llvm/test/Transforms/JumpThreading/select.ll

   1 ; RUN: opt -S -jump-threading < %s | FileCheck %s
   2
   3 declare void @foo()
   4 declare void @bar()
   5 declare void @baz()
   6 declare void @quux()
   7
   8
   9 ; Jump threading of branch with select as condition.
  10 ; Mostly theoretical since instruction combining simplifies all selects of
  11 ; booleans where at least one operand is true/false/undef.
  12
  13 ; CHECK-LABEL: @test_br(
  14 ; CHECK-NEXT: entry:
  15 ; CHECK-NEXT: br i1 %cond, label %L1,
  16 define void @test_br(i1 %cond, i1 %value) nounwind {
  17 entry:
  18   br i1 %cond, label %L0, label %L3
  19 L0:
  20   %expr = select i1 %cond, i1 true, i1 %value
  21   br i1 %expr, label %L1, label %L2
  22
  23 L1:
  24   call void @foo()
  25   ret void
  26 L2:
  27   call void @bar()
  28   ret void
  29 L3:
  30   call void @baz()
  31   br label %L0
  32 }
  33
  34
  35 ; Jump threading of switch with select as condition.
  36
  37 ; CHECK-LABEL: @test_switch(
  38 ; CHECK-NEXT: entry:
  39 ; CHECK-NEXT: br i1 %cond, label %L1,
  40 define void @test_switch(i1 %cond, i8 %value) nounwind {
  41 entry:
  42   br i1 %cond, label %L0, label %L4
  43 L0:
  44   %expr = select i1 %cond, i8 1, i8 %value
  45   switch i8 %expr, label %L3 [i8 1, label %L1 i8 2, label %L2]
  46
  47 L1:
  48   call void @foo()
  49   ret void
  50 L2:
  51   call void @bar()
  52   ret void
  53 L3:
  54   call void @baz()
  55   ret void
  56 L4:
  57   call void @quux()
  58   br label %L0
  59 }
  60
  61 ; Make sure the blocks in the indirectbr test aren't trivially removable as
  62 ; successors by taking their addresses.
  63 @anchor = constant [3 x i8*] [
  64   i8* blockaddress(@test_indirectbr, %L1),
  65   i8* blockaddress(@test_indirectbr, %L2),
  66   i8* blockaddress(@test_indirectbr, %L3)
  67 ]
  68
  69
  70 ; Jump threading of indirectbr with select as address.
  71
  72 ; CHECK-LABEL: @test_indirectbr(
  73 ; CHECK-NEXT: entry:
  74 ; CHECK-NEXT: br i1 %cond, label %L1, label %L3
  75 define void @test_indirectbr(i1 %cond, i8* %address) nounwind {
  76 entry:
  77   br i1 %cond, label %L0, label %L3
  78 L0:
  79   %indirect.goto.dest = select i1 %cond, i8* blockaddress(@test_indirectbr, %L1), i8* %address
  80   indirectbr i8* %indirect.goto.dest, [label %L1, label %L2, label %L3]
  81
  82 L1:
  83   call void @foo()
  84   ret void
  85 L2:
  86   call void @bar()
  87   ret void
  88 L3:
  89   call void @baz()
  90   ret void
  91 }
  92
  93
  94 ; Jump threading of indirectbr with select as address.  Test increased
  95 ; duplication threshold for cases where indirectbr is being threaded
  96 ; through.
  97
  98 ; CHECK-LABEL: @test_indirectbr_thresh(
  99 ; CHECK-NEXT: entry:
 100 ; CHECK-NEXT: br i1 %cond, label %L1, label %L3
 101 ; CHECK-NOT: indirectbr
 102 define void @test_indirectbr_thresh(i1 %cond, i8* %address) nounwind {
 103 entry:
 104   br i1 %cond, label %L0, label %L3
 105 L0:
 106   %indirect.goto.dest = select i1 %cond, i8* blockaddress(@test_indirectbr_thresh, %L1), i8* %address
 107   call void @quux()
 108   call void @quux()
 109   call void @quux()
 110   indirectbr i8* %indirect.goto.dest, [label %L1, label %L2, label %L3]
 111
 112 L1:
 113   call void @foo()
 114   ret void
 115 L2:
 116   call void @bar()
 117   ret void
 118 L3:
 119   call void @baz()
 120   ret void
 121 }
 122
 123
 124 ; A more complicated case: the condition is a select based on a comparison.
 125
 126 ; CHECK-LABEL: @test_switch_cmp(
 127 ; CHECK-NEXT: entry:
 128 ; CHECK-NEXT: br i1 %cond, label %L0, label %[[THREADED:[A-Za-z.0-9]+]]
 129 ; CHECK: [[THREADED]]:
 130 ; CHECK-NEXT: call void @quux
 131 ; CHECK-NEXT: br label %L1
 132 define void @test_switch_cmp(i1 %cond, i32 %val, i8 %value) nounwind {
 133 entry:
 134   br i1 %cond, label %L0, label %L4
 135 L0:
 136   %val.phi = phi i32 [%val, %entry], [-1, %L4]
 137   %cmp = icmp slt i32 %val.phi, 0
 138   %expr = select i1 %cmp, i8 1, i8 %value
 139   switch i8 %expr, label %L3 [i8 1, label %L1 i8 2, label %L2]
 140
 141 L1:
 142   call void @foo()
 143   ret void
 144 L2:
 145   call void @bar()
 146   ret void
 147 L3:
 148   call void @baz()
 149   ret void
 150 L4:
 151   call void @quux()
 152   br label %L0
 153 }
 154
 155 ; Make sure the edge value of %0 from entry to L2 includes 0 and L3 is
 156 ; reachable.
 157 ; CHECK: test_switch_default
 158 ; CHECK: entry:
 159 ; CHECK: load
 160 ; CHECK: switch
 161 ; CHECK: [[THREADED:[A-Za-z.0-9]+]]:
 162 ; CHECK: store
 163 ; CHECK: br
 164 ; CHECK: L2:
 165 ; CHECK-SAME: preds = %entry, %entry
 166 ; CHECK-NEXT: phi i32
 167 define void @test_switch_default(i32* nocapture %status) nounwind {
 168 entry:
 169   %0 = load i32, i32* %status, align 4
 170   switch i32 %0, label %L2 [
 171     i32 5061, label %L1
 172     i32 0, label %L2
 173   ]
 174
 175 L1:
 176   store i32 10025, i32* %status, align 4
 177   br label %L2
 178
 179 L2:
 180   %1 = load i32, i32* %status, align 4
 181   %cmp57.i = icmp eq i32 %1, 0
 182   br i1 %cmp57.i, label %L3, label %L4
 183
 184 L3:
 185   store i32 10000, i32* %status, align 4
 186   br label %L4
 187
 188 L4:
 189   ret void
 190 }
 191
 192 define void @unfold1(double %x, double %y) nounwind {
 193 entry:
 194   %sub = fsub double %x, %y
 195   %cmp = fcmp ogt double %sub, 1.000000e+01
 196   br i1 %cmp, label %cond.end4, label %cond.false
 197
 198 cond.false:                                       ; preds = %entry
 199   %add = fadd double %x, %y
 200   %cmp1 = fcmp ogt double %add, 1.000000e+01
 201   %add. = select i1 %cmp1, double %add, double 0.000000e+00
 202   br label %cond.end4
 203
 204 cond.end4:                                        ; preds = %entry, %cond.false
 205   %cond5 = phi double [ %add., %cond.false ], [ %sub, %entry ]
 206   %cmp6 = fcmp oeq double %cond5, 0.000000e+00
 207   br i1 %cmp6, label %if.then, label %if.end
 208
 209 if.then:                                          ; preds = %cond.end4
 210   call void @foo()
 211   br label %if.end
 212
 213 if.end:                                           ; preds = %if.then, %cond.end4
 214   ret void
 215
 216 ; CHECK-LABEL: @unfold1
 217 ; CHECK: br i1 %cmp, label %cond.end4, label %cond.false
 218 ; CHECK: br i1 %cmp1, label %cond.end4, label %if.then
 219 ; CHECK: br i1 %cmp6, label %if.then, label %if.end
 220 ; CHECK: br label %if.end
 221 }
 222
 223
 224 define void @unfold2(i32 %x, i32 %y) nounwind {
 225 entry:
 226   %sub = sub nsw i32 %x, %y
 227   %cmp = icmp sgt i32 %sub, 10
 228   br i1 %cmp, label %cond.end4, label %cond.false
 229
 230 cond.false:                                       ; preds = %entry
 231   %add = add nsw i32 %x, %y
 232   %cmp1 = icmp sgt i32 %add, 10
 233   %add. = select i1 %cmp1, i32 0, i32 %add
 234   br label %cond.end4
 235
 236 cond.end4:                                        ; preds = %entry, %cond.false
 237   %cond5 = phi i32 [ %add., %cond.false ], [ %sub, %entry ]
 238   %cmp6 = icmp eq i32 %cond5, 0
 239   br i1 %cmp6, label %if.then, label %if.end
 240
 241 if.then:                                          ; preds = %cond.end4
 242   call void @foo()
 243   br label %if.end
 244
 245 if.end:                                           ; preds = %if.then, %cond.end4
 246   ret void
 247
 248 ; CHECK-LABEL: @unfold2
 249 ; CHECK: br i1 %cmp, label %if.end, label %cond.false
 250 ; CHECK: br i1 %cmp1, label %if.then, label %cond.end4
 251 ; CHECK: br i1 %cmp6, label %if.then, label %if.end
 252 ; CHECK: br label %if.end
 253 }
 254
 255
 256 define i32 @unfold3(i32 %u, i32 %v, i32 %w, i32 %x, i32 %y, i32 %z, i32 %j) nounwind {
 257 entry:
 258   %add3 = add nsw i32 %j, 2
 259   %cmp.i = icmp slt i32 %u, %v
 260   br i1 %cmp.i, label %.exit, label %cond.false.i
 261
 262 cond.false.i:                                     ; preds = %entry
 263   %cmp4.i = icmp sgt i32 %u, %v
 264   br i1 %cmp4.i, label %.exit, label %cond.false.6.i
 265
 266 cond.false.6.i:                                   ; preds = %cond.false.i
 267   %cmp8.i = icmp slt i32 %w, %x
 268   br i1 %cmp8.i, label %.exit, label %cond.false.10.i
 269
 270 cond.false.10.i:                                  ; preds = %cond.false.6.i
 271   %cmp13.i = icmp sgt i32 %w, %x
 272   br i1 %cmp13.i, label %.exit, label %cond.false.15.i
 273
 274 cond.false.15.i:                                  ; preds = %cond.false.10.i
 275   %phitmp = icmp sge i32 %y, %z
 276   br label %.exit
 277
 278 .exit:                                  ; preds = %entry, %cond.false.i, %cond.false.6.i, %cond.false.10.i, %cond.false.15.i
 279   %cond23.i = phi i1 [ false, %entry ], [ true, %cond.false.i ], [ false, %cond.false.6.i ], [ %phitmp, %cond.false.15.i ], [ true, %cond.false.10.i ]
 280   %j.add3 = select i1 %cond23.i, i32 %j, i32 %add3
 281   ret i32 %j.add3
 282
 283 ; CHECK-LABEL: @unfold3
 284 ; CHECK: br i1 %cmp.i, label %.exit.thread3, label %cond.false.i
 285 ; CHECK: br i1 %cmp4.i, label %.exit.thread, label %cond.false.6.i
 286 ; CHECK: br i1 %cmp8.i, label %.exit.thread3, label %cond.false.10.i
 287 ; CHECK: br i1 %cmp13.i, label %.exit.thread, label %.exit
 288 ; CHECK: br i1 %phitmp, label %.exit.thread, label %.exit.thread3
 289 ; CHECK: br label %.exit.thread3
 290 }
 291
 292 define i32 @unfold4(i32 %u, i32 %v, i32 %w, i32 %x, i32 %y, i32 %z, i32 %j) nounwind {
 293 entry:
 294   %add3 = add nsw i32 %j, 2
 295   %cmp.i = icmp slt i32 %u, %v
 296   br i1 %cmp.i, label %.exit, label %cond.false.i
 297
 298 cond.false.i:                                     ; preds = %entry
 299   %cmp4.i = icmp sgt i32 %u, %v
 300   br i1 %cmp4.i, label %.exit, label %cond.false.6.i
 301
 302 cond.false.6.i:                                   ; preds = %cond.false.i
 303   %cmp8.i = icmp slt i32 %w, %x
 304   br i1 %cmp8.i, label %.exit, label %cond.false.10.i
 305
 306 cond.false.10.i:                                  ; preds = %cond.false.6.i
 307   %cmp13.i = icmp sgt i32 %w, %x
 308   br i1 %cmp13.i, label %.exit, label %cond.false.15.i
 309
 310 cond.false.15.i:                                  ; preds = %cond.false.10.i
 311   %cmp19.i = icmp sge i32 %y, %z
 312   %conv = zext i1 %cmp19.i to i32
 313   br label %.exit
 314
 315 .exit:                                  ; preds = %entry, %cond.false.i, %cond.false.6.i, %cond.false.10.i, %cond.false.15.i
 316   %cond23.i = phi i32 [ 1, %entry ], [ 0, %cond.false.i ], [ 1, %cond.false.6.i ], [ %conv, %cond.false.15.i ], [ 0, %cond.false.10.i ]
 317   %lnot.i18 = icmp eq i32 %cond23.i, 1
 318   %j.add3 = select i1 %lnot.i18, i32 %j, i32 %add3
 319   ret i32 %j.add3
 320
 321 ; CHECK-LABEL: @unfold4
 322 ; CHECK: br i1 %cmp.i, label %.exit.thread, label %cond.false.i
 323 ; CHECK: br i1 %cmp4.i, label %.exit.thread4, label %cond.false.6.i
 324 ; CHECK: br i1 %cmp8.i, label %.exit.thread, label %cond.false.10.i
 325 ; CHECK: br i1 %cmp13.i, label %.exit.thread4, label %.exit
 326 ; CHECK: br i1 %lnot.i18, label %.exit.thread, label %.exit.thread4
 327 ; CHECK: br label %.exit.thread4
 328 }
 329
 330 define i32 @unfold5(i32 %u, i32 %v, i32 %w, i32 %x, i32 %y, i32 %z, i32 %j) nounwind {
 331 entry:
 332   %add3 = add nsw i32 %j, 2
 333   %cmp.i = icmp slt i32 %u, %v
 334   br i1 %cmp.i, label %.exit, label %cond.false.i
 335
 336 cond.false.i:                                     ; preds = %entry
 337   %cmp4.i = icmp sgt i32 %u, %v
 338   br i1 %cmp4.i, label %.exit, label %cond.false.6.i
 339
 340 cond.false.6.i:                                   ; preds = %cond.false.i
 341   %cmp8.i = icmp slt i32 %w, %x
 342   br i1 %cmp8.i, label %.exit, label %cond.false.10.i
 343
 344 cond.false.10.i:                                  ; preds = %cond.false.6.i
 345   %cmp13.i = icmp sgt i32 %w, %x
 346   br i1 %cmp13.i, label %.exit, label %cond.false.15.i
 347
 348 cond.false.15.i:                                  ; preds = %cond.false.10.i
 349   %cmp19.i = icmp sge i32 %y, %z
 350   %conv = zext i1 %cmp19.i to i32
 351   br label %.exit
 352
 353 .exit:                                  ; preds = %entry, %cond.false.i, %cond.false.6.i, %cond.false.10.i, %cond.false.15.i
 354   %cond23.i = phi i32 [ 2, %entry ], [ 3, %cond.false.i ], [ 1, %cond.false.6.i ], [ %conv, %cond.false.15.i ], [ 7, %cond.false.10.i ]
 355   %lnot.i18 = icmp sgt i32 %cond23.i, 5
 356   %j.add3 = select i1 %lnot.i18, i32 %j, i32 %cond23.i
 357   ret i32 %j.add3
 358
 359 ; CHECK-LABEL: @unfold5
 360 ; CHECK: br i1 %cmp.i, label %.exit, label %cond.false.i
 361 ; CHECK: br i1 %cmp4.i, label %.exit, label %cond.false.6.i
 362 ; CHECK: br i1 %cmp8.i, label %.exit, label %cond.false.10.i
 363 ; CHECK: br i1 %cmp13.i, label %.exit, label %cond.false.15.i
 364 ; CHECK: br label %.exit
 365 }
 366
 367 ; When a select has a constant operand in one branch, and it feeds a phi node
 368 ; and the phi node feeds a switch we unfold the select
 369 define void @test_func(i32* nocapture readonly %a, i32* nocapture readonly %b, i32* nocapture readonly %c, i32 %n) local_unnamed_addr #0 {
 370 entry:
 371   br label %for.cond
 372
 373 for.cond:                                         ; preds = %sw.default, %entry
 374   %i.0 = phi i32 [ 0, %entry ], [ %inc, %sw.default ]
 375   %cmp = icmp slt i32 %i.0, %n
 376   br i1 %cmp, label %for.body, label %for.cond.cleanup
 377
 378 for.cond.cleanup:                                 ; preds = %for.cond
 379   ret void
 380
 381 for.body:                                         ; preds = %for.cond
 382   %0 = zext i32 %i.0 to i64
 383   %arrayidx = getelementptr inbounds i32, i32* %a, i64 %0
 384   %1 = load i32, i32* %arrayidx, align 4
 385   %cmp1 = icmp eq i32 %1, 4
 386   br i1 %cmp1, label %land.lhs.true, label %if.end
 387
 388 land.lhs.true:                                    ; preds = %for.body
 389   %arrayidx3 = getelementptr inbounds i32, i32* %b, i64 %0
 390   %2 = load i32, i32* %arrayidx3, align 4
 391   %arrayidx5 = getelementptr inbounds i32, i32* %c, i64 %0
 392   %3 = load i32, i32* %arrayidx5, align 4
 393   %cmp6 = icmp eq i32 %2, %3
 394   %spec.select = select i1 %cmp6, i32 2, i32 4
 395   br label %if.end
 396
 397 if.end:                                           ; preds = %land.lhs.true, %for.body
 398   %local_var.0 = phi i32 [ %1, %for.body ], [ %spec.select, %land.lhs.true ]
 399   switch i32 %local_var.0, label %sw.default [
 400     i32 2, label %sw.bb
 401     i32 4, label %sw.bb7
 402     i32 5, label %sw.bb8
 403     i32 7, label %sw.bb9
 404   ]
 405
 406 sw.bb:                                            ; preds = %if.end
 407   call void @foo()
 408   br label %sw.bb7
 409
 410 sw.bb7:                                           ; preds = %if.end, %sw.bb
 411   call void @bar()
 412   br label %sw.bb8
 413
 414 sw.bb8:                                           ; preds = %if.end, %sw.bb7
 415   call void @baz()
 416   br label %sw.bb9
 417
 418 sw.bb9:                                           ; preds = %if.end, %sw.bb8
 419   call void @quux()
 420   br label %sw.default
 421
 422 sw.default:                                       ; preds = %if.end, %sw.bb9
 423   call void @baz()
 424   %inc = add nuw nsw i32 %i.0, 1
 425   br label %for.cond
 426
 427 ; CHECK-LABEL: @test_func(
 428 ; CHECK: [[REG:%[0-9]+]] = load
 429 ; CHECK-NOT: select
 430 ; CHECK: br i1
 431 ; CHECK-NOT: select
 432 ; CHECK: br i1 {{.*}}, label [[DEST1:%.*]], label [[DEST2:%.*]]
 433
 434 ; The following line checks existence of a phi node, and makes sure
 435 ; it only has one incoming value. To do this, we check every '%'. Note
 436 ; that REG and REG2 each contain one '%;. There is another one in the
 437 ; beginning of the incoming block name. After that there should be no other '%'.
 438
 439 ; CHECK: [[REG2:%.*]] = phi i32 {{[^%]*}}[[REG]]{{[^%]*%[^%]*}}
 440 ; CHECK: switch i32 [[REG2]]
 441 ; CHECK: i32 2, label [[DEST1]]
 442 ; CHECK: i32 4, label [[DEST2]]
 443 }
 444
 445 ; FIXME: This is an invalid transform. If %b is false and %x is poison,
 446 ; then the select produces poison (the result of the program is poison).
 447 ; But with this transform, we may be branching on poison, and that is UB.
 448
 449 define i32 @TryToUnfoldSelectInCurrBB(i1 %b, i1 %ui, i32 %s, i1 %x) {
 450 ; CHECK-LABEL: @TryToUnfoldSelectInCurrBB(
 451 ; CHECK-NEXT:  entry:
 452 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[B:%.*]], label [[IF_END_THREAD:%.*]], label [[IF_END:%.*]]
 453 ; CHECK:       if.end:
 454 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[X:%.*]], label [[TMP0:%.*]], label [[IF_END_THREAD]]
 455 ; CHECK:       0:
 456 ; CHECK-NEXT:    br label [[IF_END_THREAD]]
 457 ; CHECK:       if.end.thread:
 458 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = phi i32 [ [[S:%.*]], [[TMP0]] ], [ 42, [[IF_END]] ], [ 42, [[ENTRY:%.*]] ]
 459 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[TMP1]]
 460 ;
 461 entry:
 462   br i1 %b, label %if.end, label %if.else
 463
 464 if.else:
 465   br label %if.end
 466
 467 if.end:
 468   %v = phi i1 [ %x, %if.else ], [ false, %entry ]
 469   %v1 = select i1 %v, i32 %s, i32 42
 470   ret i32 %v1
 471 }