[Test] Add test showing missing canonicalization opportunity in SCEV
authorMax Kazantsev <mkazantsev@azul.com>
Wed, 11 Jan 2023 11:04:38 +0000 (18:04 +0700)
committerMax Kazantsev <mkazantsev@azul.com>
Wed, 11 Jan 2023 11:17:20 +0000 (18:17 +0700)
We could have same SCEVs for the following expressions:
  zext(umin(x, y)) and umin(zext(x), zext(y));
  zext(umax(x, y)) and umax(zext(x), zext(y))
  sext(smin(x, y)) and smin(zsxt(x), sext(y));
  sext(smax(x, y)) and smax(sext(x), sext(y)).

llvm/test/Analysis/ScalarEvolution/ext_min_max.ll [new file with mode: 0644]

diff --git a/llvm/test/Analysis/ScalarEvolution/ext_min_max.ll b/llvm/test/Analysis/ScalarEvolution/ext_min_max.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..d080529
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,122 @@
+; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_analyze_test_checks.py
+; RUN: opt -S -disable-output "-passes=print<scalar-evolution>" < %s 2>&1 | FileCheck %s
+
+; TODO: Make sure that zext(umin(x, y)) has same SCEV as umin(zext(x), zext(y)).
+; Equality proof: https://alive2.llvm.org/ce/z/vdsvmp
+define i1 @test_umin(i32 %x, i32 %y) {
+; CHECK-LABEL: 'test_umin'
+; CHECK-NEXT:  Classifying expressions for: @test_umin
+; CHECK-NEXT:    %umin_x_y = select i1 %cmp_x_y, i32 %x, i32 %y
+; CHECK-NEXT:    --> (%x umin %y) U: full-set S: full-set
+; CHECK-NEXT:    %zext_umin_x_y = zext i32 %umin_x_y to i64
+; CHECK-NEXT:    --> (zext i32 (%x umin %y) to i64) U: [0,4294967296) S: [0,4294967296)
+; CHECK-NEXT:    %zext_x = zext i32 %x to i64
+; CHECK-NEXT:    --> (zext i32 %x to i64) U: [0,4294967296) S: [0,4294967296)
+; CHECK-NEXT:    %zext_y = zext i32 %y to i64
+; CHECK-NEXT:    --> (zext i32 %y to i64) U: [0,4294967296) S: [0,4294967296)
+; CHECK-NEXT:    %umin_zext_x_zext_y = select i1 %cmp_zext_x_zext_y, i64 %zext_x, i64 %zext_y
+; CHECK-NEXT:    --> ((zext i32 %x to i64) umin (zext i32 %y to i64)) U: [0,4294967296) S: [0,4294967296)
+; CHECK-NEXT:  Determining loop execution counts for: @test_umin
+;
+  %cmp_x_y = icmp ult i32 %x, %y
+  %umin_x_y = select i1 %cmp_x_y, i32 %x, i32 %y
+  %zext_umin_x_y = zext i32 %umin_x_y to i64
+
+  %zext_x = zext i32 %x to i64
+  %zext_y = zext i32 %y to i64
+  %cmp_zext_x_zext_y = icmp ult i64 %zext_x, %zext_y
+  %umin_zext_x_zext_y = select i1 %cmp_zext_x_zext_y, i64 %zext_x, i64 %zext_y
+
+  %they_are_same = icmp eq i64 %zext_umin_x_y, %umin_zext_x_zext_y
+  ret i1 %they_are_same
+}
+
+; TODO: Make sure that zext(umax(x, y)) has same SCEV as umax(zext(x), zext(y)).
+; Equality proof: https://alive2.llvm.org/ce/z/5JHgxZ
+define i1 @test_umax(i32 %x, i32 %y) {
+; CHECK-LABEL: 'test_umax'
+; CHECK-NEXT:  Classifying expressions for: @test_umax
+; CHECK-NEXT:    %umax_x_y = select i1 %cmp_x_y, i32 %y, i32 %x
+; CHECK-NEXT:    --> (%x umax %y) U: full-set S: full-set
+; CHECK-NEXT:    %zext_umax_x_y = zext i32 %umax_x_y to i64
+; CHECK-NEXT:    --> (zext i32 (%x umax %y) to i64) U: [0,4294967296) S: [0,4294967296)
+; CHECK-NEXT:    %zext_x = zext i32 %x to i64
+; CHECK-NEXT:    --> (zext i32 %x to i64) U: [0,4294967296) S: [0,4294967296)
+; CHECK-NEXT:    %zext_y = zext i32 %y to i64
+; CHECK-NEXT:    --> (zext i32 %y to i64) U: [0,4294967296) S: [0,4294967296)
+; CHECK-NEXT:    %umax_zext_x_zext_y = select i1 %cmp_zext_x_zext_y, i64 %zext_y, i64 %zext_x
+; CHECK-NEXT:    --> ((zext i32 %x to i64) umax (zext i32 %y to i64)) U: [0,4294967296) S: [0,4294967296)
+; CHECK-NEXT:  Determining loop execution counts for: @test_umax
+;
+  %cmp_x_y = icmp ult i32 %x, %y
+  %umax_x_y = select i1 %cmp_x_y, i32 %y, i32 %x
+  %zext_umax_x_y = zext i32 %umax_x_y to i64
+
+  %zext_x = zext i32 %x to i64
+  %zext_y = zext i32 %y to i64
+  %cmp_zext_x_zext_y = icmp ult i64 %zext_x, %zext_y
+  %umax_zext_x_zext_y = select i1 %cmp_zext_x_zext_y, i64 %zext_y, i64 %zext_x
+
+  %they_are_same = icmp eq i64 %zext_umax_x_y, %umax_zext_x_zext_y
+  ret i1 %they_are_same
+}
+
+; TODO: Make sure that sext(smin(x, y)) has same SCEV as smin(sext(x), sext(y)).
+; Equality proof: https://alive2.llvm.org/ce/z/HhYHzR
+define i1 @test_smin(i32 %x, i32 %y) {
+; CHECK-LABEL: 'test_smin'
+; CHECK-NEXT:  Classifying expressions for: @test_smin
+; CHECK-NEXT:    %smin_x_y = select i1 %cmp_x_y, i32 %x, i32 %y
+; CHECK-NEXT:    --> (%x smin %y) U: full-set S: full-set
+; CHECK-NEXT:    %sext_smin_x_y = sext i32 %smin_x_y to i64
+; CHECK-NEXT:    --> (sext i32 (%x smin %y) to i64) U: [-2147483648,2147483648) S: [-2147483648,2147483648)
+; CHECK-NEXT:    %sext_x = sext i32 %x to i64
+; CHECK-NEXT:    --> (sext i32 %x to i64) U: [-2147483648,2147483648) S: [-2147483648,2147483648)
+; CHECK-NEXT:    %sext_y = sext i32 %y to i64
+; CHECK-NEXT:    --> (sext i32 %y to i64) U: [-2147483648,2147483648) S: [-2147483648,2147483648)
+; CHECK-NEXT:    %smin_sext_x_sext_y = select i1 %cmp_sext_x_sext_y, i64 %sext_x, i64 %sext_y
+; CHECK-NEXT:    --> ((sext i32 %x to i64) smin (sext i32 %y to i64)) U: [-2147483648,2147483648) S: [-2147483648,2147483648)
+; CHECK-NEXT:  Determining loop execution counts for: @test_smin
+;
+  %cmp_x_y = icmp slt i32 %x, %y
+  %smin_x_y = select i1 %cmp_x_y, i32 %x, i32 %y
+  %sext_smin_x_y = sext i32 %smin_x_y to i64
+
+  %sext_x = sext i32 %x to i64
+  %sext_y = sext i32 %y to i64
+  %cmp_sext_x_sext_y = icmp slt i64 %sext_x, %sext_y
+  %smin_sext_x_sext_y = select i1 %cmp_sext_x_sext_y, i64 %sext_x, i64 %sext_y
+
+  %they_are_same = icmp eq i64 %sext_smin_x_y, %smin_sext_x_sext_y
+  ret i1 %they_are_same
+}
+
+; TODO: Make sure that sext(smax(x, y)) has same SCEV as smax(sext(x), sext(y)).
+; Equality proof: https://alive2.llvm.org/ce/z/uou_u-
+define i1 @test_smax(i32 %x, i32 %y) {
+; CHECK-LABEL: 'test_smax'
+; CHECK-NEXT:  Classifying expressions for: @test_smax
+; CHECK-NEXT:    %smax_x_y = select i1 %cmp_x_y, i32 %y, i32 %x
+; CHECK-NEXT:    --> (%x smax %y) U: full-set S: full-set
+; CHECK-NEXT:    %sext_smax_x_y = sext i32 %smax_x_y to i64
+; CHECK-NEXT:    --> (sext i32 (%x smax %y) to i64) U: [-2147483648,2147483648) S: [-2147483648,2147483648)
+; CHECK-NEXT:    %sext_x = sext i32 %x to i64
+; CHECK-NEXT:    --> (sext i32 %x to i64) U: [-2147483648,2147483648) S: [-2147483648,2147483648)
+; CHECK-NEXT:    %sext_y = sext i32 %y to i64
+; CHECK-NEXT:    --> (sext i32 %y to i64) U: [-2147483648,2147483648) S: [-2147483648,2147483648)
+; CHECK-NEXT:    %smax_sext_x_sext_y = select i1 %cmp_sext_x_sext_y, i64 %sext_y, i64 %sext_x
+; CHECK-NEXT:    --> ((sext i32 %x to i64) smax (sext i32 %y to i64)) U: [-2147483648,2147483648) S: [-2147483648,2147483648)
+; CHECK-NEXT:  Determining loop execution counts for: @test_smax
+;
+  %cmp_x_y = icmp slt i32 %x, %y
+  %smax_x_y = select i1 %cmp_x_y, i32 %y, i32 %x
+  %sext_smax_x_y = sext i32 %smax_x_y to i64
+
+  %sext_x = sext i32 %x to i64
+  %sext_y = sext i32 %y to i64
+  %cmp_sext_x_sext_y = icmp slt i64 %sext_x, %sext_y
+  %smax_sext_x_sext_y = select i1 %cmp_sext_x_sext_y, i64 %sext_y, i64 %sext_x
+
+  %they_are_same = icmp eq i64 %sext_smax_x_y, %smax_sext_x_sext_y
+  ret i1 %they_are_same
+}