flang/lib/Optimizer/Transforms/SimplifyIntrinsics.cpp

   1 //===- SimplifyIntrinsics.cpp -- replace intrinsics with simpler form -----===//
   2 //
   3 // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
   4 // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
   5 // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
   6 //
   7 //===----------------------------------------------------------------------===//
   8
   9 //===----------------------------------------------------------------------===//
  10 /// \file
  11 /// This pass looks for suitable calls to runtime library for intrinsics that
  12 /// can be simplified/specialized and replaces with a specialized function.
  13 ///
  14 /// For example, SUM(arr) can be specialized as a simple function with one loop,
  15 /// compared to the three arguments (plus file & line info) that the runtime
  16 /// call has - when the argument is a 1D-array (multiple loops may be needed
  17 //  for higher dimension arrays, of course)
  18 ///
  19 /// The general idea is that besides making the call simpler, it can also be
  20 /// inlined by other passes that run after this pass, which further improves
  21 /// performance, particularly when the work done in the function is trivial
  22 /// and small in size.
  23 //===----------------------------------------------------------------------===//
  24
  25 #include "flang/Optimizer/Builder/BoxValue.h"
  26 #include "flang/Optimizer/Builder/FIRBuilder.h"
  27 #include "flang/Optimizer/Builder/Todo.h"
  28 #include "flang/Optimizer/Dialect/FIROps.h"
  29 #include "flang/Optimizer/Dialect/FIRType.h"
  30 #include "flang/Optimizer/Support/FIRContext.h"
  31 #include "flang/Optimizer/Transforms/Passes.h"
  32 #include "mlir/Dialect/LLVMIR/LLVMDialect.h"
  33 #include "mlir/IR/Matchers.h"
  34 #include "mlir/IR/TypeUtilities.h"
  35 #include "mlir/Pass/Pass.h"
  36 #include "mlir/Transforms/DialectConversion.h"
  37 #include "mlir/Transforms/GreedyPatternRewriteDriver.h"
  38 #include "mlir/Transforms/RegionUtils.h"
  39 #include "llvm/ADT/Optional.h"
  40 #include "llvm/Support/Debug.h"
  41 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  42
  43 namespace fir {
  44 #define GEN_PASS_DEF_SIMPLIFYINTRINSICS
  45 #include "flang/Optimizer/Transforms/Passes.h.inc"
  46 } // namespace fir
  47
  48 #define DEBUG_TYPE "flang-simplify-intrinsics"
  49
  50 namespace {
  51
  52 class SimplifyIntrinsicsPass
  53     : public fir::impl::SimplifyIntrinsicsBase<SimplifyIntrinsicsPass> {
  54   using FunctionTypeGeneratorTy =
  55       llvm::function_ref<mlir::FunctionType(fir::FirOpBuilder &)>;
  56   using FunctionBodyGeneratorTy =
  57       llvm::function_ref<void(fir::FirOpBuilder &, mlir::func::FuncOp &)>;
  58   using GenReductionBodyTy = llvm::function_ref<void(
  59       fir::FirOpBuilder &builder, mlir::func::FuncOp &funcOp)>;
  60
  61 public:
  62   /// Generate a new function implementing a simplified version
  63   /// of a Fortran runtime function defined by \p basename name.
  64   /// \p typeGenerator is a callback that generates the new function's type.
  65   /// \p bodyGenerator is a callback that generates the new function's body.
  66   /// The new function is created in the \p builder's Module.
  67   mlir::func::FuncOp getOrCreateFunction(fir::FirOpBuilder &builder,
  68                                          const mlir::StringRef &basename,
  69                                          FunctionTypeGeneratorTy typeGenerator,
  70                                          FunctionBodyGeneratorTy bodyGenerator);
  71   void runOnOperation() override;
  72   void getDependentDialects(mlir::DialectRegistry &registry) const override;
  73
  74 private:
  75   /// Helper function to replace a reduction type of call with its
  76   /// simplified form. The actual function is generated using a callback
  77   /// function.
  78   /// \p call is the call to be replaced
  79   /// \p kindMap is used to create FIROpBuilder
  80   /// \p genBodyFunc is the callback that builds the replacement function
  81   void simplifyReduction(fir::CallOp call, const fir::KindMapping &kindMap,
  82                          GenReductionBodyTy genBodyFunc);
  83 };
  84
  85 } // namespace
  86
  87 /// Generate function type for the simplified version of FortranASum and
  88 /// similar functions with a fir.box<none> type returning \p elementType.
  89 static mlir::FunctionType genNoneBoxType(fir::FirOpBuilder &builder,
  90                                          const mlir::Type &elementType) {
  91   mlir::Type boxType = fir::BoxType::get(builder.getNoneType());
  92   return mlir::FunctionType::get(builder.getContext(), {boxType},
  93                                  {elementType});
  94 }
  95
  96 using BodyOpGeneratorTy = llvm::function_ref<mlir::Value(
  97     fir::FirOpBuilder &, mlir::Location, const mlir::Type &, mlir::Value,
  98     mlir::Value)>;
  99 using InitValGeneratorTy = llvm::function_ref<mlir::Value(
 100     fir::FirOpBuilder &, mlir::Location, const mlir::Type &)>;
 101
 102 /// Generate the reduction loop into \p funcOp.
 103 ///
 104 /// \p initVal is a function, called to get the initial value for
 105 ///    the reduction value
 106 /// \p genBody is called to fill in the actual reduciton operation
 107 ///    for example add for SUM, MAX for MAXVAL, etc.
 108 static void genReductionLoop(fir::FirOpBuilder &builder,
 109                              mlir::func::FuncOp &funcOp,
 110                              InitValGeneratorTy initVal,
 111                              BodyOpGeneratorTy genBody) {
 112   auto loc = mlir::UnknownLoc::get(builder.getContext());
 113   mlir::Type elementType = funcOp.getResultTypes()[0];
 114   builder.setInsertionPointToEnd(funcOp.addEntryBlock());
 115
 116   mlir::IndexType idxTy = builder.getIndexType();
 117
 118   mlir::Block::BlockArgListType args = funcOp.front().getArguments();
 119   mlir::Value arg = args[0];
 120
 121   mlir::Value zeroIdx = builder.createIntegerConstant(loc, idxTy, 0);
 122
 123   fir::SequenceType::Shape flatShape = {fir::SequenceType::getUnknownExtent()};
 124   mlir::Type arrTy = fir::SequenceType::get(flatShape, elementType);
 125   mlir::Type boxArrTy = fir::BoxType::get(arrTy);
 126   mlir::Value array = builder.create<fir::ConvertOp>(loc, boxArrTy, arg);
 127   auto dims =
 128       builder.create<fir::BoxDimsOp>(loc, idxTy, idxTy, idxTy, array, zeroIdx);
 129   mlir::Value len = dims.getResult(1);
 130   mlir::Value one = builder.createIntegerConstant(loc, idxTy, 1);
 131   mlir::Value step = one;
 132
 133   // We use C indexing here, so len-1 as loopcount
 134   mlir::Value loopCount = builder.create<mlir::arith::SubIOp>(loc, len, one);
 135   mlir::Value init = initVal(builder, loc, elementType);
 136   auto loop = builder.create<fir::DoLoopOp>(loc, zeroIdx, loopCount, step,
 137                                             /*unordered=*/false,
 138                                             /*finalCountValue=*/false, init);
 139   mlir::Value reductionVal = loop.getRegionIterArgs()[0];
 140
 141   // Begin loop code
 142   mlir::OpBuilder::InsertPoint loopEndPt = builder.saveInsertionPoint();
 143   builder.setInsertionPointToStart(loop.getBody());
 144
 145   mlir::Type eleRefTy = builder.getRefType(elementType);
 146   mlir::Value index = loop.getInductionVar();
 147   mlir::Value addr =
 148       builder.create<fir::CoordinateOp>(loc, eleRefTy, array, index);
 149   mlir::Value elem = builder.create<fir::LoadOp>(loc, addr);
 150
 151   reductionVal = genBody(builder, loc, elementType, elem, reductionVal);
 152
 153   builder.create<fir::ResultOp>(loc, reductionVal);
 154   // End of loop.
 155   builder.restoreInsertionPoint(loopEndPt);
 156
 157   mlir::Value resultVal = loop.getResult(0);
 158   builder.create<mlir::func::ReturnOp>(loc, resultVal);
 159 }
 160
 161 /// Generate function body of the simplified version of FortranASum
 162 /// with signature provided by \p funcOp. The caller is responsible
 163 /// for saving/restoring the original insertion point of \p builder.
 164 /// \p funcOp is expected to be empty on entry to this function.
 165 static void genFortranASumBody(fir::FirOpBuilder &builder,
 166                                mlir::func::FuncOp &funcOp) {
 167   // function FortranASum<T>_simplified(arr)
 168   //   T, dimension(:) :: arr
 169   //   T sum = 0
 170   //   integer iter
 171   //   do iter = 0, extent(arr)
 172   //     sum = sum + arr[iter]
 173   //   end do
 174   //   FortranASum<T>_simplified = sum
 175   // end function FortranASum<T>_simplified
 176   auto zero = [](fir::FirOpBuilder builder, mlir::Location loc,
 177                  mlir::Type elementType) {
 178     return elementType.isa<mlir::FloatType>()
 179                ? builder.createRealConstant(loc, elementType,
 180                                             llvm::APFloat(0.0))
 181                : builder.createIntegerConstant(loc, elementType, 0);
 182   };
 183
 184   auto genBodyOp = [](fir::FirOpBuilder builder, mlir::Location loc,
 185                       mlir::Type elementType, mlir::Value elem1,
 186                       mlir::Value elem2) -> mlir::Value {
 187     if (elementType.isa<mlir::FloatType>())
 188       return builder.create<mlir::arith::AddFOp>(loc, elem1, elem2);
 189     if (elementType.isa<mlir::IntegerType>())
 190       return builder.create<mlir::arith::AddIOp>(loc, elem1, elem2);
 191
 192     llvm_unreachable("unsupported type");
 193     return {};
 194   };
 195
 196   genReductionLoop(builder, funcOp, zero, genBodyOp);
 197 }
 198
 199 static void genFortranAMaxvalBody(fir::FirOpBuilder &builder,
 200                                   mlir::func::FuncOp &funcOp) {
 201   auto init = [](fir::FirOpBuilder builder, mlir::Location loc,
 202                  mlir::Type elementType) {
 203     if (auto ty = elementType.dyn_cast<mlir::FloatType>()) {
 204       const llvm::fltSemantics &sem = ty.getFloatSemantics();
 205       return builder.createRealConstant(
 206           loc, elementType, llvm::APFloat::getLargest(sem, /*Negative=*/true));
 207     }
 208     unsigned bits = elementType.getIntOrFloatBitWidth();
 209     int64_t minInt = llvm::APInt::getSignedMinValue(bits).getSExtValue();
 210     return builder.createIntegerConstant(loc, elementType, minInt);
 211   };
 212
 213   auto genBodyOp = [](fir::FirOpBuilder builder, mlir::Location loc,
 214                       mlir::Type elementType, mlir::Value elem1,
 215                       mlir::Value elem2) -> mlir::Value {
 216     if (elementType.isa<mlir::FloatType>())
 217       return builder.create<mlir::arith::MaxFOp>(loc, elem1, elem2);
 218     if (elementType.isa<mlir::IntegerType>())
 219       return builder.create<mlir::arith::MaxSIOp>(loc, elem1, elem2);
 220
 221     llvm_unreachable("unsupported type");
 222     return {};
 223   };
 224   genReductionLoop(builder, funcOp, init, genBodyOp);
 225 }
 226
 227 /// Generate function type for the simplified version of FortranADotProduct
 228 /// operating on the given \p elementType.
 229 static mlir::FunctionType genFortranADotType(fir::FirOpBuilder &builder,
 230                                              const mlir::Type &elementType) {
 231   mlir::Type boxType = fir::BoxType::get(builder.getNoneType());
 232   return mlir::FunctionType::get(builder.getContext(), {boxType, boxType},
 233                                  {elementType});
 234 }
 235
 236 /// Generate function body of the simplified version of FortranADotProduct
 237 /// with signature provided by \p funcOp. The caller is responsible
 238 /// for saving/restoring the original insertion point of \p builder.
 239 /// \p funcOp is expected to be empty on entry to this function.
 240 /// \p arg1ElementTy and \p arg2ElementTy specify elements types
 241 /// of the underlying array objects - they are used to generate proper
 242 /// element accesses.
 243 static void genFortranADotBody(fir::FirOpBuilder &builder,
 244                                mlir::func::FuncOp &funcOp,
 245                                mlir::Type arg1ElementTy,
 246                                mlir::Type arg2ElementTy) {
 247   // function FortranADotProduct<T>_simplified(arr1, arr2)
 248   //   T, dimension(:) :: arr1, arr2
 249   //   T product = 0
 250   //   integer iter
 251   //   do iter = 0, extent(arr1)
 252   //     product = product + arr1[iter] * arr2[iter]
 253   //   end do
 254   //   FortranADotProduct<T>_simplified = product
 255   // end function FortranADotProduct<T>_simplified
 256   auto loc = mlir::UnknownLoc::get(builder.getContext());
 257   mlir::Type resultElementType = funcOp.getResultTypes()[0];
 258   builder.setInsertionPointToEnd(funcOp.addEntryBlock());
 259
 260   mlir::IndexType idxTy = builder.getIndexType();
 261
 262   mlir::Value zero =
 263       resultElementType.isa<mlir::FloatType>()
 264           ? builder.createRealConstant(loc, resultElementType, 0.0)
 265           : builder.createIntegerConstant(loc, resultElementType, 0);
 266
 267   mlir::Block::BlockArgListType args = funcOp.front().getArguments();
 268   mlir::Value arg1 = args[0];
 269   mlir::Value arg2 = args[1];
 270
 271   mlir::Value zeroIdx = builder.createIntegerConstant(loc, idxTy, 0);
 272
 273   fir::SequenceType::Shape flatShape = {fir::SequenceType::getUnknownExtent()};
 274   mlir::Type arrTy1 = fir::SequenceType::get(flatShape, arg1ElementTy);
 275   mlir::Type boxArrTy1 = fir::BoxType::get(arrTy1);
 276   mlir::Value array1 = builder.create<fir::ConvertOp>(loc, boxArrTy1, arg1);
 277   mlir::Type arrTy2 = fir::SequenceType::get(flatShape, arg2ElementTy);
 278   mlir::Type boxArrTy2 = fir::BoxType::get(arrTy2);
 279   mlir::Value array2 = builder.create<fir::ConvertOp>(loc, boxArrTy2, arg2);
 280   // This version takes the loop trip count from the first argument.
 281   // If the first argument's box has unknown (at compilation time)
 282   // extent, then it may be better to take the extent from the second
 283   // argument - so that after inlining the loop may be better optimized, e.g.
 284   // fully unrolled. This requires generating two versions of the simplified
 285   // function and some analysis at the call site to choose which version
 286   // is more profitable to call.
 287   // Note that we can assume that both arguments have the same extent.
 288   auto dims =
 289       builder.create<fir::BoxDimsOp>(loc, idxTy, idxTy, idxTy, array1, zeroIdx);
 290   mlir::Value len = dims.getResult(1);
 291   mlir::Value one = builder.createIntegerConstant(loc, idxTy, 1);
 292   mlir::Value step = one;
 293
 294   // We use C indexing here, so len-1 as loopcount
 295   mlir::Value loopCount = builder.create<mlir::arith::SubIOp>(loc, len, one);
 296   auto loop = builder.create<fir::DoLoopOp>(loc, zeroIdx, loopCount, step,
 297                                             /*unordered=*/false,
 298                                             /*finalCountValue=*/false, zero);
 299   mlir::Value sumVal = loop.getRegionIterArgs()[0];
 300
 301   // Begin loop code
 302   mlir::OpBuilder::InsertPoint loopEndPt = builder.saveInsertionPoint();
 303   builder.setInsertionPointToStart(loop.getBody());
 304
 305   mlir::Type eleRef1Ty = builder.getRefType(arg1ElementTy);
 306   mlir::Value index = loop.getInductionVar();
 307   mlir::Value addr1 =
 308       builder.create<fir::CoordinateOp>(loc, eleRef1Ty, array1, index);
 309   mlir::Value elem1 = builder.create<fir::LoadOp>(loc, addr1);
 310   // Convert to the result type.
 311   elem1 = builder.create<fir::ConvertOp>(loc, resultElementType, elem1);
 312
 313   mlir::Type eleRef2Ty = builder.getRefType(arg2ElementTy);
 314   mlir::Value addr2 =
 315       builder.create<fir::CoordinateOp>(loc, eleRef2Ty, array2, index);
 316   mlir::Value elem2 = builder.create<fir::LoadOp>(loc, addr2);
 317   // Convert to the result type.
 318   elem2 = builder.create<fir::ConvertOp>(loc, resultElementType, elem2);
 319
 320   if (resultElementType.isa<mlir::FloatType>())
 321     sumVal = builder.create<mlir::arith::AddFOp>(
 322         loc, builder.create<mlir::arith::MulFOp>(loc, elem1, elem2), sumVal);
 323   else if (resultElementType.isa<mlir::IntegerType>())
 324     sumVal = builder.create<mlir::arith::AddIOp>(
 325         loc, builder.create<mlir::arith::MulIOp>(loc, elem1, elem2), sumVal);
 326   else
 327     llvm_unreachable("unsupported type");
 328
 329   builder.create<fir::ResultOp>(loc, sumVal);
 330   // End of loop.
 331   builder.restoreInsertionPoint(loopEndPt);
 332
 333   mlir::Value resultVal = loop.getResult(0);
 334   builder.create<mlir::func::ReturnOp>(loc, resultVal);
 335 }
 336
 337 mlir::func::FuncOp SimplifyIntrinsicsPass::getOrCreateFunction(
 338     fir::FirOpBuilder &builder, const mlir::StringRef &baseName,
 339     FunctionTypeGeneratorTy typeGenerator,
 340     FunctionBodyGeneratorTy bodyGenerator) {
 341   // WARNING: if the function generated here changes its signature
 342   //          or behavior (the body code), we should probably embed some
 343   //          versioning information into its name, otherwise libraries
 344   //          statically linked with older versions of Flang may stop
 345   //          working with object files created with newer Flang.
 346   //          We can also avoid this by using internal linkage, but
 347   //          this may increase the size of final executable/shared library.
 348   std::string replacementName = mlir::Twine{baseName, "_simplified"}.str();
 349   mlir::ModuleOp module = builder.getModule();
 350   // If we already have a function, just return it.
 351   mlir::func::FuncOp newFunc =
 352       fir::FirOpBuilder::getNamedFunction(module, replacementName);
 353   mlir::FunctionType fType = typeGenerator(builder);
 354   if (newFunc) {
 355     assert(newFunc.getFunctionType() == fType &&
 356            "type mismatch for simplified function");
 357     return newFunc;
 358   }
 359
 360   // Need to build the function!
 361   auto loc = mlir::UnknownLoc::get(builder.getContext());
 362   newFunc =
 363       fir::FirOpBuilder::createFunction(loc, module, replacementName, fType);
 364   auto inlineLinkage = mlir::LLVM::linkage::Linkage::LinkonceODR;
 365   auto linkage =
 366       mlir::LLVM::LinkageAttr::get(builder.getContext(), inlineLinkage);
 367   newFunc->setAttr("llvm.linkage", linkage);
 368
 369   // Save the position of the original call.
 370   mlir::OpBuilder::InsertPoint insertPt = builder.saveInsertionPoint();
 371
 372   bodyGenerator(builder, newFunc);
 373
 374   // Now back to where we were adding code earlier...
 375   builder.restoreInsertionPoint(insertPt);
 376
 377   return newFunc;
 378 }
 379
 380 fir::ConvertOp expectConvertOp(mlir::Value val) {
 381   if (fir::ConvertOp op =
 382           mlir::dyn_cast_or_null<fir::ConvertOp>(val.getDefiningOp()))
 383     return op;
 384   LLVM_DEBUG(llvm::dbgs() << "Didn't find expected fir::ConvertOp\n");
 385   return nullptr;
 386 }
 387
 388 static bool isOperandAbsent(mlir::Value val) {
 389   if (auto op = expectConvertOp(val)) {
 390     assert(op->getOperands().size() != 0);
 391     return mlir::isa_and_nonnull<fir::AbsentOp>(
 392         op->getOperand(0).getDefiningOp());
 393   }
 394   return false;
 395 }
 396
 397 static bool isZero(mlir::Value val) {
 398   if (auto op = expectConvertOp(val)) {
 399     assert(op->getOperands().size() != 0);
 400     if (mlir::Operation *defOp = op->getOperand(0).getDefiningOp())
 401       return mlir::matchPattern(defOp, mlir::m_Zero());
 402   }
 403   return false;
 404 }
 405
 406 static mlir::Value findShape(mlir::Value val) {
 407   if (auto op = expectConvertOp(val)) {
 408     assert(op->getOperands().size() != 0);
 409     if (auto box = mlir::dyn_cast_or_null<fir::EmboxOp>(
 410             op->getOperand(0).getDefiningOp()))
 411       return box.getShape();
 412   }
 413   return {};
 414 }
 415
 416 static unsigned getDimCount(mlir::Value val) {
 417   if (mlir::Value shapeVal = findShape(val)) {
 418     mlir::Type resType = shapeVal.getDefiningOp()->getResultTypes()[0];
 419     return fir::getRankOfShapeType(resType);
 420   }
 421   return 0;
 422 }
 423
 424 /// Given the call operation's box argument \p val, discover
 425 /// the element type of the underlying array object.
 426 /// \returns the element type or llvm::None if the type cannot
 427 /// be reliably found.
 428 /// We expect that the argument is a result of fir.convert
 429 /// with the destination type of !fir.box<none>.
 430 static llvm::Optional<mlir::Type> getArgElementType(mlir::Value val) {
 431   mlir::Operation *defOp;
 432   do {
 433     defOp = val.getDefiningOp();
 434     // Analyze only sequences of convert operations.
 435     if (!mlir::isa<fir::ConvertOp>(defOp))
 436       return llvm::None;
 437     val = defOp->getOperand(0);
 438     // The convert operation is expected to convert from one
 439     // box type to another box type.
 440     auto boxType = val.getType().cast<fir::BoxType>();
 441     auto elementType = fir::unwrapSeqOrBoxedSeqType(boxType);
 442     if (!elementType.isa<mlir::NoneType>())
 443       return elementType;
 444   } while (true);
 445 }
 446
 447 void SimplifyIntrinsicsPass::simplifyReduction(fir::CallOp call,
 448                                                const fir::KindMapping &kindMap,
 449                                                GenReductionBodyTy genBodyFunc) {
 450   mlir::SymbolRefAttr callee = call.getCalleeAttr();
 451   mlir::StringRef funcName = callee.getLeafReference().getValue();
 452   mlir::Operation::operand_range args = call.getArgs();
 453   // args[1] and args[2] are source filename and line number, ignored.
 454   const mlir::Value &dim = args[3];
 455   const mlir::Value &mask = args[4];
 456   // dim is zero when it is absent, which is an implementation
 457   // detail in the runtime library.
 458   bool dimAndMaskAbsent = isZero(dim) && isOperandAbsent(mask);
 459   unsigned rank = getDimCount(args[0]);
 460   if (dimAndMaskAbsent && rank == 1) {
 461     mlir::Location loc = call.getLoc();
 462     mlir::Type type;
 463     fir::FirOpBuilder builder(call, kindMap);
 464     if (funcName.endswith("Integer4")) {
 465       type = mlir::IntegerType::get(builder.getContext(), 32);
 466     } else if (funcName.endswith("Real8")) {
 467       type = mlir::FloatType::getF64(builder.getContext());
 468     } else {
 469       return;
 470     }
 471     auto typeGenerator = [&type](fir::FirOpBuilder &builder) {
 472       return genNoneBoxType(builder, type);
 473     };
 474     mlir::func::FuncOp newFunc =
 475         getOrCreateFunction(builder, funcName, typeGenerator, genBodyFunc);
 476     auto newCall =
 477         builder.create<fir::CallOp>(loc, newFunc, mlir::ValueRange{args[0]});
 478     call->replaceAllUsesWith(newCall.getResults());
 479     call->dropAllReferences();
 480     call->erase();
 481   }
 482 }
 483
 484 void SimplifyIntrinsicsPass::runOnOperation() {
 485   LLVM_DEBUG(llvm::dbgs() << "=== Begin " DEBUG_TYPE " ===\n");
 486   mlir::ModuleOp module = getOperation();
 487   fir::KindMapping kindMap = fir::getKindMapping(module);
 488   module.walk([&](mlir::Operation *op) {
 489     if (auto call = mlir::dyn_cast<fir::CallOp>(op)) {
 490       if (mlir::SymbolRefAttr callee = call.getCalleeAttr()) {
 491         mlir::StringRef funcName = callee.getLeafReference().getValue();
 492         // Replace call to runtime function for SUM when it has single
 493         // argument (no dim or mask argument) for 1D arrays with either
 494         // Integer4 or Real8 types. Other forms are ignored.
 495         // The new function is added to the module.
 496         //
 497         // Prototype for runtime call (from sum.cpp):
 498         // RTNAME(Sum<T>)(const Descriptor &x, const char *source, int line,
 499         //                int dim, const Descriptor *mask)
 500         //
 501         if (funcName.startswith("_FortranASum")) {
 502           simplifyReduction(call, kindMap, genFortranASumBody);
 503           return;
 504         }
 505         if (funcName.startswith("_FortranADotProduct")) {
 506           LLVM_DEBUG(llvm::dbgs() << "Handling " << funcName << "\n");
 507           LLVM_DEBUG(llvm::dbgs() << "Call operation:\n"; op->dump();
 508                      llvm::dbgs() << "\n");
 509           mlir::Operation::operand_range args = call.getArgs();
 510           const mlir::Value &v1 = args[0];
 511           const mlir::Value &v2 = args[1];
 512           mlir::Location loc = call.getLoc();
 513           fir::FirOpBuilder builder(op, kindMap);
 514
 515           mlir::Type type = call.getResult(0).getType();
 516           if (!type.isa<mlir::FloatType>() && !type.isa<mlir::IntegerType>())
 517             return;
 518
 519           // Try to find the element types of the boxed arguments.
 520           auto arg1Type = getArgElementType(v1);
 521           auto arg2Type = getArgElementType(v2);
 522
 523           if (!arg1Type || !arg2Type)
 524             return;
 525
 526           // Support only floating point and integer arguments
 527           // now (e.g. logical is skipped here).
 528           if (!arg1Type->isa<mlir::FloatType>() &&
 529               !arg1Type->isa<mlir::IntegerType>())
 530             return;
 531           if (!arg2Type->isa<mlir::FloatType>() &&
 532               !arg2Type->isa<mlir::IntegerType>())
 533             return;
 534
 535           auto typeGenerator = [&type](fir::FirOpBuilder &builder) {
 536             return genFortranADotType(builder, type);
 537           };
 538           auto bodyGenerator = [&arg1Type,
 539                                 &arg2Type](fir::FirOpBuilder &builder,
 540                                            mlir::func::FuncOp &funcOp) {
 541             genFortranADotBody(builder, funcOp, *arg1Type, *arg2Type);
 542           };
 543
 544           // Suffix the function name with the element types
 545           // of the arguments.
 546           std::string typedFuncName(funcName);
 547           llvm::raw_string_ostream nameOS(typedFuncName);
 548           nameOS << "_";
 549           arg1Type->print(nameOS);
 550           nameOS << "_";
 551           arg2Type->print(nameOS);
 552
 553           mlir::func::FuncOp newFunc = getOrCreateFunction(
 554               builder, typedFuncName, typeGenerator, bodyGenerator);
 555           auto newCall = builder.create<fir::CallOp>(loc, newFunc,
 556                                                      mlir::ValueRange{v1, v2});
 557           call->replaceAllUsesWith(newCall.getResults());
 558           call->dropAllReferences();
 559           call->erase();
 560
 561           LLVM_DEBUG(llvm::dbgs() << "Replaced with:\n"; newCall.dump();
 562                      llvm::dbgs() << "\n");
 563           return;
 564         }
 565         if (funcName.startswith("_FortranAMaxval")) {
 566           simplifyReduction(call, kindMap, genFortranAMaxvalBody);
 567           return;
 568         }
 569       }
 570     }
 571   });
 572   LLVM_DEBUG(llvm::dbgs() << "=== End " DEBUG_TYPE " ===\n");
 573 }
 574
 575 void SimplifyIntrinsicsPass::getDependentDialects(
 576     mlir::DialectRegistry &registry) const {
 577   // LLVM::LinkageAttr creation requires that LLVM dialect is loaded.
 578   registry.insert<mlir::LLVM::LLVMDialect>();
 579 }
 580 std::unique_ptr<mlir::Pass> fir::createSimplifyIntrinsicsPass() {
 581   return std::make_unique<SimplifyIntrinsicsPass>();
 582 }