Some more tests for the global structure vectorizer
[oota-llvm.git] / test / Transforms / LoopVectorize / reduction.ll
index ca51c7b37d5d5c0e2fb4fb705e0441783b8ef4f8..08b7b27e4257ebd3bde7a7786f06c51b8ce11957 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-; RUN: opt < %s  -loop-vectorize -force-vector-width=4 -dce -instcombine -licm -S | FileCheck %s
+; RUN: opt < %s  -loop-vectorize -force-vector-unroll=1 -force-vector-width=4 -dce -instcombine -S | FileCheck %s
 
 target datalayout = "e-p:64:64:64-i1:8:8-i8:8:8-i16:16:16-i32:32:32-i64:64:64-f32:32:32-f64:64:64-v64:64:64-v128:128:128-a0:0:64-s0:64:64-f80:128:128-n8:16:32:64-S128"
 target triple = "x86_64-apple-macosx10.8.0"
@@ -7,6 +7,11 @@ target triple = "x86_64-apple-macosx10.8.0"
 ;CHECK: phi <4 x i32>
 ;CHECK: load <4 x i32>
 ;CHECK: add <4 x i32>
+;CHECK: shufflevector <4 x i32> %{{.*}}, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 2, i32 3, i32 undef, i32 undef>
+;CHECK: add <4 x i32>
+;CHECK: shufflevector <4 x i32> %{{.*}}, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 1, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
+;CHECK: add <4 x i32>
+;CHECK: extractelement <4 x i32> %{{.*}}, i32 0
 ;CHECK: ret i32
 define i32 @reduction_sum(i32 %n, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture %B) nounwind uwtable readonly noinline ssp {
   %1 = icmp sgt i32 %n, 0
@@ -37,6 +42,11 @@ define i32 @reduction_sum(i32 %n, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapt
 ;CHECK: phi <4 x i32>
 ;CHECK: load <4 x i32>
 ;CHECK: mul <4 x i32>
+;CHECK: shufflevector <4 x i32> %{{.*}}, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 2, i32 3, i32 undef, i32 undef>
+;CHECK: mul <4 x i32>
+;CHECK: shufflevector <4 x i32> %{{.*}}, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 1, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
+;CHECK: mul <4 x i32>
+;CHECK: extractelement <4 x i32> %{{.*}}, i32 0
 ;CHECK: ret i32
 define i32 @reduction_prod(i32 %n, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture %B) nounwind uwtable readonly noinline ssp {
   %1 = icmp sgt i32 %n, 0
@@ -66,7 +76,12 @@ define i32 @reduction_prod(i32 %n, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocap
 ;CHECK: @reduction_mix
 ;CHECK: phi <4 x i32>
 ;CHECK: load <4 x i32>
-;CHECK: mul <4 x i32>
+;CHECK: mul nsw <4 x i32>
+;CHECK: shufflevector <4 x i32> %{{.*}}, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 2, i32 3, i32 undef, i32 undef>
+;CHECK: add <4 x i32>
+;CHECK: shufflevector <4 x i32> %{{.*}}, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 1, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
+;CHECK: add <4 x i32>
+;CHECK: extractelement <4 x i32> %{{.*}}, i32 0
 ;CHECK: ret i32
 define i32 @reduction_mix(i32 %n, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture %B) nounwind uwtable readonly noinline ssp {
   %1 = icmp sgt i32 %n, 0
@@ -95,6 +110,11 @@ define i32 @reduction_mix(i32 %n, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapt
 
 ;CHECK: @reduction_mul
 ;CHECK: mul <4 x i32>
+;CHECK: shufflevector <4 x i32> %{{.*}}, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 2, i32 3, i32 undef, i32 undef>
+;CHECK: mul <4 x i32>
+;CHECK: shufflevector <4 x i32> %{{.*}}, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 1, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
+;CHECK: mul <4 x i32>
+;CHECK: extractelement <4 x i32> %{{.*}}, i32 0
 ;CHECK: ret i32
 define i32 @reduction_mul(i32 %n, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapture %B) nounwind uwtable readonly noinline ssp {
   %1 = icmp sgt i32 %n, 0
@@ -124,6 +144,11 @@ define i32 @reduction_mul(i32 %n, i32* noalias nocapture %A, i32* noalias nocapt
 ;CHECK: @start_at_non_zero
 ;CHECK: phi <4 x i32>
 ;CHECK: <i32 120, i32 0, i32 0, i32 0>
+;CHECK: shufflevector <4 x i32> %{{.*}}, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 2, i32 3, i32 undef, i32 undef>
+;CHECK: add <4 x i32>
+;CHECK: shufflevector <4 x i32> %{{.*}}, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 1, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
+;CHECK: add <4 x i32>
+;CHECK: extractelement <4 x i32> %{{.*}}, i32 0
 ;CHECK: ret i32
 define i32 @start_at_non_zero(i32* nocapture %in, i32* nocapture %coeff, i32* nocapture %out, i32 %n) nounwind uwtable readonly ssp {
 entry:
@@ -149,4 +174,152 @@ for.end:                                          ; preds = %for.body, %entry
   ret i32 %sum.0.lcssa
 }
 
+;CHECK: @reduction_and
+;CHECK: and <4 x i32>
+;CHECK: <i32 -1, i32 -1, i32 -1, i32 -1>
+;CHECK: shufflevector <4 x i32> %{{.*}}, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 2, i32 3, i32 undef, i32 undef>
+;CHECK: and <4 x i32>
+;CHECK: shufflevector <4 x i32> %{{.*}}, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 1, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
+;CHECK: and <4 x i32>
+;CHECK: extractelement <4 x i32> %{{.*}}, i32 0
+;CHECK: ret i32
+define i32 @reduction_and(i32 %n, i32* nocapture %A, i32* nocapture %B) nounwind uwtable readonly {
+entry:
+  %cmp7 = icmp sgt i32 %n, 0
+  br i1 %cmp7, label %for.body, label %for.end
+
+for.body:                                         ; preds = %entry, %for.body
+  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %for.body ], [ 0, %entry ]
+  %result.08 = phi i32 [ %and, %for.body ], [ -1, %entry ]
+  %arrayidx = getelementptr inbounds i32* %A, i64 %indvars.iv
+  %0 = load i32* %arrayidx, align 4
+  %arrayidx2 = getelementptr inbounds i32* %B, i64 %indvars.iv
+  %1 = load i32* %arrayidx2, align 4
+  %add = add nsw i32 %1, %0
+  %and = and i32 %add, %result.08
+  %indvars.iv.next = add i64 %indvars.iv, 1
+  %lftr.wideiv = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
+  %exitcond = icmp eq i32 %lftr.wideiv, %n
+  br i1 %exitcond, label %for.end, label %for.body
+
+for.end:                                          ; preds = %for.body, %entry
+  %result.0.lcssa = phi i32 [ -1, %entry ], [ %and, %for.body ]
+  ret i32 %result.0.lcssa
+}
+
+;CHECK: @reduction_or
+;CHECK: or <4 x i32>
+;CHECK: shufflevector <4 x i32> %{{.*}}, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 2, i32 3, i32 undef, i32 undef>
+;CHECK: or <4 x i32>
+;CHECK: shufflevector <4 x i32> %{{.*}}, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 1, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
+;CHECK: or <4 x i32>
+;CHECK: extractelement <4 x i32> %{{.*}}, i32 0
+;CHECK: ret i32
+define i32 @reduction_or(i32 %n, i32* nocapture %A, i32* nocapture %B) nounwind uwtable readonly {
+entry:
+  %cmp7 = icmp sgt i32 %n, 0
+  br i1 %cmp7, label %for.body, label %for.end
+
+for.body:                                         ; preds = %entry, %for.body
+  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %for.body ], [ 0, %entry ]
+  %result.08 = phi i32 [ %or, %for.body ], [ 0, %entry ]
+  %arrayidx = getelementptr inbounds i32* %A, i64 %indvars.iv
+  %0 = load i32* %arrayidx, align 4
+  %arrayidx2 = getelementptr inbounds i32* %B, i64 %indvars.iv
+  %1 = load i32* %arrayidx2, align 4
+  %add = add nsw i32 %1, %0
+  %or = or i32 %add, %result.08
+  %indvars.iv.next = add i64 %indvars.iv, 1
+  %lftr.wideiv = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
+  %exitcond = icmp eq i32 %lftr.wideiv, %n
+  br i1 %exitcond, label %for.end, label %for.body
+
+for.end:                                          ; preds = %for.body, %entry
+  %result.0.lcssa = phi i32 [ 0, %entry ], [ %or, %for.body ]
+  ret i32 %result.0.lcssa
+}
+
+;CHECK: @reduction_xor
+;CHECK: xor <4 x i32>
+;CHECK: shufflevector <4 x i32> %{{.*}}, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 2, i32 3, i32 undef, i32 undef>
+;CHECK: xor <4 x i32>
+;CHECK: shufflevector <4 x i32> %{{.*}}, <4 x i32> undef, <4 x i32> <i32 1, i32 undef, i32 undef, i32 undef>
+;CHECK: xor <4 x i32>
+;CHECK: extractelement <4 x i32> %{{.*}}, i32 0
+;CHECK: ret i32
+define i32 @reduction_xor(i32 %n, i32* nocapture %A, i32* nocapture %B) nounwind uwtable readonly {
+entry:
+  %cmp7 = icmp sgt i32 %n, 0
+  br i1 %cmp7, label %for.body, label %for.end
 
+for.body:                                         ; preds = %entry, %for.body
+  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %for.body ], [ 0, %entry ]
+  %result.08 = phi i32 [ %xor, %for.body ], [ 0, %entry ]
+  %arrayidx = getelementptr inbounds i32* %A, i64 %indvars.iv
+  %0 = load i32* %arrayidx, align 4
+  %arrayidx2 = getelementptr inbounds i32* %B, i64 %indvars.iv
+  %1 = load i32* %arrayidx2, align 4
+  %add = add nsw i32 %1, %0
+  %xor = xor i32 %add, %result.08
+  %indvars.iv.next = add i64 %indvars.iv, 1
+  %lftr.wideiv = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
+  %exitcond = icmp eq i32 %lftr.wideiv, %n
+  br i1 %exitcond, label %for.end, label %for.body
+
+for.end:                                          ; preds = %for.body, %entry
+  %result.0.lcssa = phi i32 [ 0, %entry ], [ %xor, %for.body ]
+  ret i32 %result.0.lcssa
+}
+
+; In this code the subtracted variable is on the RHS and this is not an induction variable.
+;CHECK: @reduction_sub_rhs
+;CHECK-NOT: phi <4 x i32>
+;CHECK-NOT: sub nsw <4 x i32>
+;CHECK: ret i32
+define i32 @reduction_sub_rhs(i32 %n, i32* noalias nocapture %A) nounwind uwtable readonly {
+entry:
+  %cmp4 = icmp sgt i32 %n, 0
+  br i1 %cmp4, label %for.body, label %for.end
+
+for.body:                                         ; preds = %entry, %for.body
+  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %for.body ], [ 0, %entry ]
+  %x.05 = phi i32 [ %sub, %for.body ], [ 0, %entry ]
+  %arrayidx = getelementptr inbounds i32* %A, i64 %indvars.iv
+  %0 = load i32* %arrayidx, align 4
+  %sub = sub nsw i32 %0, %x.05
+  %indvars.iv.next = add i64 %indvars.iv, 1
+  %lftr.wideiv = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
+  %exitcond = icmp eq i32 %lftr.wideiv, %n
+  br i1 %exitcond, label %for.end, label %for.body
+
+for.end:                                          ; preds = %for.body, %entry
+  %x.0.lcssa = phi i32 [ 0, %entry ], [ %sub, %for.body ]
+  ret i32 %x.0.lcssa
+}
+
+
+; In this test the reduction variable is on the LHS and we can vectorize it.
+;CHECK: @reduction_sub_lhs
+;CHECK: phi <4 x i32>
+;CHECK: sub nsw <4 x i32>
+;CHECK: ret i32
+define i32 @reduction_sub_lhs(i32 %n, i32* noalias nocapture %A) nounwind uwtable readonly {
+entry:
+  %cmp4 = icmp sgt i32 %n, 0
+  br i1 %cmp4, label %for.body, label %for.end
+
+for.body:                                         ; preds = %entry, %for.body
+  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %for.body ], [ 0, %entry ]
+  %x.05 = phi i32 [ %sub, %for.body ], [ 0, %entry ]
+  %arrayidx = getelementptr inbounds i32* %A, i64 %indvars.iv
+  %0 = load i32* %arrayidx, align 4
+  %sub = sub nsw i32 %x.05, %0
+  %indvars.iv.next = add i64 %indvars.iv, 1
+  %lftr.wideiv = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
+  %exitcond = icmp eq i32 %lftr.wideiv, %n
+  br i1 %exitcond, label %for.end, label %for.body
+
+for.end:                                          ; preds = %for.body, %entry
+  %x.0.lcssa = phi i32 [ 0, %entry ], [ %sub, %for.body ]
+  ret i32 %x.0.lcssa
+}