llvm/test/Transforms/LoopVectorize/phi-cost.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py UTC_ARGS: --version 5
   2 ; REQUIRES: asserts
   3 ; RUN: opt < %s -passes='function(loop-vectorize,instcombine)' -force-vector-width=2 -force-vector-interleave=1 -debug-only=loop-vectorize -disable-output -print-after=instcombine 2>&1 | FileCheck %s
   4
   5 target datalayout = "e-m:e-i64:64-i128:128-n32:64-S128"
   6
   7 ; CHECK-LABEL: phi_two_incoming_values
   8 ; CHECK:       LV: Found an estimated cost of 1 for VF 2 For instruction: %i = phi i64 [ %i.next, %if.end ], [ 0, %entry ]
   9 ; CHECK:       LV: Found an estimated cost of 1 for VF 2 For instruction: %tmp5 = phi i32 [ %tmp1, %for.body ], [ %tmp4, %if.then ]
  10 ;
  11 define void @phi_two_incoming_values(ptr noalias %a, ptr noalias %b, i64 %n) {
  12 ; CHECK-LABEL: define void @phi_two_incoming_values(
  13 ; CHECK-SAME: ptr noalias [[A:%.*]], ptr noalias [[B:%.*]], i64 [[N:%.*]]) {
  14 ; CHECK-NEXT:  [[ENTRY:.*]]:
  15 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = add i64 [[N]], 1
  16 ; CHECK-NEXT:    [[MIN_ITERS_CHECK:%.*]] = icmp ult i64 [[TMP0]], 2
  17 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[MIN_ITERS_CHECK]], label %[[SCALAR_PH:.*]], label %[[VECTOR_PH:.*]]
  18 ; CHECK:       [[VECTOR_PH]]:
  19 ; CHECK-NEXT:    [[N_VEC:%.*]] = and i64 [[TMP0]], -2
  20 ; CHECK-NEXT:    br label %[[VECTOR_BODY:.*]]
  21 ; CHECK:       [[VECTOR_BODY]]:
  22 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX:%.*]] = phi i64 [ 0, %[[VECTOR_PH]] ], [ [[INDEX_NEXT:%.*]], %[[VECTOR_BODY]] ]
  23 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A]], i64 [[INDEX]]
  24 ; CHECK-NEXT:    [[WIDE_LOAD:%.*]] = load <2 x i32>, ptr [[TMP2]], align 4
  25 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[B]], i64 [[INDEX]]
  26 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = icmp sgt <2 x i32> [[WIDE_LOAD]], zeroinitializer
  27 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = zext <2 x i1> [[TMP4]] to <2 x i32>
  28 ; CHECK-NEXT:    [[PREDPHI:%.*]] = add <2 x i32> [[WIDE_LOAD]], [[TMP5]]
  29 ; CHECK-NEXT:    store <2 x i32> [[PREDPHI]], ptr [[TMP3]], align 4
  30 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX_NEXT]] = add nuw i64 [[INDEX]], 2
  31 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = icmp eq i64 [[INDEX_NEXT]], [[N_VEC]]
  32 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP6]], label %[[MIDDLE_BLOCK:.*]], label %[[VECTOR_BODY]], !llvm.loop [[LOOP0:![0-9]+]]
  33 ; CHECK:       [[MIDDLE_BLOCK]]:
  34 ; CHECK-NEXT:    [[CMP_N:%.*]] = icmp eq i64 [[TMP0]], [[N_VEC]]
  35 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[CMP_N]], label %[[FOR_END:.*]], label %[[SCALAR_PH]]
  36 ; CHECK:       [[SCALAR_PH]]:
  37 ; CHECK-NEXT:    [[BC_RESUME_VAL:%.*]] = phi i64 [ [[N_VEC]], %[[MIDDLE_BLOCK]] ], [ 0, %[[ENTRY]] ]
  38 ; CHECK-NEXT:    br label %[[FOR_BODY:.*]]
  39 ; CHECK:       [[FOR_BODY]]:
  40 ; CHECK-NEXT:    [[I:%.*]] = phi i64 [ [[I_NEXT:%.*]], %[[IF_END:.*]] ], [ [[BC_RESUME_VAL]], %[[SCALAR_PH]] ]
  41 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A]], i64 [[I]]
  42 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load i32, ptr [[TMP0]], align 4
  43 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[B]], i64 [[I]]
  44 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = icmp sgt i32 [[TMP2]], 0
  45 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP4]], label %[[IF_THEN:.*]], label %[[IF_END]]
  46 ; CHECK:       [[IF_THEN]]:
  47 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = add nuw i32 [[TMP2]], 1
  48 ; CHECK-NEXT:    br label %[[IF_END]]
  49 ; CHECK:       [[IF_END]]:
  50 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = phi i32 [ [[TMP2]], %[[FOR_BODY]] ], [ [[TMP5]], %[[IF_THEN]] ]
  51 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[TMP6]], ptr [[TMP3]], align 4
  52 ; CHECK-NEXT:    [[I_NEXT]] = add i64 [[I]], 1
  53 ; CHECK-NEXT:    [[COND:%.*]] = icmp eq i64 [[I]], [[N]]
  54 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[COND]], label %[[FOR_END]], label %[[FOR_BODY]], !llvm.loop [[LOOP3:![0-9]+]]
  55 ; CHECK:       [[FOR_END]]:
  56 ; CHECK-NEXT:    ret void
  57 ;
  58 entry:
  59   br label %for.body
  60
  61 for.body:
  62   %i = phi i64 [ %i.next, %if.end ], [ 0, %entry ]
  63   %tmp0 = getelementptr inbounds i32, ptr %a, i64 %i
  64   %tmp1 = load i32, ptr %tmp0, align 4
  65   %tmp2 = getelementptr inbounds i32, ptr %b, i64 %i
  66   %tmp3 = icmp sgt i32 %tmp1, 0
  67   br i1 %tmp3, label %if.then, label %if.end
  68
  69 if.then:
  70   %tmp4 = add i32 %tmp1, 1
  71   br label %if.end
  72
  73 if.end:
  74   %tmp5 = phi i32 [ %tmp1, %for.body ], [ %tmp4, %if.then ]
  75   store i32 %tmp5, ptr %tmp2, align 4
  76   %i.next = add i64 %i, 1
  77   %cond = icmp eq i64 %i, %n
  78   br i1 %cond, label %for.end, label %for.body
  79
  80 for.end:
  81   ret void
  82 }
  83
  84 ; CHECK-LABEL: phi_three_incoming_values
  85 ; CHECK:       LV: Found an estimated cost of 1 for VF 2 For instruction: %i = phi i64 [ %i.next, %if.end ], [ 0, %entry ]
  86 ; CHECK:       LV: Found an estimated cost of 2 for VF 2 For instruction: %tmp8 = phi i32 [ 9, %for.body ], [ 3, %if.then ], [ %tmp7, %if.else ]
  87 ;
  88 define void @phi_three_incoming_values(ptr noalias %a, ptr noalias %b, i64 %n) {
  89 ; CHECK-LABEL: define void @phi_three_incoming_values(
  90 ; CHECK-SAME: ptr noalias [[A:%.*]], ptr noalias [[B:%.*]], i64 [[N:%.*]]) {
  91 ; CHECK-NEXT:  [[ENTRY:.*]]:
  92 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = add i64 [[N]], 1
  93 ; CHECK-NEXT:    [[MIN_ITERS_CHECK:%.*]] = icmp ult i64 [[TMP0]], 2
  94 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[MIN_ITERS_CHECK]], label %[[SCALAR_PH:.*]], label %[[VECTOR_PH:.*]]
  95 ; CHECK:       [[VECTOR_PH]]:
  96 ; CHECK-NEXT:    [[N_VEC:%.*]] = and i64 [[TMP0]], -2
  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:    [[TMP3:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A]], i64 [[INDEX]]
 101 ; CHECK-NEXT:    [[WIDE_LOAD:%.*]] = load <2 x i32>, ptr [[TMP3]], align 4
 102 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[B]], i64 [[INDEX]]
 103 ; CHECK-NEXT:    [[WIDE_LOAD2:%.*]] = load <2 x i32>, ptr [[TMP4]], align 4
 104 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = icmp sgt <2 x i32> [[WIDE_LOAD]], [[WIDE_LOAD2]]
 105 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = icmp slt <2 x i32> [[WIDE_LOAD]], splat (i32 20)
 106 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = icmp slt <2 x i32> [[WIDE_LOAD2]], splat (i32 4)
 107 ; CHECK-NEXT:    [[TMP8:%.*]] = select <2 x i1> [[TMP7]], <2 x i32> splat (i32 4), <2 x i32> splat (i32 5)
 108 ; CHECK-NEXT:    [[PREDPHI:%.*]] = select <2 x i1> [[TMP6]], <2 x i32> [[TMP8]], <2 x i32> splat (i32 3)
 109 ; CHECK-NEXT:    [[PREDPHI3:%.*]] = select <2 x i1> [[TMP5]], <2 x i32> [[PREDPHI]], <2 x i32> splat (i32 9)
 110 ; CHECK-NEXT:    store <2 x i32> [[PREDPHI3]], ptr [[TMP3]], align 4
 111 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX_NEXT]] = add nuw i64 [[INDEX]], 2
 112 ; CHECK-NEXT:    [[TMP9:%.*]] = icmp eq i64 [[INDEX_NEXT]], [[N_VEC]]
 113 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP9]], label %[[MIDDLE_BLOCK:.*]], label %[[VECTOR_BODY]], !llvm.loop [[LOOP4:![0-9]+]]
 114 ; CHECK:       [[MIDDLE_BLOCK]]:
 115 ; CHECK-NEXT:    [[CMP_N:%.*]] = icmp eq i64 [[TMP0]], [[N_VEC]]
 116 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[CMP_N]], label %[[FOR_END:.*]], label %[[SCALAR_PH]]
 117 ; CHECK:       [[SCALAR_PH]]:
 118 ; CHECK-NEXT:    [[BC_RESUME_VAL:%.*]] = phi i64 [ [[N_VEC]], %[[MIDDLE_BLOCK]] ], [ 0, %[[ENTRY]] ]
 119 ; CHECK-NEXT:    br label %[[FOR_BODY:.*]]
 120 ; CHECK:       [[FOR_BODY]]:
 121 ; CHECK-NEXT:    [[I:%.*]] = phi i64 [ [[I_NEXT:%.*]], %[[IF_END:.*]] ], [ [[BC_RESUME_VAL]], %[[SCALAR_PH]] ]
 122 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A]], i64 [[I]]
 123 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = load i32, ptr [[TMP0]], align 4
 124 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[B]], i64 [[I]]
 125 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = load i32, ptr [[TMP4]], align 4
 126 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = icmp sgt i32 [[TMP3]], [[TMP5]]
 127 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP6]], label %[[IF_THEN:.*]], label %[[IF_END]]
 128 ; CHECK:       [[IF_THEN]]:
 129 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = icmp sgt i32 [[TMP3]], 19
 130 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP7]], label %[[IF_END]], label %[[IF_ELSE:.*]]
 131 ; CHECK:       [[IF_ELSE]]:
 132 ; CHECK-NEXT:    [[TMP8:%.*]] = icmp slt i32 [[TMP5]], 4
 133 ; CHECK-NEXT:    [[TMP9:%.*]] = select i1 [[TMP8]], i32 4, i32 5
 134 ; CHECK-NEXT:    br label %[[IF_END]]
 135 ; CHECK:       [[IF_END]]:
 136 ; CHECK-NEXT:    [[TMP10:%.*]] = phi i32 [ 9, %[[FOR_BODY]] ], [ 3, %[[IF_THEN]] ], [ [[TMP9]], %[[IF_ELSE]] ]
 137 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[TMP10]], ptr [[TMP0]], align 4
 138 ; CHECK-NEXT:    [[I_NEXT]] = add i64 [[I]], 1
 139 ; CHECK-NEXT:    [[COND:%.*]] = icmp eq i64 [[I]], [[N]]
 140 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[COND]], label %[[FOR_END]], label %[[FOR_BODY]], !llvm.loop [[LOOP5:![0-9]+]]
 141 ; CHECK:       [[FOR_END]]:
 142 ; CHECK-NEXT:    ret void
 143 ;
 144 entry:
 145   br label %for.body
 146
 147 for.body:
 148   %i = phi i64 [ %i.next, %if.end ], [ 0, %entry ]
 149   %tmp0 = getelementptr inbounds i32, ptr %a, i64 %i
 150   %tmp1 = load i32, ptr %tmp0, align 4
 151   %tmp2 = getelementptr inbounds i32, ptr %b, i64 %i
 152   %tmp3 = load i32, ptr %tmp2, align 4
 153   %tmp4 = icmp sgt i32 %tmp1, %tmp3
 154   br i1 %tmp4, label %if.then, label %if.end
 155
 156 if.then:
 157   %tmp5 = icmp sgt i32 %tmp1, 19
 158   br i1 %tmp5, label %if.end, label %if.else
 159
 160 if.else:
 161   %tmp6 = icmp slt i32 %tmp3, 4
 162   %tmp7 = select i1 %tmp6, i32 4, i32 5
 163   br label %if.end
 164
 165 if.end:
 166   %tmp8 = phi i32 [ 9, %for.body ], [ 3, %if.then ], [ %tmp7, %if.else ]
 167   store i32 %tmp8, ptr %tmp0, align 4
 168   %i.next = add i64 %i, 1
 169   %cond = icmp eq i64 %i, %n
 170   br i1 %cond, label %for.end, label %for.body
 171
 172 for.end:
 173   ret void
 174 }
 175
 176 ; Test case for https://github.com/llvm/llvm-project/issues/113794.
 177 define i32 @red_phi_0(i32 %start, ptr %src) {
 178 ; CHECK-LABEL: define i32 @red_phi_0(
 179 ; CHECK-SAME: i32 [[START:%.*]], ptr [[SRC:%.*]]) {
 180 ; CHECK-NEXT:  [[ENTRY:.*:]]
 181 ; CHECK-NEXT:    br i1 false, label %[[SCALAR_PH:.*]], label %[[VECTOR_PH:.*]]
 182 ; CHECK:       [[VECTOR_PH]]:
 183 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = insertelement <2 x i32> <i32 poison, i32 0>, i32 [[START]], i64 0
 184 ; CHECK-NEXT:    br label %[[VECTOR_BODY:.*]]
 185 ; CHECK:       [[VECTOR_BODY]]:
 186 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX:%.*]] = phi i64 [ 0, %[[VECTOR_PH]] ], [ [[INDEX_NEXT:%.*]], %[[VECTOR_BODY]] ]
 187 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX_NEXT]] = add nuw i64 [[INDEX]], 2
 188 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = icmp eq i64 [[INDEX_NEXT]], 100
 189 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP1]], label %[[MIDDLE_BLOCK:.*]], label %[[VECTOR_BODY]], !llvm.loop [[LOOP6:![0-9]+]]
 190 ; CHECK:       [[MIDDLE_BLOCK]]:
 191 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v2i32(<2 x i32> [[TMP0]])
 192 ; CHECK-NEXT:    br i1 true, label %[[EXIT:.*]], label %[[SCALAR_PH]]
 193 ; CHECK:       [[SCALAR_PH]]:
 194 ; CHECK-NEXT:    br label %[[LOOP:.*]]
 195 ; CHECK:       [[LOOP]]:
 196 ; CHECK-NEXT:    br i1 poison, label %[[EXIT]], label %[[LOOP]], !llvm.loop [[LOOP7:![0-9]+]]
 197 ; CHECK:       [[EXIT]]:
 198 ; CHECK-NEXT:    [[RES:%.*]] = phi i32 [ poison, %[[LOOP]] ], [ [[TMP2]], %[[MIDDLE_BLOCK]] ]
 199 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[RES]]
 200 ;
 201 entry:
 202   br label %loop
 203
 204 loop:
 205   %red = phi i32 [ %start, %entry ], [ %red.next, %loop ]
 206   %iv = phi i64 [ 0, %entry ], [ %iv.next, %loop ]
 207   %red.next = add i32 0, %red
 208   %iv.next = add i64 %iv, 1
 209   %exitcond.not = icmp eq i64 %iv.next, 100
 210   br i1 %exitcond.not, label %exit, label %loop
 211
 212 exit:
 213   %res = phi i32 [ %red.next, %loop ]
 214   ret i32 %res
 215 }