llvm/test/CodeGen/PowerPC/pcrel-linkeropt.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_llc_test_checks.py
   2 ; RUN: llc -verify-machineinstrs -mtriple=powerpc64le-unknown-linux-gnu \
   3 ; RUN:   -mcpu=future -ppc-asm-full-reg-names -ppc-vsr-nums-as-vr \
   4 ; RUN:   < %s | FileCheck %s
   5
   6 ; On future CPU with PC Relative addressing enabled, it is possible for the
   7 ; linker to optimize GOT indirect accesses. In order for the linker to do this
   8 ; the compiler needs to add a hint using the R_PPC64_PCREL_OPT relocation.
   9 ; This test checks that the compiler adds the R_PPC64_PCREL_OPT relocation
  10 ; correctly.
  11
  12 @input8 = external local_unnamed_addr global i8, align 1
  13 @output8 = external local_unnamed_addr global i8, align 1
  14 @input16 = external local_unnamed_addr global i16, align 2
  15 @output16 = external local_unnamed_addr global i16, align 2
  16 @input32 = external global i32, align 4
  17 @output32 = external local_unnamed_addr global i32, align 4
  18 @input64 = external local_unnamed_addr global i64, align 8
  19 @output64 = external local_unnamed_addr global i64, align 8
  20 @input128 = external local_unnamed_addr global i128, align 16
  21 @output128 = external local_unnamed_addr global i128, align 16
  22 @inputf32 = external local_unnamed_addr global float, align 4
  23 @outputf32 = external local_unnamed_addr global float, align 4
  24 @inputf64 = external local_unnamed_addr global double, align 8
  25 @outputf64 = external local_unnamed_addr global double, align 8
  26 @inputVi32 = external local_unnamed_addr global <4 x i32>, align 16
  27 @outputVi32 = external local_unnamed_addr global <4 x i32>, align 16
  28 @inputVi64 = external local_unnamed_addr global <2 x i64>, align 16
  29 @outputVi64 = external local_unnamed_addr global <2 x i64>, align 16
  30 @ArrayIn = external global [10 x i32], align 4
  31 @ArrayOut = external local_unnamed_addr global [10 x i32], align 4
  32 @IntPtrIn = external local_unnamed_addr global ptr, align 8
  33 @IntPtrOut = external local_unnamed_addr global ptr, align 8
  34 @FuncPtrIn = external local_unnamed_addr global ptr, align 8
  35 @FuncPtrOut = external local_unnamed_addr global ptr, align 8
  36
  37 define dso_local void @ReadWrite8() local_unnamed_addr #0 {
  38 ; In this test the stb r3, 0(r4) cannot be optimized because it
  39 ; uses the register r3 and that register is defined by lbz r3, 0(r3)
  40 ; which is defined between the pld and the stb.
  41 ; CHECK-LABEL: ReadWrite8:
  42 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
  43 ; CHECK-NEXT:    pld r3, input8@got@pcrel(0), 1
  44 ; CHECK-NEXT:  .Lpcrel0:
  45 ; CHECK-NEXT:    pld r4, output8@got@pcrel(0), 1
  46 ; CHECK-NEXT:    .reloc .Lpcrel0-8,R_PPC64_PCREL_OPT,.-(.Lpcrel0-8)
  47 ; CHECK-NEXT:    lbz r3, 0(r3)
  48 ; CHECK-NEXT:    stb r3, 0(r4)
  49 ; CHECK-NEXT:    blr
  50 entry:
  51   %0 = load i8, ptr @input8, align 1
  52   store i8 %0, ptr @output8, align 1
  53   ret void
  54 }
  55
  56 define dso_local void @ReadWrite16() local_unnamed_addr #0 {
  57 ; In this test the sth r3, 0(r4) cannot be optimized because it
  58 ; uses the register r3 and that register is defined by lhz r3, 0(r3)
  59 ; which is defined between the pld and the sth.
  60 ; CHECK-LABEL: ReadWrite16:
  61 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
  62 ; CHECK-NEXT:    pld r3, input16@got@pcrel(0), 1
  63 ; CHECK-NEXT:  .Lpcrel1:
  64 ; CHECK-NEXT:    pld r4, output16@got@pcrel(0), 1
  65 ; CHECK-NEXT:    .reloc .Lpcrel1-8,R_PPC64_PCREL_OPT,.-(.Lpcrel1-8)
  66 ; CHECK-NEXT:    lhz r3, 0(r3)
  67 ; CHECK-NEXT:    sth r3, 0(r4)
  68 ; CHECK-NEXT:    blr
  69 entry:
  70   %0 = load i16, ptr @input16, align 2
  71   store i16 %0, ptr @output16, align 2
  72   ret void
  73 }
  74
  75 define dso_local void @ReadWrite32() local_unnamed_addr #0 {
  76 ; CHECK-LABEL: ReadWrite32:
  77 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
  78 ; CHECK-NEXT:    pld r3, input32@got@pcrel(0), 1
  79 ; CHECK-NEXT:  .Lpcrel2:
  80 ; CHECK-NEXT:    pld r4, output32@got@pcrel(0), 1
  81 ; CHECK-NEXT:    .reloc .Lpcrel2-8,R_PPC64_PCREL_OPT,.-(.Lpcrel2-8)
  82 ; CHECK-NEXT:    lwz r3, 0(r3)
  83 ; CHECK-NEXT:    stw r3, 0(r4)
  84 ; CHECK-NEXT:    blr
  85 entry:
  86   %0 = load i32, ptr @input32, align 4
  87   store i32 %0, ptr @output32, align 4
  88   ret void
  89 }
  90
  91 define dso_local void @ReadWrite64() local_unnamed_addr #0 {
  92 ; CHECK-LABEL: ReadWrite64:
  93 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
  94 ; CHECK-NEXT:    pld r3, input64@got@pcrel(0), 1
  95 ; CHECK-NEXT:  .Lpcrel3:
  96 ; CHECK-NEXT:    pld r4, output64@got@pcrel(0), 1
  97 ; CHECK-NEXT:    .reloc .Lpcrel3-8,R_PPC64_PCREL_OPT,.-(.Lpcrel3-8)
  98 ; CHECK-NEXT:    ld r3, 0(r3)
  99 ; CHECK-NEXT:    std r3, 0(r4)
 100 ; CHECK-NEXT:    blr
 101 entry:
 102   %0 = load i64, ptr @input64, align 8
 103   store i64 %0, ptr @output64, align 8
 104   ret void
 105 }
 106
 107 ; FIXME: we should always convert X-Form instructions that use
 108 ; PPC::ZERO[8] to the corresponding D-Form so we can perform this opt.
 109 define dso_local void @ReadWrite128() local_unnamed_addr #0 {
 110 ; CHECK-LABEL: ReadWrite128:
 111 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 112 ; CHECK-NEXT:    pld r3, input128@got@pcrel(0), 1
 113 ; CHECK-NEXT:  .Lpcrel4:
 114 ; CHECK-NEXT:    .reloc .Lpcrel4-8,R_PPC64_PCREL_OPT,.-(.Lpcrel4-8)
 115 ; CHECK-NEXT:    lxv vs0, 0(r3)
 116 ; CHECK-NEXT:    pld r3, output128@got@pcrel(0), 1
 117 ; CHECK-NEXT:  .Lpcrel5:
 118 ; CHECK-NEXT:    .reloc .Lpcrel5-8,R_PPC64_PCREL_OPT,.-(.Lpcrel5-8)
 119 ; CHECK-NEXT:    stxv vs0, 0(r3)
 120 ; CHECK-NEXT:    blr
 121 entry:
 122   %0 = load i128, ptr @input128, align 16
 123   store i128 %0, ptr @output128, align 16
 124   ret void
 125 }
 126
 127 define dso_local void @ReadWritef32() local_unnamed_addr #0 {
 128 ; CHECK-LABEL: ReadWritef32:
 129 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 130 ; CHECK-NEXT:    pld r3, inputf32@got@pcrel(0), 1
 131 ; CHECK-NEXT:  .Lpcrel6:
 132 ; CHECK-NEXT:    xxspltidp vs1, 1078103900
 133 ; CHECK-NEXT:    .reloc .Lpcrel6-8,R_PPC64_PCREL_OPT,.-(.Lpcrel6-8)
 134 ; CHECK-NEXT:    lfs f0, 0(r3)
 135 ; CHECK-NEXT:    pld r3, outputf32@got@pcrel(0), 1
 136 ; CHECK-NEXT:    xsaddsp f0, f0, f1
 137 ; CHECK-NEXT:    stfs f0, 0(r3)
 138 ; CHECK-NEXT:    blr
 139 entry:
 140   %0 = load float, ptr @inputf32, align 4
 141   %add = fadd float %0, 0x400851EB80000000
 142   store float %add, ptr @outputf32, align 4
 143   ret void
 144 }
 145
 146 define dso_local void @ReadWritef64() local_unnamed_addr #0 {
 147 ; CHECK-LABEL: ReadWritef64:
 148 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 149 ; CHECK-NEXT:    pld r3, inputf64@got@pcrel(0), 1
 150 ; CHECK-NEXT:  .Lpcrel7:
 151 ; CHECK-NEXT:    xxsplti32dx vs1, 0, 1075524403
 152 ; CHECK-NEXT:    xxsplti32dx vs1, 1, 858993459
 153 ; CHECK-NEXT:    .reloc .Lpcrel7-8,R_PPC64_PCREL_OPT,.-(.Lpcrel7-8)
 154 ; CHECK-NEXT:    lfd f0, 0(r3)
 155 ; CHECK-NEXT:    pld r3, outputf64@got@pcrel(0), 1
 156 ; CHECK-NEXT:    xsadddp f0, f0, f1
 157 ; CHECK-NEXT:    stfd f0, 0(r3)
 158 ; CHECK-NEXT:    blr
 159 entry:
 160   %0 = load double, ptr @inputf64, align 8
 161   %add = fadd double %0, 6.800000e+00
 162   store double %add, ptr @outputf64, align 8
 163   ret void
 164 }
 165
 166 ; FIXME: we should always convert X-Form instructions that use
 167 ; PPC::ZERO[8] to the corresponding D-Form so we can perform this opt.
 168 define dso_local void @ReadWriteVi32() local_unnamed_addr #0 {
 169 ; CHECK-LABEL: ReadWriteVi32:
 170 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 171 ; CHECK-NEXT:    pld r3, inputVi32@got@pcrel(0), 1
 172 ; CHECK-NEXT:  .Lpcrel8:
 173 ; CHECK-NEXT:    li r4, 45
 174 ; CHECK-NEXT:    .reloc .Lpcrel8-8,R_PPC64_PCREL_OPT,.-(.Lpcrel8-8)
 175 ; CHECK-NEXT:    lxv v2, 0(r3)
 176 ; CHECK-NEXT:    pld r3, outputVi32@got@pcrel(0), 1
 177 ; CHECK-NEXT:    vinsw v2, r4, 8
 178 ; CHECK-NEXT:    stxv v2, 0(r3)
 179 ; CHECK-NEXT:    blr
 180 entry:
 181   %0 = load <4 x i32>, ptr @inputVi32, align 16
 182   %vecins = insertelement <4 x i32> %0, i32 45, i32 1
 183   store <4 x i32> %vecins, ptr @outputVi32, align 16
 184   ret void
 185 }
 186
 187 define dso_local void @ReadWriteVi64() local_unnamed_addr #0 {
 188 ; CHECK-LABEL: ReadWriteVi64:
 189 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 190 ; CHECK-NEXT:    pld r3, inputVi64@got@pcrel(0), 1
 191 ; CHECK-NEXT:  .Lpcrel9:
 192 ; CHECK-NEXT:    .reloc .Lpcrel9-8,R_PPC64_PCREL_OPT,.-(.Lpcrel9-8)
 193 ; CHECK-NEXT:    lxv vs0, 0(r3)
 194 ; CHECK-NEXT:    pld r3, outputVi64@got@pcrel(0), 1
 195 ; CHECK-NEXT:  .Lpcrel10:
 196 ; CHECK-NEXT:    .reloc .Lpcrel10-8,R_PPC64_PCREL_OPT,.-(.Lpcrel10-8)
 197 ; CHECK-NEXT:    stxv vs0, 0(r3)
 198 ; CHECK-NEXT:    blr
 199 entry:
 200   %0 = load <2 x i64>, ptr @inputVi64, align 16
 201   store <2 x i64> %0, ptr @outputVi64, align 16
 202   ret void
 203 }
 204
 205 define dso_local void @ReadWriteArray() local_unnamed_addr #0 {
 206 ; CHECK-LABEL: ReadWriteArray:
 207 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 208 ; CHECK-NEXT:    pld r3, ArrayIn@got@pcrel(0), 1
 209 ; CHECK-NEXT:  .Lpcrel11:
 210 ; CHECK-NEXT:    pld r4, ArrayOut@got@pcrel(0), 1
 211 ; CHECK-NEXT:    .reloc .Lpcrel11-8,R_PPC64_PCREL_OPT,.-(.Lpcrel11-8)
 212 ; CHECK-NEXT:    lwz r3, 28(r3)
 213 ; CHECK-NEXT:    addi r3, r3, 42
 214 ; CHECK-NEXT:    stw r3, 8(r4)
 215 ; CHECK-NEXT:    blr
 216 entry:
 217   %0 = load i32, ptr getelementptr inbounds ([10 x i32], ptr @ArrayIn, i64 0, i64 7), align 4
 218   %add = add nsw i32 %0, 42
 219   store i32 %add, ptr getelementptr inbounds ([10 x i32], ptr @ArrayOut, i64 0, i64 2), align 4
 220   ret void
 221 }
 222
 223 define dso_local void @ReadWriteSameArray() local_unnamed_addr #0 {
 224 ; CHECK-LABEL: ReadWriteSameArray:
 225 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 226 ; CHECK-NEXT:    pld r3, ArrayIn@got@pcrel(0), 1
 227 ; CHECK-NEXT:    lwz r4, 12(r3)
 228 ; CHECK-NEXT:    addi r4, r4, 8
 229 ; CHECK-NEXT:    stw r4, 24(r3)
 230 ; CHECK-NEXT:    blr
 231 entry:
 232   %0 = load i32, ptr getelementptr inbounds ([10 x i32], ptr @ArrayIn, i64 0, i64 3), align 4
 233   %add = add nsw i32 %0, 8
 234   store i32 %add, ptr getelementptr inbounds ([10 x i32], ptr @ArrayIn, i64 0, i64 6), align 4
 235   ret void
 236 }
 237
 238 define dso_local void @ReadWriteIntPtr() local_unnamed_addr #0 {
 239 ; CHECK-LABEL: ReadWriteIntPtr:
 240 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 241 ; CHECK-NEXT:    pld r3, IntPtrIn@got@pcrel(0), 1
 242 ; CHECK-NEXT:  .Lpcrel12:
 243 ; CHECK-NEXT:    pld r4, IntPtrOut@got@pcrel(0), 1
 244 ; CHECK-NEXT:  .Lpcrel13:
 245 ; CHECK-NEXT:    .reloc .Lpcrel12-8,R_PPC64_PCREL_OPT,.-(.Lpcrel12-8)
 246 ; CHECK-NEXT:    ld r3, 0(r3)
 247 ; CHECK-NEXT:    .reloc .Lpcrel13-8,R_PPC64_PCREL_OPT,.-(.Lpcrel13-8)
 248 ; CHECK-NEXT:    ld r4, 0(r4)
 249 ; CHECK-NEXT:    lwz r5, 216(r3)
 250 ; CHECK-NEXT:    lwz r3, 48(r3)
 251 ; CHECK-NEXT:    add r3, r3, r5
 252 ; CHECK-NEXT:    stw r3, 136(r4)
 253 ; CHECK-NEXT:    blr
 254 entry:
 255   %0 = load ptr, ptr @IntPtrIn, align 8
 256   %arrayidx = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 54
 257   %1 = load i32, ptr %arrayidx, align 4
 258   %arrayidx1 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 12
 259   %2 = load i32, ptr %arrayidx1, align 4
 260   %add = add nsw i32 %2, %1
 261   %3 = load ptr, ptr @IntPtrOut, align 8
 262   %arrayidx2 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 34
 263   store i32 %add, ptr %arrayidx2, align 4
 264   ret void
 265 }
 266
 267 define dso_local void @ReadWriteFuncPtr() local_unnamed_addr #0 {
 268 ; CHECK-LABEL: ReadWriteFuncPtr:
 269 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 270 ; CHECK-NEXT:    pld r3, FuncPtrIn@got@pcrel(0), 1
 271 ; CHECK-NEXT:  .Lpcrel14:
 272 ; CHECK-NEXT:    pld r4, FuncPtrOut@got@pcrel(0), 1
 273 ; CHECK-NEXT:    .reloc .Lpcrel14-8,R_PPC64_PCREL_OPT,.-(.Lpcrel14-8)
 274 ; CHECK-NEXT:    ld r3, 0(r3)
 275 ; CHECK-NEXT:    std r3, 0(r4)
 276 ; CHECK-NEXT:    blr
 277 entry:
 278   %0 = load i64, ptr @FuncPtrIn, align 8
 279   store i64 %0, ptr @FuncPtrOut, align 8
 280   ret void
 281 }
 282
 283 define dso_local void @FuncPtrCopy() local_unnamed_addr #0 {
 284 ; CHECK-LABEL: FuncPtrCopy:
 285 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 286 ; CHECK-NEXT:    pld r3, FuncPtrOut@got@pcrel(0), 1
 287 ; CHECK-NEXT:    pld r4, Callee@got@pcrel(0), 1
 288 ; CHECK-NEXT:    std r4, 0(r3)
 289 ; CHECK-NEXT:    blr
 290 entry:
 291   store ptr @Callee, ptr @FuncPtrOut, align 8
 292   ret void
 293 }
 294
 295 declare void @Callee(...)
 296
 297 define dso_local void @FuncPtrCall() local_unnamed_addr #0 {
 298 ; CHECK-LABEL: FuncPtrCall:
 299 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 300 ; CHECK-NEXT:    pld r3, FuncPtrIn@got@pcrel(0), 1
 301 ; CHECK-NEXT:  .Lpcrel15:
 302 ; CHECK-NEXT:    .reloc .Lpcrel15-8,R_PPC64_PCREL_OPT,.-(.Lpcrel15-8)
 303 ; CHECK-NEXT:    ld r12, 0(r3)
 304 ; CHECK-NEXT:    mtctr r12
 305 ; CHECK-NEXT:    bctr
 306 ; CHECK-NEXT:    #TC_RETURNr8 ctr 0
 307 entry:
 308   %0 = load ptr, ptr @FuncPtrIn, align 8
 309   tail call void %0()
 310   ret void
 311 }
 312
 313 define dso_local signext i32 @ReadVecElement() local_unnamed_addr #0 {
 314 ; CHECK-LABEL: ReadVecElement:
 315 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 316 ; CHECK-NEXT:    pld r3, inputVi32@got@pcrel(0), 1
 317 ; CHECK-NEXT:  .Lpcrel16:
 318 ; CHECK-NEXT:    .reloc .Lpcrel16-8,R_PPC64_PCREL_OPT,.-(.Lpcrel16-8)
 319 ; CHECK-NEXT:    lwa r3, 4(r3)
 320 ; CHECK-NEXT:    blr
 321 entry:
 322   %0 = load <4 x i32>, ptr @inputVi32, align 16
 323   %vecext = extractelement <4 x i32> %0, i32 1
 324   ret i32 %vecext
 325 }
 326
 327 define dso_local signext i32 @VecMultiUse() local_unnamed_addr #0 {
 328 ; CHECK-LABEL: VecMultiUse:
 329 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 330 ; CHECK-NEXT:    mflr r0
 331 ; CHECK-NEXT:    std r29, -24(r1) # 8-byte Folded Spill
 332 ; CHECK-NEXT:    std r30, -16(r1) # 8-byte Folded Spill
 333 ; CHECK-NEXT:    std r0, 16(r1)
 334 ; CHECK-NEXT:    stdu r1, -64(r1)
 335 ; CHECK-NEXT:    pld r30, inputVi32@got@pcrel(0), 1
 336 ; CHECK-NEXT:    lwz r29, 4(r30)
 337 ; CHECK-NEXT:    bl Callee@notoc
 338 ; CHECK-NEXT:    lwz r3, 8(r30)
 339 ; CHECK-NEXT:    add r29, r3, r29
 340 ; CHECK-NEXT:    bl Callee@notoc
 341 ; CHECK-NEXT:    lwz r3, 0(r30)
 342 ; CHECK-NEXT:    add r3, r29, r3
 343 ; CHECK-NEXT:    extsw r3, r3
 344 ; CHECK-NEXT:    addi r1, r1, 64
 345 ; CHECK-NEXT:    ld r0, 16(r1)
 346 ; CHECK-NEXT:    ld r30, -16(r1) # 8-byte Folded Reload
 347 ; CHECK-NEXT:    ld r29, -24(r1) # 8-byte Folded Reload
 348 ; CHECK-NEXT:    mtlr r0
 349 ; CHECK-NEXT:    blr
 350 entry:
 351   %0 = load <4 x i32>, ptr @inputVi32, align 16
 352   tail call void @Callee()
 353   %1 = load <4 x i32>, ptr @inputVi32, align 16
 354   %2 = extractelement <4 x i32> %1, i32 2
 355   %3 = extractelement <4 x i32> %0, i64 1
 356   %4 = add nsw i32 %2, %3
 357   tail call void @Callee()
 358   %5 = load <4 x i32>, ptr @inputVi32, align 16
 359   %vecext2 = extractelement <4 x i32> %5, i32 0
 360   %add3 = add nsw i32 %4, %vecext2
 361   ret i32 %add3
 362 }
 363
 364 define dso_local signext i32 @UseAddr(i32 signext %a) local_unnamed_addr #0 {
 365 ; CHECK-LABEL: UseAddr:
 366 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 367 ; CHECK-NEXT:    mflr r0
 368 ; CHECK-NEXT:    std r30, -16(r1) # 8-byte Folded Spill
 369 ; CHECK-NEXT:    std r0, 16(r1)
 370 ; CHECK-NEXT:    stdu r1, -48(r1)
 371 ; CHECK-NEXT:    pld r4, ArrayIn@got@pcrel(0), 1
 372 ; CHECK-NEXT:    lwz r5, 16(r4)
 373 ; CHECK-NEXT:    add r30, r5, r3
 374 ; CHECK-NEXT:    mr r3, r4
 375 ; CHECK-NEXT:    bl getAddr@notoc
 376 ; CHECK-NEXT:    add r3, r30, r3
 377 ; CHECK-NEXT:    extsw r3, r3
 378 ; CHECK-NEXT:    addi r1, r1, 48
 379 ; CHECK-NEXT:    ld r0, 16(r1)
 380 ; CHECK-NEXT:    ld r30, -16(r1) # 8-byte Folded Reload
 381 ; CHECK-NEXT:    mtlr r0
 382 ; CHECK-NEXT:    blr
 383 entry:
 384   %0 = load i32, ptr getelementptr inbounds ([10 x i32], ptr @ArrayIn, i64 0, i64 4), align 4
 385   %add = add nsw i32 %0, %a
 386   %call = tail call signext i32 @getAddr(ptr @ArrayIn)
 387   %add1 = add nsw i32 %add, %call
 388   ret i32 %add1
 389 }
 390
 391 declare signext i32 @getAddr(ptr) local_unnamed_addr
 392
 393 define dso_local nonnull ptr @AddrTaken32() local_unnamed_addr #0 {
 394 ; CHECK-LABEL: AddrTaken32:
 395 ; CHECK:       # %bb.0: # %entry
 396 ; CHECK-NEXT:    pld r3, input32@got@pcrel(0), 1
 397 ; CHECK-NEXT:    blr
 398 entry:
 399   ret ptr @input32
 400 }
 401
 402 attributes #0 = { nounwind }