llvm/test/Transforms/EarlyCSE/basic.ll

   1 ; RUN: opt < %s -S -early-cse -earlycse-debug-hash | FileCheck %s
   2 ; RUN: opt < %s -S -basic-aa -early-cse-memssa | FileCheck %s
   3 ; RUN: opt < %s -S -passes=early-cse | FileCheck %s
   4
   5 declare void @llvm.assume(i1) nounwind
   6
   7 ; CHECK-LABEL: @test1(
   8 define void @test1(i8 %V, i32 *%P) {
   9   %A = bitcast i64 42 to double  ;; dead
  10   %B = add i32 4, 19             ;; constant folds
  11   store i32 %B, i32* %P
  12   ; CHECK-NEXT: store i32 23, i32* %P
  13
  14   %C = zext i8 %V to i32
  15   %D = zext i8 %V to i32  ;; CSE
  16   store volatile i32 %C, i32* %P
  17   store volatile i32 %D, i32* %P
  18   ; CHECK-NEXT: %C = zext i8 %V to i32
  19   ; CHECK-NEXT: store volatile i32 %C
  20   ; CHECK-NEXT: store volatile i32 %C
  21
  22   %E = add i32 %C, %C
  23   %F = add i32 %C, %C
  24   store volatile i32 %E, i32* %P
  25   store volatile i32 %F, i32* %P
  26   ; CHECK-NEXT: %E = add i32 %C, %C
  27   ; CHECK-NEXT: store volatile i32 %E
  28   ; CHECK-NEXT: store volatile i32 %E
  29
  30   %G = add nuw i32 %C, %C
  31   store volatile i32 %G, i32* %P
  32   ; CHECK-NEXT: store volatile i32 %E
  33   ret void
  34 }
  35
  36
  37 ;; Simple load value numbering.
  38 ; CHECK-LABEL: @test2(
  39 define i32 @test2(i32 *%P) {
  40   %V1 = load i32, i32* %P
  41   %V2 = load i32, i32* %P
  42   %Diff = sub i32 %V1, %V2
  43   ret i32 %Diff
  44   ; CHECK: ret i32 0
  45 }
  46
  47 ; CHECK-LABEL: @test2a(
  48 define i32 @test2a(i32 *%P, i1 %b) {
  49   %V1 = load i32, i32* %P
  50   tail call void @llvm.assume(i1 %b)
  51   %V2 = load i32, i32* %P
  52   %Diff = sub i32 %V1, %V2
  53   ret i32 %Diff
  54   ; CHECK: ret i32 0
  55 }
  56
  57 ;; Cross block load value numbering.
  58 ; CHECK-LABEL: @test3(
  59 define i32 @test3(i32 *%P, i1 %Cond) {
  60   %V1 = load i32, i32* %P
  61   br i1 %Cond, label %T, label %F
  62 T:
  63   store i32 4, i32* %P
  64   ret i32 42
  65 F:
  66   %V2 = load i32, i32* %P
  67   %Diff = sub i32 %V1, %V2
  68   ret i32 %Diff
  69   ; CHECK: F:
  70   ; CHECK: ret i32 0
  71 }
  72
  73 ; CHECK-LABEL: @test3a(
  74 define i32 @test3a(i32 *%P, i1 %Cond, i1 %b) {
  75   %V1 = load i32, i32* %P
  76   br i1 %Cond, label %T, label %F
  77 T:
  78   store i32 4, i32* %P
  79   ret i32 42
  80 F:
  81   tail call void @llvm.assume(i1 %b)
  82   %V2 = load i32, i32* %P
  83   %Diff = sub i32 %V1, %V2
  84   ret i32 %Diff
  85   ; CHECK: F:
  86   ; CHECK: ret i32 0
  87 }
  88
  89 ;; Cross block load value numbering stops when stores happen.
  90 ; CHECK-LABEL: @test4(
  91 define i32 @test4(i32 *%P, i1 %Cond) {
  92   %V1 = load i32, i32* %P
  93   br i1 %Cond, label %T, label %F
  94 T:
  95   ret i32 42
  96 F:
  97   ; Clobbers V1
  98   store i32 42, i32* %P
  99
 100   %V2 = load i32, i32* %P
 101   %Diff = sub i32 %V1, %V2
 102   ret i32 %Diff
 103   ; CHECK: F:
 104   ; CHECK: ret i32 %Diff
 105 }
 106
 107 declare i32 @func(i32 *%P) readonly
 108
 109 ;; Simple call CSE'ing.
 110 ; CHECK-LABEL: @test5(
 111 define i32 @test5(i32 *%P) {
 112   %V1 = call i32 @func(i32* %P)
 113   %V2 = call i32 @func(i32* %P)
 114   %Diff = sub i32 %V1, %V2
 115   ret i32 %Diff
 116   ; CHECK: ret i32 0
 117 }
 118
 119 ;; Trivial Store->load forwarding
 120 ; CHECK-LABEL: @test6(
 121 define i32 @test6(i32 *%P) {
 122   store i32 42, i32* %P
 123   %V1 = load i32, i32* %P
 124   ret i32 %V1
 125   ; CHECK: ret i32 42
 126 }
 127
 128 ; CHECK-LABEL: @test6a(
 129 define i32 @test6a(i32 *%P, i1 %b) {
 130   store i32 42, i32* %P
 131   tail call void @llvm.assume(i1 %b)
 132   %V1 = load i32, i32* %P
 133   ret i32 %V1
 134   ; CHECK: ret i32 42
 135 }
 136
 137 ;; Trivial dead store elimination.
 138 ; CHECK-LABEL: @test7(
 139 define void @test7(i32 *%P) {
 140   store i32 42, i32* %P
 141   store i32 45, i32* %P
 142   ret void
 143   ; CHECK-NEXT: store i32 45
 144   ; CHECK-NEXT: ret void
 145 }
 146
 147 ;; Readnone functions aren't invalidated by stores.
 148 ; CHECK-LABEL: @test8(
 149 define i32 @test8(i32 *%P) {
 150   %V1 = call i32 @func(i32* %P) readnone
 151   store i32 4, i32* %P
 152   %V2 = call i32 @func(i32* %P) readnone
 153   %Diff = sub i32 %V1, %V2
 154   ret i32 %Diff
 155   ; CHECK: ret i32 0
 156 }
 157
 158 ;; Trivial DSE can't be performed across a readonly call.  The call
 159 ;; can observe the earlier write.
 160 ; CHECK-LABEL: @test9(
 161 define i32 @test9(i32 *%P) {
 162   store i32 4, i32* %P
 163   %V1 = call i32 @func(i32* %P) readonly
 164   store i32 5, i32* %P
 165   ret i32 %V1
 166   ; CHECK: store i32 4, i32* %P
 167   ; CHECK-NEXT: %V1 = call i32 @func(i32* %P)
 168   ; CHECK-NEXT: store i32 5, i32* %P
 169   ; CHECK-NEXT: ret i32 %V1
 170 }
 171
 172 ;; Trivial DSE can be performed across a readnone call.
 173 ; CHECK-LABEL: @test10
 174 define i32 @test10(i32 *%P) {
 175   store i32 4, i32* %P
 176   %V1 = call i32 @func(i32* %P) readnone
 177   store i32 5, i32* %P
 178   ret i32 %V1
 179   ; CHECK-NEXT: %V1 = call i32 @func(i32* %P)
 180   ; CHECK-NEXT: store i32 5, i32* %P
 181   ; CHECK-NEXT: ret i32 %V1
 182 }
 183
 184 ;; Trivial dead store elimination - should work for an entire series of dead stores too.
 185 ; CHECK-LABEL: @test11(
 186 define void @test11(i32 *%P) {
 187   store i32 42, i32* %P
 188   store i32 43, i32* %P
 189   store i32 44, i32* %P
 190   store i32 45, i32* %P
 191   ret void
 192   ; CHECK-NEXT: store i32 45
 193   ; CHECK-NEXT: ret void
 194 }
 195
 196 ; CHECK-LABEL: @test12(
 197 define i32 @test12(i1 %B, i32* %P1, i32* %P2) {
 198   %load0 = load i32, i32* %P1
 199   %1 = load atomic i32, i32* %P2 seq_cst, align 4
 200   %load1 = load i32, i32* %P1
 201   %sel = select i1 %B, i32 %load0, i32 %load1
 202   ret i32 %sel
 203   ; CHECK: load i32, i32* %P1
 204   ; CHECK: load i32, i32* %P1
 205 }
 206
 207 define void @dse1(i32 *%P) {
 208 ; CHECK-LABEL: @dse1
 209 ; CHECK-NOT: store
 210   %v = load i32, i32* %P
 211   store i32 %v, i32* %P
 212   ret void
 213 }
 214
 215 define void @dse2(i32 *%P) {
 216 ; CHECK-LABEL: @dse2
 217 ; CHECK-NOT: store
 218   %v = load atomic i32, i32* %P seq_cst, align 4
 219   store i32 %v, i32* %P
 220   ret void
 221 }
 222
 223 define void @dse3(i32 *%P) {
 224 ; CHECK-LABEL: @dse3
 225 ; CHECK-NOT: store
 226   %v = load atomic i32, i32* %P seq_cst, align 4
 227   store atomic i32 %v, i32* %P unordered, align 4
 228   ret void
 229 }
 230
 231 define i32 @dse4(i32 *%P, i32 *%Q) {
 232 ; CHECK-LABEL: @dse4
 233 ; CHECK-NOT: store
 234 ; CHECK: ret i32 0
 235   %a = load i32, i32* %Q
 236   %v = load atomic i32, i32* %P unordered, align 4
 237   store atomic i32 %v, i32* %P unordered, align 4
 238   %b = load i32, i32* %Q
 239   %res = sub i32 %a, %b
 240   ret i32 %res
 241 }
 242
 243 ; Note that in this example, %P and %Q could in fact be the same
 244 ; pointer.  %v could be different than the value observed for %a
 245 ; and that's okay because we're using relaxed memory ordering.
 246 ; The only guarantee we have to provide is that each of the loads
 247 ; has to observe some value written to that location.  We  do
 248 ; not have to respect the order in which those writes were done.
 249 define i32 @dse5(i32 *%P, i32 *%Q) {
 250 ; CHECK-LABEL: @dse5
 251 ; CHECK-NOT: store
 252 ; CHECK: ret i32 0
 253   %v = load atomic i32, i32* %P unordered, align 4
 254   %a = load atomic i32, i32* %Q unordered, align 4
 255   store atomic i32 %v, i32* %P unordered, align 4
 256   %b = load atomic i32, i32* %Q unordered, align 4
 257   %res = sub i32 %a, %b
 258   ret i32 %res
 259 }
 260
 261
 262 define void @dse_neg1(i32 *%P) {
 263 ; CHECK-LABEL: @dse_neg1
 264 ; CHECK: store
 265   %v = load i32, i32* %P
 266   store i32 5, i32* %P
 267   ret void
 268 }
 269
 270 ; Could remove the store, but only if ordering was somehow
 271 ; encoded.
 272 define void @dse_neg2(i32 *%P) {
 273 ; CHECK-LABEL: @dse_neg2
 274 ; CHECK: store
 275   %v = load i32, i32* %P
 276   store atomic i32 %v, i32* %P seq_cst, align 4
 277   ret void
 278 }
 279
 280 @c = external global i32, align 4
 281 declare i32 @reads_c(i32 returned)
 282 define void @pr28763() {
 283 entry:
 284 ; CHECK-LABEL: @pr28763(
 285 ; CHECK: store i32 0, i32* @c, align 4
 286 ; CHECK: call i32 @reads_c(i32 0)
 287 ; CHECK: store i32 2, i32* @c, align 4
 288   %load = load i32, i32* @c, align 4
 289   store i32 0, i32* @c, align 4
 290   %call = call i32 @reads_c(i32 0)
 291   store i32 2, i32* @c, align 4
 292   ret void
 293 }
 294
 295 define i1 @cse_freeze(i1 %a) {
 296 entry:
 297 ; CHECK-LABEL: @cse_freeze(
 298 ; CHECK: %b = freeze i1 %a
 299 ; CHECK: ret i1 %b
 300   %b = freeze i1 %a
 301   %c = freeze i1 %a
 302   %and = and i1 %b, %c
 303   ret i1 %and
 304 }