llvm/test/CodeGen/AArch64/complex-deinterleaving-reductions.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_llc_test_checks.py
   2 ; RUN: llc < %s --mattr=+complxnum,+neon -o - | FileCheck %s
   3
   4 target triple = "aarch64"
   5
   6 %"struct.std::complex" = type { { double, double } }
   7
   8 ; Zero initialized reduction
   9 ;
  10 ;   complex<double> x = 0.0 + 0.0i;
  11 ;   for (int i = 0; i < 100; ++i)
  12 ;       x += a[i] * b[i];
  13 ;
  14 define dso_local %"struct.std::complex" @complex_mul_v2f64(ptr %a, ptr %b) {
  15 ; CHECK-LABEL: complex_mul_v2f64:
  16 ; CHECK:       // %bb.0: // %entry
  17 ; CHECK-NEXT:    movi v0.2d, #0000000000000000
  18 ; CHECK-NEXT:    movi v1.2d, #0000000000000000
  19 ; CHECK-NEXT:    mov x8, xzr
  20 ; CHECK-NEXT:  .LBB0_1: // %vector.body
  21 ; CHECK-NEXT:    // =>This Inner Loop Header: Depth=1
  22 ; CHECK-NEXT:    add x9, x0, x8
  23 ; CHECK-NEXT:    add x10, x1, x8
  24 ; CHECK-NEXT:    add x8, x8, #32
  25 ; CHECK-NEXT:    ldp q3, q2, [x9]
  26 ; CHECK-NEXT:    cmp x8, #1600
  27 ; CHECK-NEXT:    ldp q5, q4, [x10]
  28 ; CHECK-NEXT:    fcmla v0.2d, v3.2d, v5.2d, #0
  29 ; CHECK-NEXT:    fcmla v1.2d, v2.2d, v4.2d, #0
  30 ; CHECK-NEXT:    fcmla v0.2d, v3.2d, v5.2d, #90
  31 ; CHECK-NEXT:    fcmla v1.2d, v2.2d, v4.2d, #90
  32 ; CHECK-NEXT:    b.ne .LBB0_1
  33 ; CHECK-NEXT:  // %bb.2: // %middle.block
  34 ; CHECK-NEXT:    zip2 v2.2d, v0.2d, v1.2d
  35 ; CHECK-NEXT:    zip1 v0.2d, v0.2d, v1.2d
  36 ; CHECK-NEXT:    faddp d0, v0.2d
  37 ; CHECK-NEXT:    faddp d1, v2.2d
  38 ; CHECK-NEXT:    ret
  39 entry:
  40   br label %vector.body
  41
  42 vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %entry
  43   %lsr.iv = phi i64 [ %lsr.iv.next, %vector.body ], [ 0, %entry ]
  44   %vec.phi = phi <2 x double> [ zeroinitializer, %entry ], [ %7, %vector.body ]
  45   %vec.phi27 = phi <2 x double> [ zeroinitializer, %entry ], [ %5, %vector.body ]
  46   %scevgep = getelementptr i8, ptr %a, i64 %lsr.iv
  47   %scevgep35 = getelementptr i8, ptr %b, i64 %lsr.iv
  48   %wide.vec = load <4 x double>, ptr %scevgep, align 8
  49   %strided.vec = shufflevector <4 x double> %wide.vec, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
  50   %strided.vec28 = shufflevector <4 x double> %wide.vec, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 3>
  51   %wide.vec29 = load <4 x double>, ptr %scevgep35, align 8
  52   %strided.vec30 = shufflevector <4 x double> %wide.vec29, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
  53   %strided.vec31 = shufflevector <4 x double> %wide.vec29, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 3>
  54   %0 = fmul fast <2 x double> %strided.vec31, %strided.vec
  55   %1 = fmul fast <2 x double> %strided.vec30, %strided.vec28
  56   %2 = fmul fast <2 x double> %strided.vec30, %strided.vec
  57   %3 = fadd fast <2 x double> %2, %vec.phi27
  58   %4 = fmul fast <2 x double> %strided.vec31, %strided.vec28
  59   %5 = fsub fast <2 x double> %3, %4
  60   %6 = fadd fast <2 x double> %1, %vec.phi
  61   %7 = fadd fast <2 x double> %6, %0
  62   %lsr.iv.next = add nuw nsw i64 %lsr.iv, 32
  63   %8 = icmp eq i64 %lsr.iv.next, 1600
  64   br i1 %8, label %middle.block, label %vector.body
  65
  66 middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  67   %9 = tail call fast double @llvm.vector.reduce.fadd.v2f64(double -0.000000e+00, <2 x double> %5)
  68   %10 = tail call fast double @llvm.vector.reduce.fadd.v2f64(double -0.000000e+00, <2 x double> %7)
  69   %.fca.0.0.insert = insertvalue %"struct.std::complex" poison, double %9, 0, 0
  70   %.fca.0.1.insert = insertvalue %"struct.std::complex" %.fca.0.0.insert, double %10, 0, 1
  71   ret %"struct.std::complex" %.fca.0.1.insert
  72 }
  73
  74 ; Fixed value initialized reduction
  75 ;
  76 ;   complex<double> x = 2.0 + 1.0i;
  77 ;   for (int i = 0; i < 100; ++i)
  78 ;       x += a[i] * b[i];
  79 ;
  80 define %"struct.std::complex" @complex_mul_nonzero_init_v2f64(ptr %a, ptr %b) {
  81 ; CHECK-LABEL: complex_mul_nonzero_init_v2f64:
  82 ; CHECK:       // %bb.0: // %entry
  83 ; CHECK-NEXT:    movi v0.2d, #0000000000000000
  84 ; CHECK-NEXT:    adrp x8, .LCPI1_0
  85 ; CHECK-NEXT:    ldr q1, [x8, :lo12:.LCPI1_0]
  86 ; CHECK-NEXT:    mov x8, xzr
  87 ; CHECK-NEXT:  .LBB1_1: // %vector.body
  88 ; CHECK-NEXT:    // =>This Inner Loop Header: Depth=1
  89 ; CHECK-NEXT:    add x9, x0, x8
  90 ; CHECK-NEXT:    add x10, x1, x8
  91 ; CHECK-NEXT:    add x8, x8, #32
  92 ; CHECK-NEXT:    ldp q3, q2, [x9]
  93 ; CHECK-NEXT:    cmp x8, #1600
  94 ; CHECK-NEXT:    ldp q5, q4, [x10]
  95 ; CHECK-NEXT:    fcmla v1.2d, v3.2d, v5.2d, #0
  96 ; CHECK-NEXT:    fcmla v0.2d, v2.2d, v4.2d, #0
  97 ; CHECK-NEXT:    fcmla v1.2d, v3.2d, v5.2d, #90
  98 ; CHECK-NEXT:    fcmla v0.2d, v2.2d, v4.2d, #90
  99 ; CHECK-NEXT:    b.ne .LBB1_1
 100 ; CHECK-NEXT:  // %bb.2: // %middle.block
 101 ; CHECK-NEXT:    zip2 v2.2d, v1.2d, v0.2d
 102 ; CHECK-NEXT:    zip1 v0.2d, v1.2d, v0.2d
 103 ; CHECK-NEXT:    faddp d0, v0.2d
 104 ; CHECK-NEXT:    faddp d1, v2.2d
 105 ; CHECK-NEXT:    ret
 106 entry:
 107   br label %vector.body
 108
 109 vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %entry
 110   %lsr.iv = phi i64 [ %lsr.iv.next, %vector.body ], [ 0, %entry ]
 111   %vec.phi = phi <2 x double> [ <double 1.000000e+00, double 0.000000e+00>, %entry ], [ %7, %vector.body ]
 112   %vec.phi27 = phi <2 x double> [ <double 2.000000e+00, double 0.000000e+00>, %entry ], [ %5, %vector.body ]
 113   %scevgep = getelementptr i8, ptr %a, i64 %lsr.iv
 114   %scevgep35 = getelementptr i8, ptr %b, i64 %lsr.iv
 115   %wide.vec = load <4 x double>, ptr %scevgep, align 8
 116   %strided.vec = shufflevector <4 x double> %wide.vec, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
 117   %strided.vec28 = shufflevector <4 x double> %wide.vec, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 3>
 118   %wide.vec29 = load <4 x double>, ptr %scevgep35, align 8
 119   %strided.vec30 = shufflevector <4 x double> %wide.vec29, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
 120   %strided.vec31 = shufflevector <4 x double> %wide.vec29, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 3>
 121   %0 = fmul fast <2 x double> %strided.vec31, %strided.vec
 122   %1 = fmul fast <2 x double> %strided.vec30, %strided.vec28
 123   %2 = fmul fast <2 x double> %strided.vec30, %strided.vec
 124   %3 = fadd fast <2 x double> %2, %vec.phi27
 125   %4 = fmul fast <2 x double> %strided.vec31, %strided.vec28
 126   %5 = fsub fast <2 x double> %3, %4
 127   %6 = fadd fast <2 x double> %1, %vec.phi
 128   %7 = fadd fast <2 x double> %6, %0
 129   %lsr.iv.next = add nuw nsw i64 %lsr.iv, 32
 130   %8 = icmp eq i64 %lsr.iv.next, 1600
 131   br i1 %8, label %middle.block, label %vector.body
 132
 133 middle.block:                                     ; preds = %vector.body
 134   %9 = tail call fast double @llvm.vector.reduce.fadd.v2f64(double -0.000000e+00, <2 x double> %5)
 135   %10 = tail call fast double @llvm.vector.reduce.fadd.v2f64(double -0.000000e+00, <2 x double> %7)
 136   %.fca.0.0.insert = insertvalue %"struct.std::complex" poison, double %9, 0, 0
 137   %.fca.0.1.insert = insertvalue %"struct.std::complex" %.fca.0.0.insert, double %10, 0, 1
 138   ret %"struct.std::complex" %.fca.0.1.insert
 139 }
 140
 141 ; Loop unrolled with factor 2
 142 ;
 143 define %"struct.std::complex" @complex_mul_v2f64_unrolled(ptr %a, ptr %b) {
 144 ; CHECK-LABEL: complex_mul_v2f64_unrolled:
 145 ; CHECK:       // %bb.0: // %entry
 146 ; CHECK-NEXT:    movi v0.2d, #0000000000000000
 147 ; CHECK-NEXT:    movi v2.2d, #0000000000000000
 148 ; CHECK-NEXT:    adrp x8, .LCPI2_0
 149 ; CHECK-NEXT:    movi v3.2d, #0000000000000000
 150 ; CHECK-NEXT:    ldr q1, [x8, :lo12:.LCPI2_0]
 151 ; CHECK-NEXT:    mov x8, xzr
 152 ; CHECK-NEXT:  .LBB2_1: // %vector.body
 153 ; CHECK-NEXT:    // =>This Inner Loop Header: Depth=1
 154 ; CHECK-NEXT:    add x9, x0, x8
 155 ; CHECK-NEXT:    add x10, x1, x8
 156 ; CHECK-NEXT:    add x8, x8, #64
 157 ; CHECK-NEXT:    ldp q5, q4, [x9]
 158 ; CHECK-NEXT:    cmp x8, #1600
 159 ; CHECK-NEXT:    ldp q7, q6, [x10]
 160 ; CHECK-NEXT:    ldp q17, q16, [x9, #32]
 161 ; CHECK-NEXT:    ldp q19, q18, [x10, #32]
 162 ; CHECK-NEXT:    fcmla v1.2d, v5.2d, v7.2d, #0
 163 ; CHECK-NEXT:    fcmla v0.2d, v4.2d, v6.2d, #0
 164 ; CHECK-NEXT:    fcmla v2.2d, v17.2d, v19.2d, #0
 165 ; CHECK-NEXT:    fcmla v3.2d, v16.2d, v18.2d, #0
 166 ; CHECK-NEXT:    fcmla v1.2d, v5.2d, v7.2d, #90
 167 ; CHECK-NEXT:    fcmla v0.2d, v4.2d, v6.2d, #90
 168 ; CHECK-NEXT:    fcmla v2.2d, v17.2d, v19.2d, #90
 169 ; CHECK-NEXT:    fcmla v3.2d, v16.2d, v18.2d, #90
 170 ; CHECK-NEXT:    b.ne .LBB2_1
 171 ; CHECK-NEXT:  // %bb.2: // %middle.block
 172 ; CHECK-NEXT:    zip2 v4.2d, v2.2d, v3.2d
 173 ; CHECK-NEXT:    zip1 v2.2d, v2.2d, v3.2d
 174 ; CHECK-NEXT:    zip2 v3.2d, v1.2d, v0.2d
 175 ; CHECK-NEXT:    zip1 v0.2d, v1.2d, v0.2d
 176 ; CHECK-NEXT:    fadd v1.2d, v4.2d, v3.2d
 177 ; CHECK-NEXT:    fadd v0.2d, v2.2d, v0.2d
 178 ; CHECK-NEXT:    faddp d1, v1.2d
 179 ; CHECK-NEXT:    faddp d0, v0.2d
 180 ; CHECK-NEXT:    ret
 181 entry:
 182   %scevgep = getelementptr i8, ptr %a, i64 32
 183   %scevgep49 = getelementptr i8, ptr %b, i64 32
 184   br label %vector.body
 185
 186 vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %entry
 187   %lsr.iv54 = phi i64 [ %lsr.iv.next, %vector.body ], [ 100, %entry ]
 188   %lsr.iv50 = phi ptr [ %scevgep51, %vector.body ], [ %scevgep49, %entry ]
 189   %lsr.iv = phi ptr [ %scevgep48, %vector.body ], [ %scevgep, %entry ]
 190   %vec.phi = phi <2 x double> [ <double 1.000000e+00, double 0.000000e+00>, %entry ], [ %14, %vector.body ]
 191   %vec.phi27 = phi <2 x double> [ zeroinitializer, %entry ], [ %15, %vector.body ]
 192   %vec.phi28 = phi <2 x double> [ <double 2.000000e+00, double 0.000000e+00>, %entry ], [ %10, %vector.body ]
 193   %vec.phi29 = phi <2 x double> [ zeroinitializer, %entry ], [ %11, %vector.body ]
 194   %scevgep52 = getelementptr i8, ptr %lsr.iv, i64 -32
 195   %scevgep53 = getelementptr i8, ptr %lsr.iv50, i64 -32
 196   %wide.vec = load <4 x double>, ptr %scevgep52, align 8
 197   %wide.vec30 = load <4 x double>, ptr %lsr.iv, align 8
 198   %strided.vec = shufflevector <4 x double> %wide.vec, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
 199   %strided.vec31 = shufflevector <4 x double> %wide.vec30, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
 200   %strided.vec32 = shufflevector <4 x double> %wide.vec, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 3>
 201   %strided.vec33 = shufflevector <4 x double> %wide.vec30, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 3>
 202   %wide.vec34 = load <4 x double>, ptr %scevgep53, align 8
 203   %wide.vec35 = load <4 x double>, ptr %lsr.iv50, align 8
 204   %strided.vec36 = shufflevector <4 x double> %wide.vec34, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
 205   %strided.vec37 = shufflevector <4 x double> %wide.vec35, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 0, i32 2>
 206   %strided.vec38 = shufflevector <4 x double> %wide.vec34, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 3>
 207   %strided.vec39 = shufflevector <4 x double> %wide.vec35, <4 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 3>
 208   %0 = fmul fast <2 x double> %strided.vec38, %strided.vec
 209   %1 = fmul fast <2 x double> %strided.vec39, %strided.vec31
 210   %2 = fmul fast <2 x double> %strided.vec36, %strided.vec32
 211   %3 = fmul fast <2 x double> %strided.vec37, %strided.vec33
 212   %4 = fmul fast <2 x double> %strided.vec36, %strided.vec
 213   %5 = fmul fast <2 x double> %strided.vec37, %strided.vec31
 214   %6 = fadd fast <2 x double> %4, %vec.phi28
 215   %7 = fadd fast <2 x double> %5, %vec.phi29
 216   %8 = fmul fast <2 x double> %strided.vec38, %strided.vec32
 217   %9 = fmul fast <2 x double> %strided.vec39, %strided.vec33
 218   %10 = fsub fast <2 x double> %6, %8
 219   %11 = fsub fast <2 x double> %7, %9
 220   %12 = fadd fast <2 x double> %2, %vec.phi
 221   %13 = fadd fast <2 x double> %3, %vec.phi27
 222   %14 = fadd fast <2 x double> %12, %0
 223   %15 = fadd fast <2 x double> %13, %1
 224   %scevgep48 = getelementptr i8, ptr %lsr.iv, i64 64
 225   %scevgep51 = getelementptr i8, ptr %lsr.iv50, i64 64
 226   %lsr.iv.next = add nsw i64 %lsr.iv54, -4
 227   %16 = icmp eq i64 %lsr.iv.next, 0
 228   br i1 %16, label %middle.block, label %vector.body
 229
 230 middle.block:                                     ; preds = %vector.body
 231   %bin.rdx40 = fadd fast <2 x double> %11, %10
 232   %17 = tail call fast double @llvm.vector.reduce.fadd.v2f64(double -0.000000e+00, <2 x double> %bin.rdx40)
 233   %bin.rdx = fadd fast <2 x double> %15, %14
 234   %18 = tail call fast double @llvm.vector.reduce.fadd.v2f64(double -0.000000e+00, <2 x double> %bin.rdx)
 235   %.fca.0.0.insert = insertvalue %"struct.std::complex" poison, double %17, 0, 0
 236   %.fca.0.1.insert = insertvalue %"struct.std::complex" %.fca.0.0.insert, double %18, 0, 1
 237   ret %"struct.std::complex" %.fca.0.1.insert
 238 }
 239
 240 ; The reduced bug from D153355. Shows that reduction was detected where it did not exist.
 241 define void @incorrect_reduction_pattern(i1 %exitcond.not) {
 242 ; CHECK-LABEL: incorrect_reduction_pattern:
 243 ; CHECK:       // %bb.0: // %entry
 244 ; CHECK-NEXT:  .LBB3_1: // %for.body
 245 ; CHECK-NEXT:    // =>This Inner Loop Header: Depth=1
 246 ; CHECK-NEXT:    tbz w0, #0, .LBB3_1
 247 ; CHECK-NEXT:  // %bb.2: // %for.end.loopexit
 248 ; CHECK-NEXT:    ret
 249 entry:
 250   br label %for.body
 251
 252 for.body:                                         ; preds = %for.body, %entry
 253   %vec_r = phi <4 x float> [ zeroinitializer, %entry ], [ %lane_r, %for.body ]
 254   %vec_i = phi <4 x float> [ zeroinitializer, %entry ], [ %lane_i, %for.body ]
 255   %add = fadd <4 x float> %vec_r, %vec_i
 256   %lane_r = shufflevector <4 x float> <float 1.000000e+00, float undef, float undef, float undef>, <4 x float> zeroinitializer, <4 x i32> zeroinitializer
 257   %lane_i = shufflevector <4 x float> <float 1.000000e+00, float undef, float undef, float undef>, <4 x float> zeroinitializer, <4 x i32> zeroinitializer
 258   br i1 %exitcond.not, label %for.end.loopexit, label %for.body
 259
 260 for.end.loopexit:                                 ; preds = %for.body
 261   %mul.r = fadd <4 x float> %lane_r, %add
 262   %mul.i = fadd <4 x float> %lane_i, %add
 263   ret void
 264 }
 265
 266 declare double @llvm.vector.reduce.fadd.v2f64(double, <2 x double>)