]> granicus.if.org Git - llvm/commitdiff
[IndVars] Eliminate loop exits with equivalent exit counts
authorPhilip Reames <listmail@philipreames.com>
Sun, 20 Oct 2019 23:38:02 +0000 (23:38 +0000)
committerPhilip Reames <listmail@philipreames.com>
Sun, 20 Oct 2019 23:38:02 +0000 (23:38 +0000)
We can end up with two loop exits whose exit counts are equivalent, but whose textual representation is different and non-obvious. For the sub-case where we have a series of exits which dominate one another (common), eliminate any exits which would iterate *after* a previous exit on the exiting iteration.

As noted in the TODO being removed, I'd always thought this was a good idea, but I've now seen this in a real workload as well.

Interestingly, in review, Nikita pointed out there's let another oppurtunity to leverage SCEV's reasoning.  If we kept track of the min of dominanting exits so far, we could discharge exits with EC >= MDE.  This is less powerful than the existing transform (since later exits aren't considered), but potentially more powerful for any case where SCEV can prove a >= b, but neither a == b or a > b.  I don't have an example to illustrate that oppurtunity, but won't be suprised if we find one and return to handle that case as well.

Differential Revision: https://reviews.llvm.org/D69009

git-svn-id: https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk@375379 91177308-0d34-0410-b5e6-96231b3b80d8

lib/Transforms/Scalar/IndVarSimplify.cpp
test/Transforms/IndVarSimplify/eliminate-exit.ll
test/Transforms/IndVarSimplify/loop-predication.ll
test/Transforms/IndVarSimplify/pr38674.ll

index 6299deca08c92da2b85ea5c9e419638765448a44..2981c149acad57d57b24618f69ed8a1465ce89c1 100644 (file)
@@ -2717,6 +2717,24 @@ bool IndVarSimplify::optimizeLoopExits(Loop *L, SCEVExpander &Rewriter) {
   if (isa<SCEVCouldNotCompute>(MaxExitCount))
     return false;
 
+  // Visit our exit blocks in order of dominance.  We know from the fact that
+  // all exits (left) are analyzeable that the must be a total dominance order
+  // between them as each must dominate the latch.  The visit order only
+  // matters for the provably equal case.  
+  llvm::sort(ExitingBlocks,
+             [&](BasicBlock *A, BasicBlock *B) {
+               // std::sort sorts in ascending order, so we want the inverse of
+               // the normal dominance relation.
+               if (DT->properlyDominates(A, B)) return true;
+               if (DT->properlyDominates(B, A)) return false;
+               llvm_unreachable("expected total dominance order!");
+             });
+#ifdef ASSERT
+  for (unsigned i = 1; i < ExitingBlocks.size(); i++) {
+    assert(DT->dominates(ExitingBlocks[i-1], ExitingBlocks[i]));
+  }
+#endif
+  
   auto FoldExit = [&](BasicBlock *ExitingBB, bool IsTaken) {
     BranchInst *BI = cast<BranchInst>(ExitingBB->getTerminator());
     bool ExitIfTrue = !L->contains(*succ_begin(ExitingBB));
@@ -2729,6 +2747,7 @@ bool IndVarSimplify::optimizeLoopExits(Loop *L, SCEVExpander &Rewriter) {
   };
 
   bool Changed = false;
+  SmallSet<const SCEV*, 8> DominatingExitCounts;
   for (BasicBlock *ExitingBB : ExitingBlocks) {
     const SCEV *ExitCount = SE->getExitCount(L, ExitingBB);
     assert(!isa<SCEVCouldNotCompute>(ExitCount) && "checked above");
@@ -2766,10 +2785,15 @@ bool IndVarSimplify::optimizeLoopExits(Loop *L, SCEVExpander &Rewriter) {
       continue;
     }
 
-    // TODO: If we can prove that the exiting iteration is equal to the exit
-    // count for this exit and that no previous exit oppurtunities exist within
-    // the loop, then we can discharge all other exits.  (May fall out of
-    // previous TODO.)
+    // As we run, keep track of which exit counts we've encountered.  If we
+    // find a duplicate, we've found an exit which would have exited on the
+    // exiting iteration, but (from the visit order) strictly follows another
+    // which does the same and is thus dead. 
+    if (!DominatingExitCounts.insert(ExitCount).second) {
+      FoldExit(ExitingBB, false);
+      Changed = true;
+      continue;
+    }
   }
   return Changed;
 }
index b1c6c4d2ade8c3e44068ffa8c9267d3fd1e0f1b9..726f3cd7f2f26573f313dfeace68445181a5b641 100644 (file)
@@ -185,5 +185,39 @@ exit:
   ret void
 }
 
+define void @mixed_width(i32 %len) {
+; CHECK-LABEL: @mixed_width(
+; CHECK-NEXT:  entry:
+; CHECK-NEXT:    [[LEN_ZEXT:%.*]] = zext i32 [[LEN:%.*]] to i64
+; CHECK-NEXT:    br label [[LOOP:%.*]]
+; CHECK:       loop:
+; CHECK-NEXT:    [[IV:%.*]] = phi i64 [ 0, [[ENTRY:%.*]] ], [ [[IV_NEXT:%.*]], [[BACKEDGE:%.*]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[IV_NEXT]] = add nuw nsw i64 [[IV]], 1
+; CHECK-NEXT:    [[CMP1:%.*]] = icmp ult i64 [[IV]], [[LEN_ZEXT]]
+; CHECK-NEXT:    br i1 [[CMP1]], label [[BACKEDGE]], label [[EXIT:%.*]]
+; CHECK:       backedge:
+; CHECK-NEXT:    call void @side_effect()
+; CHECK-NEXT:    br i1 true, label [[LOOP]], label [[EXIT]]
+; CHECK:       exit:
+; CHECK-NEXT:    ret void
+;
+entry:
+  %len.zext = zext i32 %len to i64
+  br label %loop
+loop:
+  %iv = phi i64 [0, %entry], [%iv.next, %backedge]
+  %iv2 = phi i32 [0, %entry], [%iv2.next, %backedge]
+  %iv.next = add i64 %iv, 1
+  %iv2.next = add i32 %iv2, 1
+  %cmp1 = icmp ult i64 %iv, %len.zext
+  br i1 %cmp1, label %backedge, label %exit
+
+backedge:
+  call void @side_effect()
+  %cmp2 = icmp ult i32 %iv2, %len
+  br i1 %cmp2, label %loop, label %exit
+exit:
+  ret void
+}
 
 declare void @side_effect()
index 94363706b5b1cd2eb1eb7f33769f37f75bcdcabf..77c18ef23d7dfc75027bcbe910f2fceae5aa258d 100644 (file)
@@ -464,7 +464,6 @@ define i32 @duplicate_checks(i32* %array.1, i32* %array.2, i32* %array.3, i32 %l
 ; CHECK-NEXT:    [[TMP2:%.*]] = icmp ult i32 [[LENGTH:%.*]], [[TMP1]]
 ; CHECK-NEXT:    [[UMIN:%.*]] = select i1 [[TMP2]], i32 [[LENGTH]], i32 [[TMP1]]
 ; CHECK-NEXT:    [[TMP3:%.*]] = icmp ne i32 [[LENGTH]], [[UMIN]]
-; CHECK-NEXT:    [[TMP4:%.*]] = icmp ne i32 [[LENGTH]], [[UMIN]]
 ; CHECK-NEXT:    br label [[LOOP:%.*]]
 ; CHECK:       loop:
 ; CHECK-NEXT:    [[LOOP_ACC:%.*]] = phi i32 [ [[LOOP_ACC_NEXT:%.*]], [[GUARDED1:%.*]] ], [ 0, [[LOOP_PREHEADER:%.*]] ]
@@ -478,7 +477,7 @@ define i32 @duplicate_checks(i32* %array.1, i32* %array.2, i32* %array.3, i32 %l
 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAY_1_I_PTR:%.*]] = getelementptr inbounds i32, i32* [[ARRAY_1:%.*]], i64 [[I_I64]]
 ; CHECK-NEXT:    [[ARRAY_1_I:%.*]] = load i32, i32* [[ARRAY_1_I_PTR]], align 4
 ; CHECK-NEXT:    [[LOOP_ACC_1:%.*]] = add i32 [[LOOP_ACC]], [[ARRAY_1_I]]
-; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP4]], label [[GUARDED1]], label [[DEOPT2:%.*]], !prof !0
+; CHECK-NEXT:    br i1 true, label [[GUARDED1]], label [[DEOPT2:%.*]], !prof !0
 ; CHECK:       deopt2:
 ; CHECK-NEXT:    call void @prevent_merging()
 ; CHECK-NEXT:    ret i32 -1
@@ -784,7 +783,7 @@ exit:
 ; If we have a dominating exit (exit1) which can't be itself rewritten, we
 ; can't rewrite a later exit (exit2).  Doing so would cause the loop to exit
 ; from the exit2 when it should have exited from exit1.
-define i32 @neg_dominating_exit(i32* %array, i32 %length, i32 %n) {
+define i32 @neg_dominating_exit(i32* %array, i32 %length, i32 %length2, i32 %n) {
 ; CHECK-LABEL: @neg_dominating_exit(
 ; CHECK-NEXT:  loop.preheader:
 ; CHECK-NEXT:    br label [[LOOP:%.*]]
@@ -798,7 +797,7 @@ define i32 @neg_dominating_exit(i32* %array, i32 %length, i32 %n) {
 ; CHECK-NEXT:    call void @prevent_merging()
 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[RESULT]]
 ; CHECK:       guarded:
-; CHECK-NEXT:    [[WITHIN_BOUNDS2:%.*]] = icmp ult i32 [[I]], [[LENGTH]]
+; CHECK-NEXT:    [[WITHIN_BOUNDS2:%.*]] = icmp ult i32 [[I]], [[LENGTH2:%.*]]
 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[WITHIN_BOUNDS2]], label [[GUARDED2]], label [[DEOPT2:%.*]], !prof !0
 ; CHECK:       deopt2:
 ; CHECK-NEXT:    call void @prevent_merging()
@@ -830,7 +829,7 @@ deopt:                                            ; preds = %loop
   ret i32 %result
 
 guarded:                                          ; preds = %loop
-  %within.bounds2 = icmp ult i32 %i, %length
+  %within.bounds2 = icmp ult i32 %i, %length2
   br i1 %within.bounds2, label %guarded2, label %deopt2, !prof !0
 
 deopt2:                                            ; preds = %loop
index 1c839ffd2acb46fcba2c4aa55034dafa989f9fb2..390a68d7cbbe48a714f25ceea65a65274f354df6 100644 (file)
@@ -14,10 +14,9 @@ define i32 @test_01() {
 ; CHECK-NEXT:    [[ZEXT:%.*]] = zext i16 1 to i32
 ; CHECK-NEXT:    br label [[FOR_BODY6:%.*]]
 ; CHECK:       for.cond4:
-; CHECK-NEXT:    [[CMP5:%.*]] = icmp ult i32 [[INC:%.*]], 2
-; CHECK-NEXT:    br i1 [[CMP5]], label [[FOR_BODY6]], label [[FOR_END:%.*]]
+; CHECK-NEXT:    br i1 true, label [[FOR_BODY6]], label [[FOR_END:%.*]]
 ; CHECK:       for.body6:
-; CHECK-NEXT:    [[IV:%.*]] = phi i32 [ 0, [[FOR_COND4_PREHEADER]] ], [ [[INC]], [[FOR_COND4:%.*]] ]
+; CHECK-NEXT:    [[IV:%.*]] = phi i32 [ 0, [[FOR_COND4_PREHEADER]] ], [ [[INC:%.*]], [[FOR_COND4:%.*]] ]
 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = icmp eq i32 [[IV]], [[ZEXT]]
 ; CHECK-NEXT:    [[INC]] = add nuw nsw i32 [[IV]], 1
 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TMP0]], label [[RETURN_LOOPEXIT:%.*]], label [[FOR_COND4]]