1; RUN: opt -S -loop-fusion < %s | FileCheck %s 2 3@B = common global [1024 x i32] zeroinitializer, align 16 4 5; CHECK: void @dep_free 6; CHECK-NEXT: bb: 7; CHECK-NEXT: br label %[[LOOP1HEADER:bb[0-9]*]] 8; CHECK: [[LOOP1HEADER]] 9; CHECK: br label %[[LOOP2HEADER:bb[0-9]*]] 10; CHECK: [[LOOP2HEADER]] 11; CHECK: br label %[[LOOP2LATCH:bb[0-9]+]] 12; CHECK: [[LOOP2LATCH]] 13; CHECK: br i1 %{{.*}}, label %[[LOOP1HEADER]], label %{{.*}} 14; CHECK: ret void 15define void @dep_free(i32* noalias %arg) { 16bb: 17 br label %bb7 18 19bb7: ; preds = %bb, %bb14 20 %.014 = phi i32 [ 0, %bb ], [ %tmp15, %bb14 ] 21 %indvars.iv23 = phi i64 [ 0, %bb ], [ %indvars.iv.next3, %bb14 ] 22 %tmp = add nsw i32 %.014, -3 23 %tmp8 = add nuw nsw i64 %indvars.iv23, 3 24 %tmp9 = trunc i64 %tmp8 to i32 25 %tmp10 = mul nsw i32 %tmp, %tmp9 26 %tmp11 = trunc i64 %indvars.iv23 to i32 27 %tmp12 = srem i32 %tmp10, %tmp11 28 %tmp13 = getelementptr inbounds i32, i32* %arg, i64 %indvars.iv23 29 store i32 %tmp12, i32* %tmp13, align 4 30 br label %bb14 31 32bb14: ; preds = %bb7 33 %indvars.iv.next3 = add nuw nsw i64 %indvars.iv23, 1 34 %tmp15 = add nuw nsw i32 %.014, 1 35 %exitcond4 = icmp ne i64 %indvars.iv.next3, 100 36 br i1 %exitcond4, label %bb7, label %bb17.preheader 37 38bb17.preheader: ; preds = %bb14 39 br label %bb19 40 41bb19: ; preds = %bb17.preheader, %bb27 42 %.02 = phi i32 [ 0, %bb17.preheader ], [ %tmp28, %bb27 ] 43 %indvars.iv1 = phi i64 [ 0, %bb17.preheader ], [ %indvars.iv.next, %bb27 ] 44 %tmp20 = add nsw i32 %.02, -3 45 %tmp21 = add nuw nsw i64 %indvars.iv1, 3 46 %tmp22 = trunc i64 %tmp21 to i32 47 %tmp23 = mul nsw i32 %tmp20, %tmp22 48 %tmp24 = trunc i64 %indvars.iv1 to i32 49 %tmp25 = srem i32 %tmp23, %tmp24 50 %tmp26 = getelementptr inbounds [1024 x i32], [1024 x i32]* @B, i64 0, i64 %indvars.iv1 51 store i32 %tmp25, i32* %tmp26, align 4 52 br label %bb27 53 54bb27: ; preds = %bb19 55 %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv1, 1 56 %tmp28 = add nuw nsw i32 %.02, 1 57 %exitcond = icmp ne i64 %indvars.iv.next, 100 58 br i1 %exitcond, label %bb19, label %bb18 59 60bb18: ; preds = %bb27 61 br label %bb29 62 63bb29: ; preds = %bb18 64 ret void 65} 66 67; CHECK: void @dep_free_parametric 68; CHECK-NEXT: bb: 69; CHECK: br i1 %{{.*}}, label %[[LOOP1PREHEADER:bb[0-9.a-z]*]], label %[[EXITBLOCK:bb[0-9]*]] 70; CHECK: [[LOOP1PREHEADER]] 71; CHECK: br label %[[LOOP1HEADER:bb[0-9]*]] 72; CHECK: [[LOOP1HEADER]] 73; CHECK: br label %[[LOOP2HEADER:bb[0-9]*]] 74; CHECK: [[LOOP2HEADER]] 75; CHECK: br label %[[LOOP2LATCH:bb[0-9]+]] 76; CHECK: [[LOOP2LATCH]] 77; CHECK: br i1 %{{.*}}, label %[[LOOP1HEADER]], label %[[EXITBLOCK]] 78; CHECK: ret void 79define void @dep_free_parametric(i32* noalias %arg, i64 %arg2) { 80bb: 81 %tmp3 = icmp slt i64 0, %arg2 82 br i1 %tmp3, label %bb5, label %bb15.preheader 83 84bb5: ; preds = %bb5, %bb12 85 %.014 = phi i64 [ 0, %bb ], [ %tmp13, %bb12 ] 86 %tmp6 = add nsw i64 %.014, -3 87 %tmp7 = add nuw nsw i64 %.014, 3 88 %tmp8 = mul nsw i64 %tmp6, %tmp7 89 %tmp9 = srem i64 %tmp8, %.014 90 %tmp10 = trunc i64 %tmp9 to i32 91 %tmp11 = getelementptr inbounds i32, i32* %arg, i64 %.014 92 store i32 %tmp10, i32* %tmp11, align 4 93 br label %bb12 94 95bb12: ; preds = %bb5 96 %tmp13 = add nuw nsw i64 %.014, 1 97 %tmp = icmp slt i64 %tmp13, %arg2 98 br i1 %tmp, label %bb5, label %bb15.preheader 99 100bb15.preheader: ; preds = %bb12, %bb 101 %tmp161 = icmp slt i64 0, %arg2 102 br i1 %tmp161, label %bb18, label %bb27 103 104bb18: ; preds = %bb15.preheader, %bb25 105 %.02 = phi i64 [ 0, %bb15.preheader ], [ %tmp26, %bb25 ] 106 %tmp19 = add nsw i64 %.02, -3 107 %tmp20 = add nuw nsw i64 %.02, 3 108 %tmp21 = mul nsw i64 %tmp19, %tmp20 109 %tmp22 = srem i64 %tmp21, %.02 110 %tmp23 = trunc i64 %tmp22 to i32 111 %tmp24 = getelementptr inbounds [1024 x i32], [1024 x i32]* @B, i64 0, i64 %.02 112 store i32 %tmp23, i32* %tmp24, align 4 113 br label %bb25 114 115bb25: ; preds = %bb18 116 %tmp26 = add nuw nsw i64 %.02, 1 117 %tmp16 = icmp slt i64 %tmp26, %arg2 118 br i1 %tmp16, label %bb18, label %bb27 119 120bb27: ; preds = %bb17 121 ret void 122} 123 124; CHECK: void @raw_only 125; CHECK-NEXT: bb: 126; CHECK-NEXT: br label %[[LOOP1HEADER:bb[0-9]*]] 127; CHECK: [[LOOP1HEADER]] 128; CHECK: br label %[[LOOP2HEADER:bb[0-9]*]] 129; CHECK: [[LOOP2HEADER]] 130; CHECK: br label %[[LOOP2LATCH:bb[0-9]+]] 131; CHECK: [[LOOP2LATCH]] 132; CHECK: br i1 %{{.*}}, label %[[LOOP1HEADER]], label %{{.*}} 133; CHECK: ret void 134define void @raw_only(i32* noalias %arg) { 135bb: 136 br label %bb7 137 138bb11.preheader: ; preds = %bb9 139 br label %bb13 140 141bb7: ; preds = %bb, %bb9 142 %indvars.iv22 = phi i64 [ 0, %bb ], [ %indvars.iv.next3, %bb9 ] 143 %tmp = getelementptr inbounds i32, i32* %arg, i64 %indvars.iv22 144 %tmp8 = trunc i64 %indvars.iv22 to i32 145 store i32 %tmp8, i32* %tmp, align 4 146 br label %bb9 147 148bb9: ; preds = %bb7 149 %indvars.iv.next3 = add nuw nsw i64 %indvars.iv22, 1 150 %exitcond4 = icmp ne i64 %indvars.iv.next3, 100 151 br i1 %exitcond4, label %bb7, label %bb11.preheader 152 153bb13: ; preds = %bb11.preheader, %bb18 154 %indvars.iv1 = phi i64 [ 0, %bb11.preheader ], [ %indvars.iv.next, %bb18 ] 155 %tmp14 = getelementptr inbounds i32, i32* %arg, i64 %indvars.iv1 156 %tmp15 = load i32, i32* %tmp14, align 4 157 %tmp16 = shl nsw i32 %tmp15, 1 158 %tmp17 = getelementptr inbounds [1024 x i32], [1024 x i32]* @B, i64 0, i64 %indvars.iv1 159 store i32 %tmp16, i32* %tmp17, align 4 160 br label %bb18 161 162bb18: ; preds = %bb13 163 %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv1, 1 164 %exitcond = icmp ne i64 %indvars.iv.next, 100 br i1 %exitcond, label %bb13, label %bb19 165 166bb19: ; preds = %bb18 167 ret void 168} 169 170; CHECK: void @raw_only_parametric 171; CHECK-NEXT: bb: 172; CHECK: br i1 %{{.*}}, label %[[LOOP1PREHEADER:bb[0-9.a-z]*]], label %[[EXITBLOCK:bb[0-9]*]] 173; CHECK: [[LOOP1PREHEADER]] 174; CHECK: br label %[[LOOP1HEADER:bb[0-9]*]] 175; CHECK: [[LOOP1HEADER]] 176; CHECK: br i1 %{{.*}}, label %[[LOOP1HEADER]], label %[[EXITBLOCK]] 177; CHECK: ret void 178define void @raw_only_parametric(i32* noalias %arg, i32 %arg4) { 179bb: 180 %tmp = sext i32 %arg4 to i64 181 %tmp64 = icmp sgt i32 %arg4, 0 182 br i1 %tmp64, label %bb8, label %bb23 183 184bb8: ; preds = %bb, %bb8 185 %indvars.iv25 = phi i64 [ %indvars.iv.next3, %bb8 ], [ 0, %bb ] 186 %tmp9 = getelementptr inbounds i32, i32* %arg, i64 %indvars.iv25 187 %tmp10 = trunc i64 %indvars.iv25 to i32 188 store i32 %tmp10, i32* %tmp9, align 4 189 %indvars.iv.next3 = add nuw nsw i64 %indvars.iv25, 1 190 %tmp6 = icmp slt i64 %indvars.iv.next3, %tmp 191 br i1 %tmp6, label %bb8, label %bb17 192 193bb17: ; preds = %bb8, %bb17 194 %indvars.iv3 = phi i64 [ %indvars.iv.next, %bb17 ], [ 0, %bb8 ] 195 %tmp18 = getelementptr inbounds i32, i32* %arg, i64 %indvars.iv3 196 %tmp19 = load i32, i32* %tmp18, align 4 197 %tmp20 = shl nsw i32 %tmp19, 1 198 %tmp21 = getelementptr inbounds [1024 x i32], [1024 x i32]* @B, i64 0, i64 %indvars.iv3 199 store i32 %tmp20, i32* %tmp21, align 4 200 %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv3, 1 201 %tmp15 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %tmp 202 br i1 %tmp15, label %bb17, label %bb23 203 204bb23: ; preds = %bb17, %bb 205 ret void 206} 207 208; CHECK: void @forward_dep 209; CHECK-NEXT: bb: 210; CHECK: br label %[[LOOP1HEADER:bb[0-9]*]] 211; CHECK: [[LOOP1HEADER]] 212; CHECK: br label %[[LOOP2HEADER:bb[0-9]*]] 213; CHECK: [[LOOP2HEADER]] 214; CHECK: br label %[[LOOP2LATCH:bb[0-9]+]] 215; CHECK: [[LOOP2LATCH]] 216; CHECK: br i1 %{{.*}}, label %[[LOOP1HEADER]], label %{{.*}} 217; CHECK: ret void 218define void @forward_dep(i32* noalias %arg) { 219bb: 220 br label %bb7 221 222bb7: ; preds = %bb, %bb14 223 %.013 = phi i32 [ 0, %bb ], [ %tmp15, %bb14 ] 224 %indvars.iv22 = phi i64 [ 0, %bb ], [ %indvars.iv.next3, %bb14 ] 225 %tmp = add nsw i32 %.013, -3 226 %tmp8 = add nuw nsw i64 %indvars.iv22, 3 227 %tmp9 = trunc i64 %tmp8 to i32 228 %tmp10 = mul nsw i32 %tmp, %tmp9 229 %tmp11 = trunc i64 %indvars.iv22 to i32 230 %tmp12 = srem i32 %tmp10, %tmp11 231 %tmp13 = getelementptr inbounds i32, i32* %arg, i64 %indvars.iv22 232 store i32 %tmp12, i32* %tmp13, align 4 233 br label %bb14 234 235bb14: ; preds = %bb7 236 %indvars.iv.next3 = add nuw nsw i64 %indvars.iv22, 1 237 %tmp15 = add nuw nsw i32 %.013, 1 238 %exitcond4 = icmp ne i64 %indvars.iv.next3, 100 239 br i1 %exitcond4, label %bb7, label %bb19 240 241bb19: ; preds = %bb14, %bb25 242 %indvars.iv1 = phi i64 [ 0, %bb14 ], [ %indvars.iv.next, %bb25 ] 243 %tmp20 = add nsw i64 %indvars.iv1, -3 244 %tmp21 = getelementptr inbounds i32, i32* %arg, i64 %tmp20 245 %tmp22 = load i32, i32* %tmp21, align 4 246 %tmp23 = mul nsw i32 %tmp22, 3 247 %tmp24 = getelementptr inbounds i32, i32* %arg, i64 %indvars.iv1 248 store i32 %tmp23, i32* %tmp24, align 4 249 br label %bb25 250 251bb25: ; preds = %bb19 252 %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv1, 1 253 %exitcond = icmp ne i64 %indvars.iv.next, 100 254 br i1 %exitcond, label %bb19, label %bb26 255 256bb26: ; preds = %bb25 257 ret void 258} 259 260; Test that instructions in loop 1 latch are moved to the beginning of loop 2 261; latch iff it is proven safe. %inc.first and %cmp.first are moved, but 262; `store i32 0, i32* %Ai.first` is not. 263 264; CHECK: void @flow_dep 265; CHECK-LABEL: entry: 266; CHECK-NEXT: br label %for.first 267; CHECK-LABEL: for.first: 268; CHECK: store i32 0, i32* %Ai.first 269; CHECK: %Ai.second = 270; CHECK: br label %for.second.latch 271; CHECK-LABEL: for.second.latch: 272; CHECK-NEXT: %inc.first = add nsw i64 %i.first, 1 273; CHECK-NEXT: %cmp.first = icmp slt i64 %inc.first, 100 274; CHECK: br i1 %cmp.second, label %for.first, label %for.end 275; CHECK-LABEL: for.end: 276; CHECK-NEXT: ret void 277 278define void @flow_dep(i32* noalias %A, i32* noalias %B) { 279entry: 280 br label %for.first 281 282for.first: 283 %i.first = phi i64 [ 0, %entry ], [ %inc.first, %for.first ] 284 %Ai.first = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i64 %i.first 285 store i32 0, i32* %Ai.first, align 4 286 %inc.first = add nsw i64 %i.first, 1 287 %cmp.first = icmp slt i64 %inc.first, 100 288 br i1 %cmp.first, label %for.first, label %for.second.preheader 289 290for.second.preheader: 291 br label %for.second 292 293for.second: 294 %i.second = phi i64 [ %inc.second, %for.second.latch ], [ 0, %for.second.preheader ] 295 %Ai.second = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i64 %i.second 296 %0 = load i32, i32* %Ai.second, align 4 297 %Bi = getelementptr inbounds i32, i32* %B, i64 %i.second 298 store i32 %0, i32* %Bi, align 4 299 br label %for.second.latch 300 301for.second.latch: 302 %inc.second = add nsw i64 %i.second, 1 303 %cmp.second = icmp slt i64 %inc.second, 100 304 br i1 %cmp.second, label %for.second, label %for.end 305 306for.end: 307 ret void 308} 309 310; Test that `%add` is moved in basic block entry, and the two loops for.first 311; and for.second are fused. 312 313; CHECK: i32 @moveinsts_preheader 314; CHECK-LABEL: entry: 315; CHECK-NEXT: %add = add nsw i32 %x, 1 316; CHECK-NEXT: br label %for.first 317; CHECK-LABEL: for.first: 318; CHECK: br i1 %cmp.j, label %for.first, label %for.second.exit 319; CHECK-LABEL: for.second.exit: 320; CHECK-NEXT: ret i32 %add 321 322define i32 @moveinsts_preheader(i32* %A, i32 %x) { 323entry: 324 br label %for.first 325 326for.first: 327 %i = phi i64 [ 0, %entry ], [ %inc.i, %for.first ] 328 %Ai = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i64 %i 329 store i32 0, i32* %Ai, align 4 330 %inc.i = add nsw i64 %i, 1 331 %cmp.i = icmp slt i64 %inc.i, 100 332 br i1 %cmp.i, label %for.first, label %for.first.exit 333 334for.first.exit: 335 %add = add nsw i32 %x, 1 336 br label %for.second 337 338for.second: 339 %j = phi i64 [ 0, %for.first.exit ], [ %inc.j, %for.second ] 340 %Aj = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i64 %j 341 store i32 2, i32* %Aj, align 4 342 %inc.j = add nsw i64 %j, 1 343 %cmp.j = icmp slt i64 %inc.j, 100 344 br i1 %cmp.j, label %for.second, label %for.second.exit 345 346for.second.exit: 347 ret i32 %add 348} 349 350; Test that `%add` cannot be moved to basic block entry, as it uses %i, which 351; defined after basic block entry. And the two loops for.first and for.second 352; are not fused. 353 354; CHECK: i64 @unsafe_preheader 355; CHECK-LABEL: entry: 356; CHECK-NEXT: br label %for.first 357; CHECK-LABEL: for.first: 358; CHECK: br i1 %cmp.i, label %for.first, label %for.first.exit 359; CHECK-LABEL: for.first.exit: 360; CHECK-NEXT: %add = add nsw i64 %x, %i 361; CHECK-NEXT: br label %for.second 362; CHECK-LABEL: for.second: 363; CHECK: br i1 %cmp.j, label %for.second, label %for.second.exit 364; CHECK-LABEL: for.second.exit: 365; CHECK-NEXT: ret i64 %add 366 367define i64 @unsafe_preheader(i32* %A, i64 %x) { 368entry: 369 br label %for.first 370 371for.first: 372 %i = phi i64 [ 0, %entry ], [ %inc.i, %for.first ] 373 %Ai = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i64 %i 374 store i32 0, i32* %Ai, align 4 375 %inc.i = add nsw i64 %i, 1 376 %cmp.i = icmp slt i64 %inc.i, 100 377 br i1 %cmp.i, label %for.first, label %for.first.exit 378 379for.first.exit: 380 %add = add nsw i64 %x, %i 381 br label %for.second 382 383for.second: 384 %j = phi i64 [ 0, %for.first.exit ], [ %inc.j, %for.second ] 385 %Aj = getelementptr inbounds i32, i32* %A, i64 %j 386 store i32 2, i32* %Aj, align 4 387 %inc.j = add nsw i64 %j, 1 388 %cmp.j = icmp slt i64 %inc.j, 100 389 br i1 %cmp.j, label %for.second, label %for.second.exit 390 391for.second.exit: 392 ret i64 %add 393} 394