Add missing dependence to MLIRLLVMIR

PiperOrigin-RevId: 254957980

NVVM target: emit nvvm.annotations for kernel functions

PTX backend in LLVM expects additional module-level metadata
`!nvvm.annotations` that lists functions that can be used as GPU kernels.
Generate this metadata based on the `gpu.kernel` attribute attached to
functions.  This attribute is added automatically by the kernel outlining pass
in the GPU dialect lowering flow.

PiperOrigin-RevId: 254957345

gpu.launch_func: add accessors to grid configuration operands

Add accessor functions that return `gpu::KernelDim3` containing the respective
operands for grid and block size accepted by `gpu.launch_func`.  Use the same
signature as for `gpu.launch`.

PiperOrigin-RevId: 254942674

Print both type in diagnostic emitted on mismatch between def/use of SSA Values (NFC)

The error would look like:

  path/filename.mlir:32:23: error: use of value '%28' expects different type than prior uses: ''i32'' vs ''!_tf.control''

PiperOrigin-RevId: 254874859

NFC: Move the ArgConverter methods out-of-line to improve readability.

PiperOrigin-RevId: 254872695

Fix OSS build

PiperOrigin-RevId: 254847773

Split test-specific passes out of mlir-opt

Instead put their impl in test/lib and link them into mlir-test-opt

PiperOrigin-RevId: 254837439

Cache several common LLVMTypes in the LLVMDialect.

LLVM is not thread-safe which means that several of the 'get' methods for LLVMType must be double locked to ensure thread-safety. This cl adds static caching, i.e. no lookups or locking, for several simple LLVM types(i1, half, void, etc.). It also cleans up the implementation of the double locking that is required for some types. In the future we could add a form of dynamic caching to only need to lock one mutex in the best case, but that requires analysis on the memory overhead/vs time lost to taking two locks.

PiperOrigin-RevId: 254806747

Add SPIR-V Load/Store operations. Currently this only support memory
operands being None, Volatile, Aligned and Nontemporal

PiperOrigin-RevId: 254792353

NFC: Simplify Operation::getContext to use the context within the location.

PiperOrigin-RevId: 254771979

Cleanup test following bad merge

PiperOrigin-RevId: 254770395

Use linalg.view_slice in tiling and fusion

This CL makes use of view_slice in tiling and fusion.
Using a higher level IR element greatly simplifies the IR produced during tiling and fusion.
Lowering to LLVM is updated to first translate view_slice into a sequence of dim, range and cmpi.
This level will also be useful when lowering to affine.

PiperOrigin-RevId: 254767814

Remove leftover change from splitting mlir-opt change.

PiperOrigin-RevId: 254767366

Split out mlir-opt main into separate file.

Enable reusing the real mlir-opt main from unit tests and in case where
additional initialization needs to happen before main is invoked (e.g., when
using different command line flag libraries).

PiperOrigin-RevId: 254764575

Add higher-level linalg.view_slice operation.

This will be useful to simplify the IR emitted during transformations as well as lowering to affine.

PiperOrigin-RevId: 254757641

Add parsing/printing for new affine.load and affine.store operations.
The new operations affine.load and affine.store will take composed affine maps by construction.
These operations will eventually replace load and store operations currently used in affine regions and operated on by affine transformation and analysis passes.

PiperOrigin-RevId: 254754048

Update CSE to respect nested regions that are isolated from above. This cl also removes the unused 'NthRegionIsIsolatedFromAbove' trait as it was replaced with a more general 'IsIsolatedFromAbove'.

PiperOrigin-RevId: 254709704

Change string to std::string.

PiperOrigin-RevId: 254580672

Allow converting Diagnostic to LogicalResult::Failure. This matches the behavior of InFlightDiagnostic and enables notes to be converted to failure.

PiperOrigin-RevId: 254579098

Linalg1LLVMConversion should depend on MLIRLLVMIR to ensure ops generated.

PiperOrigin-RevId: 254578530

Add a new dialect hook 'materializeConstant' to create a constant operation that materializes an attribute value with the given type. This effectively adds support for dialect specific constant values that have different invariants than std.constant. 'OperationFolder' is updated to use this new hook, or attempt to default to std.constant when legal.

PiperOrigin-RevId: 254570153

NFC: Remove the 'context' parameter from OperationState.

Now that Locations are Attributes they contain a direct reference to the MLIRContext, i.e. the context can be directly accessed from the given location instead of being explicitly passed in.

PiperOrigin-RevId: 254568329

Add missing build dep.

PiperOrigin-RevId: 254557652

Add int8 predicates to the tf lite ops

PiperOrigin-RevId: 254519710

Define a ModuleOp that represents a Module as an Operation.

The ModuleOp contains a single region that must contain a single block. This block must be terminated by a new pseudo operation 'module_terminator'. The syntax for this operations is as follows:

  `module` (`attributes` attr-dict)? region

Example:

  module {
    ...
  }

  module attributes { ... } {
    ...
  }

PiperOrigin-RevId: 254513752

Remove dead function

PiperOrigin-RevId: 254507641

Add a Linalg convolution op.

This CL adds a conv op that corresponds to the TF description along with its lowering to loops (https://www.tensorflow.org/api_docs/python/tf/nn/convolution).

The dimension of the convolution is inferred from the rank of the views. The other logical
dimensions correspond to the TF description.

The computation of tiled views need to be updated to work for the input tensor. This is left for a future CL.

PiperOrigin-RevId: 254505644

Refactor the location classes to be attributes instead of separate IR classes.

This will allow for locations to be used in the same contexts as attributes. Given that attributes are nullable types, the 'Location' class now represents a non-nullable wrapper around a 'LocationAttr'. This preserves the desired semantics we have for non-optional locations.

PiperOrigin-RevId: 254505278

Simplify PredecessorIterator by using mapped_iterator.

PiperOrigin-RevId: 254495164

[spirv] Basic serializer and deserializer

This CL adds the basic SPIR-V serializer and deserializer for converting
SPIR-V module into the binary format and back. Right now only an empty
module with addressing model and memory model is supported; (de)serialize
other components will be added gradually with subsequent CLs.

The purpose of this library is to enable importing SPIR-V binary modules
to run transformations on them and exporting SPIR-V modules to be consumed
by execution environments. The focus is transformations, which inevitably
means changes to the binary module; so it is not designed to be a general
tool for investigating the SPIR-V binary module and does not guarantee
roundtrip equivalence (at least for now).

PiperOrigin-RevId: 254473019

NFC: Drop the unnecessary dependence on TransformsUtils from Parser. This is a historical dependency that is no longer needed.

PiperOrigin-RevId: 254460518

Define the 'reference' type for the remaining value-typed iterators. This allows for them to be used with llvm::enumerate and other various iterator utilities.

PiperOrigin-RevId: 254460201

Define the 'reference' type for the OperandType and ResultType iterators so that they can be used with llvm::enumerate.

PiperOrigin-RevId: 254422623

Clarify documentation for MLIR to indicate that the build instructions run the test suite.

PiperOrigin-RevId: 254421795

Add support for 1->N type mappings in the dialect conversion infrastructure. To support these mappings a hook must be overridden on the type converter: 'materializeConversion' :to generate a cast operation from the new types to the old type. This operation is automatically erased if all uses are removed, otherwise it remains in the IR for the user to handle.

PiperOrigin-RevId: 254411383

Cache instances of several common attributes(e.g. BoolAttr, UnitAttr) and types(I1/I16/I32/etc.) when creating the MLIRContext. This allows for these symbols to be accessed without the need to perform any lookups/locking.

PiperOrigin-RevId: 254410080

Support for 0-D case in Linalg ops

This CL adds support for O-D ops in Linalg ops by:
1. making the CopyOp maps optional instead of default valued
2. allowing certain map operations to accept and return empty maps
3. making linalg::LowerToLoops aware of these changes
4. providing a proper 0-D impl for CopyOp and FillOp
5. adding the relevant tests

PiperOrigin-RevId: 254381908

Add an overload to 'PatternRewriter::inlineRegionBefore' that accepts a parent region for the insertion position. This allows for inlining the given region into the end of another region.

PiperOrigin-RevId: 254367375

Add missing override on overridden virtual method (NFC)

PiperOrigin-RevId: 254349019

Uniformize usage of OpBuilder& (NFC)

Historically the pointer-based version of builders was used.
This CL uniformizes to OpBuilder &

PiperOrigin-RevId: 254280885

Fix a warning in enum value ecoding for SPIRV image types. Instead of
using the enum class in the packed struct, use unsigned value for
encoding and convert it lazily

PiperOrigin-RevId: 254258341

TensorFlow operands can be broadcasted with each other and with the result, relax the verifier.

PiperOrigin-RevId: 254206814

Add definition for OperandElementTypeIterator and ResultElementTypeIterator

These are useful utility iterators helping use to get the element types of
operands/results of shaped types.

Also defined ranges for these iterators.

PiperOrigin-RevId: 254180888

Rename ConversionTarget::isLegal to isDynamicallyLegal to better represent what the function is actually checking.

PiperOrigin-RevId: 254141073

Add SPIRV Image Type according to the spec described here :
https://www.khronos.org/registry/spir-v/specs/1.0/SPIRV.html#OpTypeImage.

Add new enums to describe Image dimensionality, Image Depth, Arrayed
information, Sampling, Sampler User information, and Image format.
Doesn's support the Optional Access qualifier at this stage

Fix Enum generator for tblgen to add "_" at the beginning if the enum
starts with a number.

PiperOrigin-RevId: 254091423

Print proper message saying variadic ops are not supported in RewriterGen

Support for ops with variadic operands/results will come later; but right now
a proper message helps to avoid deciphering confusing error messages later in
the compilation stage.

PiperOrigin-RevId: 254071820

Add missing MLIRStandardOps dependency for MLIRGPU

PiperOrigin-RevId: 254070969

Refactor the TypeConverter to support more robust type conversions:
* Support for 1->0 type mappings, i.e. when the argument is being removed.
* Reordering types when converting a type signature.
* Adding new inputs when converting a type signature.

This cl also lays down the initial foundation for supporting 1->N type mappings, but full support will come in a followup.

Moving forward, function signature changes will be driven by populating a SignatureConversion instance. This class contains all of the necessary information for adding/removing/remapping function signatures; e.g. addInputs, addResults, remapInputs, etc.

PiperOrigin-RevId: 254064665

Extract the function symbol table functionality, i.e. mapping and name uniquing, out of Module and into a new class SymbolTable. As modules become operations it is necessary to extract out this functionality that cannot be represented with a generic operation.

PiperOrigin-RevId: 254041734

Remove unnecessary -verify-diagnostics

These were likely added in error because of confusion about the flag when it was just called "-verify". The extra flag doesn't cause much harm, but it does make mlir-opt do more work and clutter the RUN line

PiperOrigin-RevId: 254037016

Rename -verify mlir-opt flag to -verify-expected-diagnostics

This name has caused some confusion because it suggests that it's running op verification (and that this verification isn't getting run by default).

PiperOrigin-RevId: 254035268

Export symbols in cpu runner cblas library

By default MSVC does not export any symbol and does not create a companion
.lib for a .dll. This will cause problems when trying to link against the
library.

PiperOrigin-RevId: 254033454

Add a pass that translates GPU.launch_func into a series of runtime calls.

This does not map the calls to the CUDA libary directly but uses a slim wrapper
ABI on top that has more convenient types for code generation and is stable. Such
ABI is expected to be provided by the actual runner.

PiperOrigin-RevId: 253983833

Simplify usages of SplatElementsAttr now that it inherits from DenseElementsAttr.

PiperOrigin-RevId: 253910543

NFC: Reorder the attribute classes alphabetically to improve readability.

PiperOrigin-RevId: 253894445

NFC: Append 'Location' to the end of each the location kinds. This is in preparation for making the location classes attributes instead of separate IR types.

PiperOrigin-RevId: 253860058

Replace usages of 'UniquedFilename' with 'Identifier' and remove it. Identifier already contains all of the necessary functionality/verification, so having a separate class for filenames is unnecessary.

PiperOrigin-RevId: 253855505

[spirv] Add spv.Variable

This is a direct modelling of SPIR-V's OpVariable. The custom assembly format
parsers/prints descriptor in a nicer way if presents. There are other common
decorations that can appear on variables like builtin, which can be supported
later.

This CL additionally deduplicates the parser/printer/verifier declaration
in op definitions by adding defaults to SPV_Op base.
by adding

PiperOrigin-RevId: 253828254

Add a setAttrList() method on mlir::Operation

This is an efficient method to copy attributes from one operation to
another.

PiperOrigin-RevId: 253806004

Fix GPUToNVVM naming: NNVM should have been NVVM

Rename `createLowerGpuOpsToNNVMOpsPass` to `createLowerGpuOpsToNVVMOpsPass`.

PiperOrigin-RevId: 253801577

Factor fusion compute cost calculation out of LoopFusion and into LoopFusionUtils (NFC).

PiperOrigin-RevId: 253797886

Add missing cmake dependency from Linalg to MLIRStandardToLLVM.

PiperOrigin-RevId: 253788170

Put createGpuKernelOutliningPass in MLIR namespace

This function was declared in the `mlir` namespace but defined in the global
namespace, leading to linking errors when used.

PiperOrigin-RevId: 253784410

Make examples/Linalg3 depend on the new standard to LLVM conversion library.

PiperOrigin-RevId: 253767820

Use llvm::StringSwitch in lowering of GPU ops to NVVM ops.

PiperOrigin-RevId: 253767688

Add a pass that translates a CUDA kernel function (tagged with nvvm.kernel) to
a CUBIN blob for execution on CUDA GPUs.

This is a first in a series of patches to build a simple CUDA runner to allow
experimenting with MLIR code on GPUs.

PiperOrigin-RevId: 253758915

Add mlir::Function::eraseBody helper to remove the body of a function.

This does not add any new functionality but gives clearing the blocks of the
body region a more obvious name.

PiperOrigin-RevId: 253751382

Fix the detection of boolean splat values in DenseElementsAttr for arrays with <=15 values.

PiperOrigin-RevId: 253711372

Add a TableGen Type predicate to check that an operand type can be broadcasted to a particular output type

PiperOrigin-RevId: 253694397

Refactor generic op printing: extract a public printFunctionalType() on OpAsmPrinter (NFC)

PiperOrigin-RevId: 253674584

[spirv] Add spv.constant

This CL defines a single `spv.constant` op to represent various
flavors of SPIR-V constant instructions.

PiperOrigin-RevId: 253665716

[spirv] Define common types using op definition spec

This CL also tightens spv.FMul to only accept 16/32/64-bit floats.

PiperOrigin-RevId: 253649352

Verification for gpu.launch_func should rely on function type and not on the
actual body of a kernel function. This enables using gpu.launch_func with
external kernel declarations.

PiperOrigin-RevId: 253639770

Also consider attributes when getting context for Operation

This CL also updates to use containing region as a fallback way to find
context since functions will eventually become ops with regions.

PiperOrigin-RevId: 253627322

[spirv] Add doc regarding the SPIR-V dialect

* Add basic design philosophy
* Add type syntax to both the doc and type parser comments

PiperOrigin-RevId: 253625782

Introduce std.index_cast and its lowering+translation to LLVM

Index types integers of platform-specific bit width.  They are used to index
memrefs and as loop induction variables, however they could not be obtained
from an integer until now, making it virtually impossible to express indirect
accesses (given that memrefs of indices are not allowed) or data-dependent
loops.  Introduce `std.index_cast` to transform indices into integers and vice
versa.  The semantics of this cast is to sign-extend when casting to a wider
integer, and to truncate when casting to a narrower integer.  It belongs to
StandardOps because both types it operates on are standard types, and because
its results are likely to be used in std.load and std.store.

Introduce llvm.sext, llvm.zext and llvm.trunc operations to the LLVM dialect.
Provide the conversion of `std.index_cast` to llvm.sext or llvm.trunc,
depending on the actual bitwidth of `index` known during the conversion.

PiperOrigin-RevId: 253624100

Factor Region::getUsedValuesDefinedAbove into Transforms/RegionUtils

Arguably, this function is only useful for transformations and should not
pollute the main IR.  Also make sure it accepts a the resulting container
by-reference instead of returning it.

PiperOrigin-RevId: 253622981

LoopFusion: adds support for computing forward computation slices, which will enable fusion of consumer loop nests into their producers in subsequent CLs.

PiperOrigin-RevId: 253601994

Add lowering pass from GPU dialect operations to LLVM/NVVM intrinsics.

PiperOrigin-RevId: 253551452

Move the Region type out to its own .h/.cpp file instead of putting it into
Block.h/cpp.

This doesn't change much but makes it easier to find.

PiperOrigin-RevId: 253423041

Use braces when building an 'llvm_return' via EDSC intrinsics. This fixes a build error on MSVC where it is unable to properly handled template type aliases.

PiperOrigin-RevId: 253339204

Remove dead code.

PiperOrigin-RevId: 253314416

Start moving conversions to {lib,include/mlir}/Conversion

Conversions from dialect A to dialect B depend on both A and B.  Therefore, it
is reasonable for them to live in a separate library that depends on both
DialectA and DialectB library, and does not forces dependees of DialectA or
DialectB to also link in the conversion.  Create the directory layout for the
conversions and move the Standard to LLVM dialect conversion as the first
example.

PiperOrigin-RevId: 253312252

Disallow using NOperands/NResults when N < 2. We have special traits for the case of 0/1 that we explicitly check for throughout the codebase. This also fixes weird build failures in MSVC where it doesn't properly handle template type aliases.

PiperOrigin-RevId: 253269936

Add Linalg CopyOp

This CL adds a generic CopyOp to Linalg and its lowering to loops.
The CopyOp supports input and output permutation maps.
When combined with tiling and allocating a new local buffer, this should provide basic support for implementing simple memory transfers with coalescing.

At the moment, lowering copies to a library call is not supported.

PiperOrigin-RevId: 253250497

Add an overloaded 'get' method to DenseElementsAttr that accepts an initializer_list.

PiperOrigin-RevId: 253234385

Explicitly construct ArrayRef in AttributeTest.cpp

Some compilers find initializer list constructors from boolean literals
ambiguous between ArrayRef<bool> and ArrayRef<Attribute>.  Call the
ArrayRef<bool> constructor explicitly to disambiguate.

PiperOrigin-RevId: 253224859

Convert a nest affine loops to a GPU kernel

This converts entire loops into threads/blocks.  No check on the size of the
block or grid, or on the validity of parallelization is performed, it is under
the responsibility of the caller to strip-mine the loops and to perform the
dependence analysis before calling the conversion.

PiperOrigin-RevId: 253189268

Refactor SplatElementsAttr to inherit from DenseElementsAttr as opposed to being a separate Attribute type. DenseElementsAttr provides a better internal representation for splat values as well as better API for accessing elements.

PiperOrigin-RevId: 253138287

NFC: Fix a narrowing conversion from size_t to int64_t when constructing a VectorType.

PiperOrigin-RevId: 253125435

NFC: Fix a warning for casting away const qualifiers.

PiperOrigin-RevId: 253124057

Add ability to verify type matching between operands/results

This extends and generalizes the functionality for checking that element types match

PiperOrigin-RevId: 253110512

Add a definition of the library function to use when Linalg ops are
lowered to LLVM, instead of expecting one to exist in the Module

PiperOrigin-RevId: 253097382

Add several utility 'getValues<T>' functions to DenseElementsAttr that return ranges as opposed to filling a SmallVector. This is much more efficient for the general case and allows for avoiding constructing APInt/APFloat/Attribute when possible.

PiperOrigin-RevId: 253092550

Disallow non-index operands and results in affine.apply

`affine.apply` is supposed to operate on values of index types in context of
affine loops.  It is possible to programmatically constuct an `affine.apply`
that takes values of other types as operands or returns them, but it would not
be parseable.  Disallow such cases in the verifier.

PiperOrigin-RevId: 253021704

GPU Dialect: introduce gpu.return

This terminator operation should appear at the end of the blocks in the body
region of `gpu.launch` when the control flow needs to be returned from the
kernel.  Using `std.return` in this place is ambiguous: it may exit the body
region or the enclosing function.  Furthermore, this allows the GPU dialect to
impose the absence of return values as required by the underlying kernel
execution models.

Update outlining transformation from `gpu.launch` to `gpu.launch_func` so that
it replaces `gpu.return` with `std.return`.

PiperOrigin-RevId: 252985992

[spirv] Add SPV_StorageClassAttr and PointerType

Pointer types need to specify the storage class. We use the utility functions
generated from SPV_StorageClassAttr to parse and print the storage classes.

Also improved the case that no element type is provided for (runtime) array.

PiperOrigin-RevId: 252935599

Update the Parser to support parsing/printing DenseElementAttrs with a splat value. The syntax for this is the same as 0-D tensors:

  dense<tensor<100x100x100xi32>, 10>
  dense<tensor<1x1x1xi64>, -5>

PiperOrigin-RevId: 252907880

[spirv] Use mlir::parseType in type parsers and add more checks

PiperOrigin-RevId: 252874386

[ODG] Fix value indices in verification error messages

we should use the dynamic index for the specific value instead
of the static one for ODS-declared values.

PiperOrigin-RevId: 252873052