llvm/test/Transforms/LoopVectorize/X86/illegal-parallel-loop-uniform-write.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -passes=loop-vectorize,dce -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 ; PR15794
   8 ; incorrect addition of llvm.mem.parallel_loop_access metadata is undefined
   9 ; behaviour. Vectorizer ignores the memory dependency checks and goes ahead and
  10 ; vectorizes this loop with uniform stores which has an output dependency.
  11
  12 ; void foo(int *a, int *b, int k, int m) {
  13 ;   for (int i = 0; i < m; i++) {
  14 ;     for (int j = 0; j < m; j++) {
  15 ;       a[i] = a[i + j + k] + 1; <<<
  16 ;     }
  17 ;     b[i] = b[i] + 3;
  18 ;   }
  19 ; }
  20
  21 ; Function Attrs: nounwind uwtable
  22 define void @foo(ptr nocapture %a, ptr nocapture %b, i32 %k, i32 %m) #0 {
  23 ; CHECK-LABEL: @foo(
  24 ; CHECK-NEXT:  entry:
  25 ; CHECK-NEXT:    [[CMP27:%.*]] = icmp sgt i32 [[M:%.*]], 0
  26 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[CMP27]], label [[FOR_BODY3_LR_PH_US_PREHEADER:%.*]], label [[FOR_END15:%.*]]
  27 ; CHECK:       for.body3.lr.ph.us.preheader:
  28 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = add i32 [[M]], -1
  29 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = zext i32 [[K:%.*]] to i64
  30 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = zext i32 [[M]] to i64
  31 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_BODY3_LR_PH_US:%.*]]
  32 ; CHECK:       for.end.us:
  33 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX9_US:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[B:%.*]], i64 [[INDVARS_IV33:%.*]]
  34 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = load i32, ptr [[ARRAYIDX9_US]], align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access [[META0:![0-9]+]]
  35 ; CHECK-NEXT:    [[ADD10_US:%.*]] = add nsw i32 [[TMP3]], 3
  36 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[ADD10_US]], ptr [[ARRAYIDX9_US]], align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access [[META0]]
  37 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV_NEXT34:%.*]] = add i64 [[INDVARS_IV33]], 1
  38 ; CHECK-NEXT:    [[LFTR_WIDEIV35:%.*]] = trunc i64 [[INDVARS_IV_NEXT34]] to i32
  39 ; CHECK-NEXT:    [[EXITCOND36:%.*]] = icmp eq i32 [[LFTR_WIDEIV35]], [[M]]
  40 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[EXITCOND36]], label [[FOR_END15_LOOPEXIT:%.*]], label [[FOR_BODY3_LR_PH_US]], !llvm.loop [[LOOP2:![0-9]+]]
  41 ; CHECK:       for.body3.us:
  42 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV29:%.*]] = phi i64 [ [[BC_RESUME_VAL:%.*]], [[SCALAR_PH:%.*]] ], [ [[INDVARS_IV_NEXT30:%.*]], [[FOR_BODY3_US:%.*]] ]
  43 ; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = trunc i64 [[INDVARS_IV29]] to i32
  44 ; CHECK-NEXT:    [[ADD4_US:%.*]] = add i32 [[ADD_US:%.*]], [[TMP4]]
  45 ; CHECK-NEXT:    [[IDXPROM_US:%.*]] = sext i32 [[ADD4_US]] to i64
  46 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX_US:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A:%.*]], i64 [[IDXPROM_US]]
  47 ; CHECK-NEXT:    [[TMP5:%.*]] = load i32, ptr [[ARRAYIDX_US]], align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access [[META0]]
  48 ; CHECK-NEXT:    [[ADD5_US:%.*]] = add nsw i32 [[TMP5]], 1
  49 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[ADD5_US]], ptr [[ARRAYIDX7_US:%.*]], align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access [[META0]]
  50 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV_NEXT30]] = add i64 [[INDVARS_IV29]], 1
  51 ; CHECK-NEXT:    [[LFTR_WIDEIV31:%.*]] = trunc i64 [[INDVARS_IV_NEXT30]] to i32
  52 ; CHECK-NEXT:    [[EXITCOND32:%.*]] = icmp eq i32 [[LFTR_WIDEIV31]], [[M]]
  53 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[EXITCOND32]], label [[FOR_END_US:%.*]], label [[FOR_BODY3_US]], !llvm.loop [[LOOP3:![0-9]+]]
  54 ; CHECK:       for.body3.lr.ph.us:
  55 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV33]] = phi i64 [ [[INDVARS_IV_NEXT34]], [[FOR_END_US]] ], [ 0, [[FOR_BODY3_LR_PH_US_PREHEADER]] ]
  56 ; CHECK-NEXT:    [[TMP6:%.*]] = add i64 [[TMP1]], [[INDVARS_IV33]]
  57 ; CHECK-NEXT:    [[TMP7:%.*]] = trunc i64 [[TMP6]] to i32
  58 ; CHECK-NEXT:    [[TMP8:%.*]] = trunc i64 [[INDVARS_IV33]] to i32
  59 ; CHECK-NEXT:    [[ADD_US]] = add i32 [[TMP8]], [[K]]
  60 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX7_US]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A]], i64 [[INDVARS_IV33]]
  61 ; CHECK-NEXT:    [[MIN_ITERS_CHECK:%.*]] = icmp ult i64 [[TMP2]], 4
  62 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[MIN_ITERS_CHECK]], label [[SCALAR_PH]], label [[VECTOR_SCEVCHECK:%.*]]
  63 ; CHECK:       vector.scevcheck:
  64 ; CHECK-NEXT:    [[TMP9:%.*]] = add i32 [[TMP7]], [[TMP0]]
  65 ; CHECK-NEXT:    [[TMP10:%.*]] = icmp slt i32 [[TMP9]], [[TMP7]]
  66 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP10]], label [[SCALAR_PH]], label [[VECTOR_PH:%.*]]
  67 ; CHECK:       vector.ph:
  68 ; CHECK-NEXT:    [[N_MOD_VF:%.*]] = urem i64 [[TMP2]], 4
  69 ; CHECK-NEXT:    [[N_VEC:%.*]] = sub i64 [[TMP2]], [[N_MOD_VF]]
  70 ; CHECK-NEXT:    br label [[VECTOR_BODY:%.*]]
  71 ; CHECK:       vector.body:
  72 ; CHECK-NEXT:    [[OFFSET_IDX:%.*]] = phi i64 [ 0, [[VECTOR_PH]] ], [ [[INDEX_NEXT:%.*]], [[VECTOR_BODY]] ]
  73 ; CHECK-NEXT:    [[TMP11:%.*]] = trunc i64 [[OFFSET_IDX]] to i32
  74 ; CHECK-NEXT:    [[TMP12:%.*]] = add i32 [[TMP11]], 0
  75 ; CHECK-NEXT:    [[TMP13:%.*]] = add i32 [[ADD_US]], [[TMP12]]
  76 ; CHECK-NEXT:    [[TMP14:%.*]] = sext i32 [[TMP13]] to i64
  77 ; CHECK-NEXT:    [[TMP15:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A]], i64 [[TMP14]]
  78 ; CHECK-NEXT:    [[TMP16:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[TMP15]], i32 0
  79 ; CHECK-NEXT:    [[WIDE_LOAD:%.*]] = load <4 x i32>, ptr [[TMP16]], align 4
  80 ; CHECK-NEXT:    [[TMP17:%.*]] = add nsw <4 x i32> [[WIDE_LOAD]], splat (i32 1)
  81 ; CHECK-NEXT:    [[TMP18:%.*]] = extractelement <4 x i32> [[TMP17]], i32 3
  82 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[TMP18]], ptr [[ARRAYIDX7_US]], align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access [[META0]]
  83 ; CHECK-NEXT:    [[INDEX_NEXT]] = add nuw i64 [[OFFSET_IDX]], 4
  84 ; CHECK-NEXT:    [[TMP19:%.*]] = icmp eq i64 [[INDEX_NEXT]], [[N_VEC]]
  85 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP19]], label [[MIDDLE_BLOCK:%.*]], label [[VECTOR_BODY]], !llvm.loop [[LOOP5:![0-9]+]]
  86 ; CHECK:       middle.block:
  87 ; CHECK-NEXT:    [[CMP_N:%.*]] = icmp eq i64 [[TMP2]], [[N_VEC]]
  88 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[CMP_N]], label [[FOR_END_US]], label [[SCALAR_PH]]
  89 ; CHECK:       scalar.ph:
  90 ; CHECK-NEXT:    [[BC_RESUME_VAL]] = phi i64 [ [[N_VEC]], [[MIDDLE_BLOCK]] ], [ 0, [[FOR_BODY3_LR_PH_US]] ], [ 0, [[VECTOR_SCEVCHECK]] ]
  91 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_BODY3_US]]
  92 ; CHECK:       for.end15.loopexit:
  93 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_END15]]
  94 ; CHECK:       for.end15:
  95 ; CHECK-NEXT:    ret void
  96 ;
  97 entry:
  98   %cmp27 = icmp sgt i32 %m, 0
  99   br i1 %cmp27, label %for.body3.lr.ph.us, label %for.end15
 100
 101 for.end.us:                                       ; preds = %for.body3.us
 102   %arrayidx9.us = getelementptr inbounds i32, ptr %b, i64 %indvars.iv33
 103   %0 = load i32, ptr %arrayidx9.us, align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access !3
 104   %add10.us = add nsw i32 %0, 3
 105   store i32 %add10.us, ptr %arrayidx9.us, align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access !3
 106   %indvars.iv.next34 = add i64 %indvars.iv33, 1
 107   %lftr.wideiv35 = trunc i64 %indvars.iv.next34 to i32
 108   %exitcond36 = icmp eq i32 %lftr.wideiv35, %m
 109   br i1 %exitcond36, label %for.end15, label %for.body3.lr.ph.us, !llvm.loop !5
 110
 111 for.body3.us:                                     ; preds = %for.body3.us, %for.body3.lr.ph.us
 112   %indvars.iv29 = phi i64 [ 0, %for.body3.lr.ph.us ], [ %indvars.iv.next30, %for.body3.us ]
 113   %1 = trunc i64 %indvars.iv29 to i32
 114   %add4.us = add i32 %add.us, %1
 115   %idxprom.us = sext i32 %add4.us to i64
 116   %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, ptr %a, i64 %idxprom.us
 117   %2 = load i32, ptr %arrayidx.us, align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access !3
 118   %add5.us = add nsw i32 %2, 1
 119   store i32 %add5.us, ptr %arrayidx7.us, align 4, !llvm.mem.parallel_loop_access !3
 120   %indvars.iv.next30 = add i64 %indvars.iv29, 1
 121   %lftr.wideiv31 = trunc i64 %indvars.iv.next30 to i32
 122   %exitcond32 = icmp eq i32 %lftr.wideiv31, %m
 123   br i1 %exitcond32, label %for.end.us, label %for.body3.us, !llvm.loop !4
 124
 125 for.body3.lr.ph.us:                               ; preds = %for.end.us, %entry
 126   %indvars.iv33 = phi i64 [ %indvars.iv.next34, %for.end.us ], [ 0, %entry ]
 127   %3 = trunc i64 %indvars.iv33 to i32
 128   %add.us = add i32 %3, %k
 129   %arrayidx7.us = getelementptr inbounds i32, ptr %a, i64 %indvars.iv33
 130   br label %for.body3.us
 131
 132 for.end15:                                        ; preds = %for.end.us, %entry
 133   ret void
 134 }
 135
 136 ; Same test as above, but without the invalid parallel_loop_access metadata.
 137
 138 ; Here we can see the vectorizer does the mem dep checks and decides it is
 139 ; unsafe to vectorize.
 140 define void @no-par-mem-metadata(ptr nocapture %a, ptr nocapture %b, i32 %k, i32 %m) #0 {
 141 ; CHECK-LABEL: @no-par-mem-metadata(
 142 ; CHECK-NEXT:  entry:
 143 ; CHECK-NEXT:    [[CMP27:%.*]] = icmp sgt i32 [[M:%.*]], 0
 144 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[CMP27]], label [[FOR_BODY3_LR_PH_US_PREHEADER:%.*]], label [[FOR_END15:%.*]]
 145 ; CHECK:       for.body3.lr.ph.us.preheader:
 146 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_BODY3_LR_PH_US:%.*]]
 147 ; CHECK:       for.end.us:
 148 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX9_US:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[B:%.*]], i64 [[INDVARS_IV33:%.*]]
 149 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = load i32, ptr [[ARRAYIDX9_US]], align 4
 150 ; CHECK-NEXT:    [[ADD10_US:%.*]] = add nsw i32 [[TMP0]], 3
 151 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[ADD10_US]], ptr [[ARRAYIDX9_US]], align 4
 152 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV_NEXT34:%.*]] = add i64 [[INDVARS_IV33]], 1
 153 ; CHECK-NEXT:    [[LFTR_WIDEIV35:%.*]] = trunc i64 [[INDVARS_IV_NEXT34]] to i32
 154 ; CHECK-NEXT:    [[EXITCOND36:%.*]] = icmp eq i32 [[LFTR_WIDEIV35]], [[M]]
 155 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[EXITCOND36]], label [[FOR_END15_LOOPEXIT:%.*]], label [[FOR_BODY3_LR_PH_US]], !llvm.loop [[LOOP2]]
 156 ; CHECK:       for.body3.us:
 157 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV29:%.*]] = phi i64 [ 0, [[FOR_BODY3_LR_PH_US]] ], [ [[INDVARS_IV_NEXT30:%.*]], [[FOR_BODY3_US:%.*]] ]
 158 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = trunc i64 [[INDVARS_IV29]] to i32
 159 ; CHECK-NEXT:    [[ADD4_US:%.*]] = add i32 [[ADD_US:%.*]], [[TMP1]]
 160 ; CHECK-NEXT:    [[IDXPROM_US:%.*]] = sext i32 [[ADD4_US]] to i64
 161 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX_US:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A:%.*]], i64 [[IDXPROM_US]]
 162 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = load i32, ptr [[ARRAYIDX_US]], align 4
 163 ; CHECK-NEXT:    [[ADD5_US:%.*]] = add nsw i32 [[TMP2]], 1
 164 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[ADD5_US]], ptr [[ARRAYIDX7_US:%.*]], align 4
 165 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV_NEXT30]] = add i64 [[INDVARS_IV29]], 1
 166 ; CHECK-NEXT:    [[LFTR_WIDEIV31:%.*]] = trunc i64 [[INDVARS_IV_NEXT30]] to i32
 167 ; CHECK-NEXT:    [[EXITCOND32:%.*]] = icmp eq i32 [[LFTR_WIDEIV31]], [[M]]
 168 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[EXITCOND32]], label [[FOR_END_US:%.*]], label [[FOR_BODY3_US]], !llvm.loop [[LOOP1:![0-9]+]]
 169 ; CHECK:       for.body3.lr.ph.us:
 170 ; CHECK-NEXT:    [[INDVARS_IV33]] = phi i64 [ [[INDVARS_IV_NEXT34]], [[FOR_END_US]] ], [ 0, [[FOR_BODY3_LR_PH_US_PREHEADER]] ]
 171 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = trunc i64 [[INDVARS_IV33]] to i32
 172 ; CHECK-NEXT:    [[ADD_US]] = add i32 [[TMP3]], [[K:%.*]]
 173 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAYIDX7_US]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[A]], i64 [[INDVARS_IV33]]
 174 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_BODY3_US]]
 175 ; CHECK:       for.end15.loopexit:
 176 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_END15]]
 177 ; CHECK:       for.end15:
 178 ; CHECK-NEXT:    ret void
 179 ;
 180 entry:
 181   %cmp27 = icmp sgt i32 %m, 0
 182   br i1 %cmp27, label %for.body3.lr.ph.us, label %for.end15
 183
 184 for.end.us:                                       ; preds = %for.body3.us
 185   %arrayidx9.us = getelementptr inbounds i32, ptr %b, i64 %indvars.iv33
 186   %0 = load i32, ptr %arrayidx9.us, align 4
 187   %add10.us = add nsw i32 %0, 3
 188   store i32 %add10.us, ptr %arrayidx9.us, align 4
 189   %indvars.iv.next34 = add i64 %indvars.iv33, 1
 190   %lftr.wideiv35 = trunc i64 %indvars.iv.next34 to i32
 191   %exitcond36 = icmp eq i32 %lftr.wideiv35, %m
 192   br i1 %exitcond36, label %for.end15, label %for.body3.lr.ph.us, !llvm.loop !5
 193
 194 for.body3.us:                                     ; preds = %for.body3.us, %for.body3.lr.ph.us
 195   %indvars.iv29 = phi i64 [ 0, %for.body3.lr.ph.us ], [ %indvars.iv.next30, %for.body3.us ]
 196   %1 = trunc i64 %indvars.iv29 to i32
 197   %add4.us = add i32 %add.us, %1
 198   %idxprom.us = sext i32 %add4.us to i64
 199   %arrayidx.us = getelementptr inbounds i32, ptr %a, i64 %idxprom.us
 200   %2 = load i32, ptr %arrayidx.us, align 4
 201   %add5.us = add nsw i32 %2, 1
 202   store i32 %add5.us, ptr %arrayidx7.us, align 4
 203   %indvars.iv.next30 = add i64 %indvars.iv29, 1
 204   %lftr.wideiv31 = trunc i64 %indvars.iv.next30 to i32
 205   %exitcond32 = icmp eq i32 %lftr.wideiv31, %m
 206   br i1 %exitcond32, label %for.end.us, label %for.body3.us, !llvm.loop !4
 207
 208 for.body3.lr.ph.us:                               ; preds = %for.end.us, %entry
 209   %indvars.iv33 = phi i64 [ %indvars.iv.next34, %for.end.us ], [ 0, %entry ]
 210   %3 = trunc i64 %indvars.iv33 to i32
 211   %add.us = add i32 %3, %k
 212   %arrayidx7.us = getelementptr inbounds i32, ptr %a, i64 %indvars.iv33
 213   br label %for.body3.us
 214
 215 for.end15:                                        ; preds = %for.end.us, %entry
 216   ret void
 217 }
 218
 219 attributes #0 = { nounwind uwtable "less-precise-fpmad"="false" "frame-pointer"="none" "no-infs-fp-math"="false" "no-nans-fp-math"="false" "unsafe-fp-math"="false" "use-soft-float"="false" }
 220
 221 !3 = !{!4, !5}
 222 !4 = !{!4}
 223 !5 = !{!5}
 224