%.*]] = phi <8 x i64> [ <i64 0, i64 1, i64 2, i64 3, i64 4, i64 5, i64 6, i64 7>, %vector.ph ], [ [[VEC_IND_NEXT:%.*]], [[VECTOR_BODY]] ]
 206 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = add i64 [[INDEX]], 0
 207 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = getelementptr inbounds i64, ptr [[DST:%.*]], i64 [[TMP0]]
 208 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = getelementptr inbounds i64, ptr [[TMP1]], i32 0
 209 ; CHECK-NEXT:    store <8 x i64> [[VEC_IND]], ptr [[TMP2]], align 8
 210 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX_NEXT]] = add nuw i64 [[INDEX]], 8
 211 ; CHECK-NEXT:    [[VEC_IND_NEXT]] = add <8 x i64> [[VEC_IND]], splat (i64 8)
 212 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = icmp eq i64 [[INDEX_NEXT]], 1000
 213 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP3]], label %middle.block, label [[VECTOR_BODY]]
 214
 215 define void @iv_no_binary_op_in_descriptor(i1 %c, ptr %dst) {
 216 entry:
 217   br label %loop.header
 218
 219 loop.header:
 220   %iv = phi i64 [ 0, %entry ], [ %iv.next.p, %loop.latch ]
 221   %gep = getelementptr inbounds i64, ptr %dst, i64 %iv
 222   store i64 %iv, ptr %gep, align 8
 223   %iv.next = add i64 %iv, 1
 224   br label %loop.latch
 225
 226 loop.latch:
 227   %iv.next.p = phi i64 [ %iv.next, %loop.header ]
 228   %exitcond.not = icmp eq i64 %iv.next.p, 1000
 229   br i1 %exitcond.not, label %exit, label %loop.header
 230
 231 exit:
 232   ret void
 233 }