[GVN LoadPRE] Add an option to disable splitting backedge
authorSerguei Katkov <serguei.katkov@azul.com>
Tue, 20 Oct 2020 10:32:08 +0000 (17:32 +0700)
committerSerguei Katkov <serguei.katkov@azul.com>
Tue, 27 Oct 2020 04:59:52 +0000 (11:59 +0700)
GVN Load PRE can split the backedge causing breaking the loop structure where the latch
contains the conditional branch with for example induction variable.

Different optimizations expect this form of the loop, so it is better to preserve it for some time.
This CL adds an option to control an ability to split backedge.

Default value is true so technically it is NFC and current behavior is not changed.

Reviewers: fedor.sergeev, mkazantsev, nikic, reames, fhahn
Reviewed By: mkazasntsev
Subscribers: llvm-commits
Differential Revision: https://reviews.llvm.org/D89854

llvm/include/llvm/Transforms/Scalar/GVN.h
llvm/lib/Passes/PassBuilder.cpp
llvm/lib/Transforms/Scalar/GVN.cpp
llvm/test/Transforms/GVN/PRE/load-pre-split-backedge.ll [new file with mode: 0644]

index be3804f..92013de 100644 (file)
@@ -73,6 +73,7 @@ struct GVNOptions {
   Optional<bool> AllowPRE = None;
   Optional<bool> AllowLoadPRE = None;
   Optional<bool> AllowLoadInLoopPRE = None;
+  Optional<bool> AllowLoadPRESplitBackedge = None;
   Optional<bool> AllowMemDep = None;
 
   GVNOptions() = default;
@@ -94,6 +95,12 @@ struct GVNOptions {
     return *this;
   }
 
+  /// Enables or disables PRE of loads in GVN.
+  GVNOptions &setLoadPRESplitBackedge(bool LoadPRESplitBackedge) {
+    AllowLoadPRESplitBackedge = LoadPRESplitBackedge;
+    return *this;
+  }
+
   /// Enables or disables use of MemDepAnalysis.
   GVNOptions &setMemDep(bool MemDep) {
     AllowMemDep = MemDep;
@@ -130,6 +137,7 @@ public:
   bool isPREEnabled() const;
   bool isLoadPREEnabled() const;
   bool isLoadInLoopPREEnabled() const;
+  bool isLoadPRESplitBackedgeEnabled() const;
   bool isMemDepEnabled() const;
 
   /// This class holds the mapping between values and value numbers.  It is used
index 9a19ba0..15a6b5e 100644 (file)
@@ -1926,6 +1926,8 @@ Expected<GVNOptions> parseGVNOptions(StringRef Params) {
       Result.setPRE(Enable);
     } else if (ParamName == "load-pre") {
       Result.setLoadPRE(Enable);
+    } else if (ParamName == "split-backedge-load-pre") {
+      Result.setLoadPRESplitBackedge(Enable);
     } else if (ParamName == "memdep") {
       Result.setMemDep(Enable);
     } else {
index 4cb9542..3615316 100644 (file)
@@ -110,6 +110,9 @@ static cl::opt<bool> GVNEnablePRE("enable-pre", cl::init(true), cl::Hidden);
 static cl::opt<bool> GVNEnableLoadPRE("enable-load-pre", cl::init(true));
 static cl::opt<bool> GVNEnableLoadInLoopPRE("enable-load-in-loop-pre",
                                             cl::init(true));
+static cl::opt<bool>
+GVNEnableSplitBackedgeInLoadPRE("enable-split-backedge-in-load-pre",
+                                cl::init(true));
 static cl::opt<bool> GVNEnableMemDep("enable-gvn-memdep", cl::init(true));
 
 static cl::opt<uint32_t> MaxNumDeps(
@@ -639,6 +642,11 @@ bool GVN::isLoadInLoopPREEnabled() const {
   return Options.AllowLoadInLoopPRE.getValueOr(GVNEnableLoadInLoopPRE);
 }
 
+bool GVN::isLoadPRESplitBackedgeEnabled() const {
+  return Options.AllowLoadPRESplitBackedge.getValueOr(
+      GVNEnableSplitBackedgeInLoadPRE);
+}
+
 bool GVN::isMemDepEnabled() const {
   return Options.AllowMemDep.getValueOr(GVNEnableMemDep);
 }
@@ -1222,6 +1230,16 @@ bool GVN::PerformLoadPRE(LoadInst *LI, AvailValInBlkVect &ValuesPerBlock,
         return false;
       }
 
+      // Do not split backedge as it will break the canonical loop form.
+      if (!isLoadPRESplitBackedgeEnabled())
+        if (DT->dominates(LoadBB, Pred)) {
+          LLVM_DEBUG(
+              dbgs()
+              << "COULD NOT PRE LOAD BECAUSE OF A BACKEDGE CRITICAL EDGE '"
+              << Pred->getName() << "': " << *LI << '\n');
+          return false;
+        }
+
       CriticalEdgePred.push_back(Pred);
     } else {
       // Only add the predecessors that will not be split for now.
diff --git a/llvm/test/Transforms/GVN/PRE/load-pre-split-backedge.ll b/llvm/test/Transforms/GVN/PRE/load-pre-split-backedge.ll
new file mode 100644 (file)
index 0000000..03730d2
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,57 @@
+; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
+; RUN: opt -S -basic-aa -gvn -enable-split-backedge-in-load-pre=true < %s | FileCheck %s --check-prefix=ON
+; RUN: opt -S -basic-aa -gvn -enable-split-backedge-in-load-pre=false < %s | FileCheck %s --check-prefix=OFF
+
+target datalayout = "e-p:32:32:32-i1:8:8-i8:8:8-i16:16:16-i32:32:32-i64:32:64-f32:32:32-f64:32:64-v64:64:64-v128:128:128-a0:0:64-f80:128:128-n8:16:32"
+
+define i32 @test(i1 %b, i1 %c, i32* noalias %p, i32* noalias %q) {
+; ON-LABEL: @test(
+; ON-NEXT:  entry:
+; ON-NEXT:    [[Y1:%.*]] = load i32, i32* [[P:%.*]], align 4
+; ON-NEXT:    call void @use(i32 [[Y1]])
+; ON-NEXT:    br label [[HEADER:%.*]]
+; ON:       header:
+; ON-NEXT:    [[Y:%.*]] = phi i32 [ [[Y_PRE:%.*]], [[SKIP_HEADER_CRIT_EDGE:%.*]] ], [ [[Y]], [[HEADER]] ], [ [[Y1]], [[ENTRY:%.*]] ]
+; ON-NEXT:    call void @use(i32 [[Y]])
+; ON-NEXT:    br i1 [[B:%.*]], label [[SKIP:%.*]], label [[HEADER]]
+; ON:       skip:
+; ON-NEXT:    call void @clobber(i32* [[P]], i32* [[Q:%.*]])
+; ON-NEXT:    br i1 [[C:%.*]], label [[SKIP_HEADER_CRIT_EDGE]], label [[EXIT:%.*]]
+; ON:       skip.header_crit_edge:
+; ON-NEXT:    [[Y_PRE]] = load i32, i32* [[P]], align 4
+; ON-NEXT:    br label [[HEADER]]
+; ON:       exit:
+; ON-NEXT:    ret i32 [[Y]]
+;
+; OFF-LABEL: @test(
+; OFF-NEXT:  entry:
+; OFF-NEXT:    [[Y1:%.*]] = load i32, i32* [[P:%.*]], align 4
+; OFF-NEXT:    call void @use(i32 [[Y1]])
+; OFF-NEXT:    br label [[HEADER:%.*]]
+; OFF:       header:
+; OFF-NEXT:    [[Y:%.*]] = load i32, i32* [[P]], align 4
+; OFF-NEXT:    call void @use(i32 [[Y]])
+; OFF-NEXT:    br i1 [[B:%.*]], label [[SKIP:%.*]], label [[HEADER]]
+; OFF:       skip:
+; OFF-NEXT:    call void @clobber(i32* [[P]], i32* [[Q:%.*]])
+; OFF-NEXT:    br i1 [[C:%.*]], label [[HEADER]], label [[EXIT:%.*]]
+; OFF:       exit:
+; OFF-NEXT:    ret i32 [[Y]]
+;
+entry:
+  %y1 = load i32, i32* %p
+  call void @use(i32 %y1)
+  br label %header
+header:
+  %y = load i32, i32* %p
+  call void @use(i32 %y)
+  br i1 %b, label %skip, label %header
+skip:
+  call void @clobber(i32* %p, i32* %q)
+  br i1 %c, label %header, label %exit
+exit:
+  ret i32 %y
+}
+
+declare void @use(i32) readonly
+declare void @clobber(i32* %p, i32* %q)