test/CodeGen/X86/block-placement.ll

   1 ; RUN: llc -mtriple=i686-linux -enable-block-placement < %s | FileCheck %s
   2
   3 declare void @error(i32 %i, i32 %a, i32 %b)
   4
   5 define i32 @test_ifchains(i32 %i, i32* %a, i32 %b) {
   6 ; Test a chain of ifs, where the block guarded by the if is error handling code
   7 ; that is not expected to run.
   8 ; CHECK: test_ifchains:
   9 ; CHECK: %entry
  10 ; CHECK: %else1
  11 ; CHECK: %else2
  12 ; CHECK: %else3
  13 ; CHECK: %else4
  14 ; CHECK: %exit
  15 ; CHECK: %then1
  16 ; CHECK: %then2
  17 ; CHECK: %then3
  18 ; CHECK: %then4
  19 ; CHECK: %then5
  20
  21 entry:
  22   %gep1 = getelementptr i32* %a, i32 1
  23   %val1 = load i32* %gep1
  24   %cond1 = icmp ugt i32 %val1, 1
  25   br i1 %cond1, label %then1, label %else1, !prof !0
  26
  27 then1:
  28   call void @error(i32 %i, i32 1, i32 %b)
  29   br label %else1
  30
  31 else1:
  32   %gep2 = getelementptr i32* %a, i32 2
  33   %val2 = load i32* %gep2
  34   %cond2 = icmp ugt i32 %val2, 2
  35   br i1 %cond2, label %then2, label %else2, !prof !0
  36
  37 then2:
  38   call void @error(i32 %i, i32 1, i32 %b)
  39   br label %else2
  40
  41 else2:
  42   %gep3 = getelementptr i32* %a, i32 3
  43   %val3 = load i32* %gep3
  44   %cond3 = icmp ugt i32 %val3, 3
  45   br i1 %cond3, label %then3, label %else3, !prof !0
  46
  47 then3:
  48   call void @error(i32 %i, i32 1, i32 %b)
  49   br label %else3
  50
  51 else3:
  52   %gep4 = getelementptr i32* %a, i32 4
  53   %val4 = load i32* %gep4
  54   %cond4 = icmp ugt i32 %val4, 4
  55   br i1 %cond4, label %then4, label %else4, !prof !0
  56
  57 then4:
  58   call void @error(i32 %i, i32 1, i32 %b)
  59   br label %else4
  60
  61 else4:
  62   %gep5 = getelementptr i32* %a, i32 3
  63   %val5 = load i32* %gep5
  64   %cond5 = icmp ugt i32 %val5, 3
  65   br i1 %cond5, label %then5, label %exit, !prof !0
  66
  67 then5:
  68   call void @error(i32 %i, i32 1, i32 %b)
  69   br label %exit
  70
  71 exit:
  72   ret i32 %b
  73 }
  74
  75 define i32 @test_loop_cold_blocks(i32 %i, i32* %a) {
  76 ; Check that we sink cold loop blocks after the hot loop body.
  77 ; CHECK: test_loop_cold_blocks:
  78 ; CHECK: %entry
  79 ; CHECK: %unlikely1
  80 ; CHECK: %unlikely2
  81 ; CHECK: %body1
  82 ; CHECK: %body2
  83 ; CHECK: %body3
  84 ; CHECK: %exit
  85
  86 entry:
  87   br label %body1
  88
  89 body1:
  90   %iv = phi i32 [ 0, %entry ], [ %next, %body3 ]
  91   %base = phi i32 [ 0, %entry ], [ %sum, %body3 ]
  92   %unlikelycond1 = icmp slt i32 %base, 42
  93   br i1 %unlikelycond1, label %unlikely1, label %body2, !prof !0
  94
  95 unlikely1:
  96   call void @error(i32 %i, i32 1, i32 %base)
  97   br label %body2
  98
  99 body2:
 100   %unlikelycond2 = icmp sgt i32 %base, 21
 101   br i1 %unlikelycond2, label %unlikely2, label %body3, !prof !0
 102
 103 unlikely2:
 104   call void @error(i32 %i, i32 2, i32 %base)
 105   br label %body3
 106
 107 body3:
 108   %arrayidx = getelementptr inbounds i32* %a, i32 %iv
 109   %0 = load i32* %arrayidx
 110   %sum = add nsw i32 %0, %base
 111   %next = add i32 %iv, 1
 112   %exitcond = icmp eq i32 %next, %i
 113   br i1 %exitcond, label %exit, label %body1
 114
 115 exit:
 116   ret i32 %sum
 117 }
 118
 119 !0 = metadata !{metadata !"branch_weights", i32 4, i32 64}
 120
 121 define i32 @test_loop_early_exits(i32 %i, i32* %a) {
 122 ; Check that we sink early exit blocks out of loop bodies.
 123 ; CHECK: test_loop_early_exits:
 124 ; CHECK: %entry
 125 ; CHECK: %body2
 126 ; CHECK: %body3
 127 ; CHECK: %body4
 128 ; CHECK: %body1
 129 ; CHECK: %bail1
 130 ; CHECK: %bail2
 131 ; CHECK: %bail3
 132 ; CHECK: %exit
 133
 134 entry:
 135   br label %body1
 136
 137 body1:
 138   %iv = phi i32 [ 0, %entry ], [ %next, %body4 ]
 139   %base = phi i32 [ 0, %entry ], [ %sum, %body4 ]
 140   %bailcond1 = icmp eq i32 %base, 42
 141   br i1 %bailcond1, label %bail1, label %body2
 142
 143 bail1:
 144   ret i32 -1
 145
 146 body2:
 147   %bailcond2 = icmp eq i32 %base, 43
 148   br i1 %bailcond2, label %bail2, label %body3
 149
 150 bail2:
 151   ret i32 -2
 152
 153 body3:
 154   %bailcond3 = icmp eq i32 %base, 44
 155   br i1 %bailcond3, label %bail3, label %body4
 156
 157 bail3:
 158   ret i32 -3
 159
 160 body4:
 161   %arrayidx = getelementptr inbounds i32* %a, i32 %iv
 162   %0 = load i32* %arrayidx
 163   %sum = add nsw i32 %0, %base
 164   %next = add i32 %iv, 1
 165   %exitcond = icmp eq i32 %next, %i
 166   br i1 %exitcond, label %exit, label %body1
 167
 168 exit:
 169   ret i32 %sum
 170 }
 171
 172 define i32 @test_loop_rotate(i32 %i, i32* %a) {
 173 ; Check that we rotate conditional exits from the loop to the bottom of the
 174 ; loop, eliminating unconditional branches to the top.
 175 ; CHECK: test_loop_rotate:
 176 ; CHECK: %entry
 177 ; CHECK: %body1
 178 ; CHECK: %body0
 179 ; CHECK: %exit
 180
 181 entry:
 182   br label %body0
 183
 184 body0:
 185   %iv = phi i32 [ 0, %entry ], [ %next, %body1 ]
 186   %base = phi i32 [ 0, %entry ], [ %sum, %body1 ]
 187   %next = add i32 %iv, 1
 188   %exitcond = icmp eq i32 %next, %i
 189   br i1 %exitcond, label %exit, label %body1
 190
 191 body1:
 192   %arrayidx = getelementptr inbounds i32* %a, i32 %iv
 193   %0 = load i32* %arrayidx
 194   %sum = add nsw i32 %0, %base
 195   %bailcond1 = icmp eq i32 %sum, 42
 196   br label %body0
 197
 198 exit:
 199   ret i32 %base
 200 }
 201
 202 define void @test_loop_rotate_reversed_blocks() {
 203 ; This test case (greatly reduced from an Olden bencmark) ensures that the loop
 204 ; rotate implementation doesn't assume that loops are laid out in a particular
 205 ; order. The first loop will get split into two basic blocks, with the loop
 206 ; header coming after the loop latch.
 207 ;
 208 ; CHECK: test_loop_rotate_reversed_blocks
 209 ; CHECK: %entry
 210 ; Look for a jump into the middle of the loop, and no branches mid-way.
 211 ; CHECK: jmp
 212 ; CHECK: %loop1
 213 ; CHECK-NOT: j{{\w*}} .LBB{{.*}}
 214 ; CHECK: %loop1
 215 ; CHECK: je
 216
 217 entry:
 218   %cond1 = load volatile i1* undef
 219   br i1 %cond1, label %loop2.preheader, label %loop1
 220
 221 loop1:
 222   call i32 @f()
 223   %cond2 = load volatile i1* undef
 224   br i1 %cond2, label %loop2.preheader, label %loop1
 225
 226 loop2.preheader:
 227   call i32 @f()
 228   %cond3 = load volatile i1* undef
 229   br i1 %cond3, label %exit, label %loop2
 230
 231 loop2:
 232   call i32 @f()
 233   %cond4 = load volatile i1* undef
 234   br i1 %cond4, label %exit, label %loop2
 235
 236 exit:
 237   ret void
 238 }
 239
 240 define i32 @test_loop_align(i32 %i, i32* %a) {
 241 ; Check that we provide basic loop body alignment with the block placement
 242 ; pass.
 243 ; CHECK: test_loop_align:
 244 ; CHECK: %entry
 245 ; CHECK: .align [[ALIGN:[0-9]+]],
 246 ; CHECK-NEXT: %body
 247 ; CHECK: %exit
 248
 249 entry:
 250   br label %body
 251
 252 body:
 253   %iv = phi i32 [ 0, %entry ], [ %next, %body ]
 254   %base = phi i32 [ 0, %entry ], [ %sum, %body ]
 255   %arrayidx = getelementptr inbounds i32* %a, i32 %iv
 256   %0 = load i32* %arrayidx
 257   %sum = add nsw i32 %0, %base
 258   %next = add i32 %iv, 1
 259   %exitcond = icmp eq i32 %next, %i
 260   br i1 %exitcond, label %exit, label %body
 261
 262 exit:
 263   ret i32 %sum
 264 }
 265
 266 define i32 @test_nested_loop_align(i32 %i, i32* %a, i32* %b) {
 267 ; Check that we provide nested loop body alignment.
 268 ; CHECK: test_nested_loop_align:
 269 ; CHECK: %entry
 270 ; CHECK: .align [[ALIGN]],
 271 ; CHECK-NEXT: %loop.body.1
 272 ; CHECK: .align [[ALIGN]],
 273 ; CHECK-NEXT: %inner.loop.body
 274 ; CHECK-NOT: .align
 275 ; CHECK: %exit
 276
 277 entry:
 278   br label %loop.body.1
 279
 280 loop.body.1:
 281   %iv = phi i32 [ 0, %entry ], [ %next, %loop.body.2 ]
 282   %arrayidx = getelementptr inbounds i32* %a, i32 %iv
 283   %bidx = load i32* %arrayidx
 284   br label %inner.loop.body
 285
 286 inner.loop.body:
 287   %inner.iv = phi i32 [ 0, %loop.body.1 ], [ %inner.next, %inner.loop.body ]
 288   %base = phi i32 [ 0, %loop.body.1 ], [ %sum, %inner.loop.body ]
 289   %scaled_idx = mul i32 %bidx, %iv
 290   %inner.arrayidx = getelementptr inbounds i32* %b, i32 %scaled_idx
 291   %0 = load i32* %inner.arrayidx
 292   %sum = add nsw i32 %0, %base
 293   %inner.next = add i32 %iv, 1
 294   %inner.exitcond = icmp eq i32 %inner.next, %i
 295   br i1 %inner.exitcond, label %loop.body.2, label %inner.loop.body
 296
 297 loop.body.2:
 298   %next = add i32 %iv, 1
 299   %exitcond = icmp eq i32 %next, %i
 300   br i1 %exitcond, label %exit, label %loop.body.1
 301
 302 exit:
 303   ret i32 %sum
 304 }
 305
 306 define void @unnatural_cfg1() {
 307 ; Test that we can handle a loop with an inner unnatural loop at the end of
 308 ; a function. This is a gross CFG reduced out of the single source GCC.
 309 ; CHECK: unnatural_cfg1
 310 ; CHECK: %entry
 311 ; CHECK: %loop.body1
 312 ; CHECK: %loop.body2
 313 ; CHECK: %loop.body3
 314
 315 entry:
 316   br label %loop.header
 317
 318 loop.header:
 319   br label %loop.body1
 320
 321 loop.body1:
 322   br i1 undef, label %loop.body3, label %loop.body2
 323
 324 loop.body2:
 325   %ptr = load i32** undef, align 4
 326   br label %loop.body3
 327
 328 loop.body3:
 329   %myptr = phi i32* [ %ptr2, %loop.body5 ], [ %ptr, %loop.body2 ], [ undef, %loop.body1 ]
 330   %bcmyptr = bitcast i32* %myptr to i32*
 331   %val = load i32* %bcmyptr, align 4
 332   %comp = icmp eq i32 %val, 48
 333   br i1 %comp, label %loop.body4, label %loop.body5
 334
 335 loop.body4:
 336   br i1 undef, label %loop.header, label %loop.body5
 337
 338 loop.body5:
 339   %ptr2 = load i32** undef, align 4
 340   br label %loop.body3
 341 }
 342
 343 define void @unnatural_cfg2() {
 344 ; Test that we can handle a loop with a nested natural loop *and* an unnatural
 345 ; loop. This was reduced from a crash on block placement when run over
 346 ; single-source GCC.
 347 ; CHECK: unnatural_cfg2
 348 ; CHECK: %entry
 349 ; CHECK: %loop.body1
 350 ; CHECK: %loop.body2
 351 ; CHECK: %loop.body3
 352 ; CHECK: %loop.inner1.begin
 353 ; The end block is folded with %loop.body3...
 354 ; CHECK-NOT: %loop.inner1.end
 355 ; CHECK: %loop.body4
 356 ; CHECK: %loop.inner2.begin
 357 ; The loop.inner2.end block is folded
 358 ; CHECK: %loop.header
 359 ; CHECK: %bail
 360
 361 entry:
 362   br label %loop.header
 363
 364 loop.header:
 365   %comp0 = icmp eq i32* undef, null
 366   br i1 %comp0, label %bail, label %loop.body1
 367
 368 loop.body1:
 369   %val0 = load i32** undef, align 4
 370   br i1 undef, label %loop.body2, label %loop.inner1.begin
 371
 372 loop.body2:
 373   br i1 undef, label %loop.body4, label %loop.body3
 374
 375 loop.body3:
 376   %ptr1 = getelementptr inbounds i32* %val0, i32 0
 377   %castptr1 = bitcast i32* %ptr1 to i32**
 378   %val1 = load i32** %castptr1, align 4
 379   br label %loop.inner1.begin
 380
 381 loop.inner1.begin:
 382   %valphi = phi i32* [ %val2, %loop.inner1.end ], [ %val1, %loop.body3 ], [ %val0, %loop.body1 ]
 383   %castval = bitcast i32* %valphi to i32*
 384   %comp1 = icmp eq i32 undef, 48
 385   br i1 %comp1, label %loop.inner1.end, label %loop.body4
 386
 387 loop.inner1.end:
 388   %ptr2 = getelementptr inbounds i32* %valphi, i32 0
 389   %castptr2 = bitcast i32* %ptr2 to i32**
 390   %val2 = load i32** %castptr2, align 4
 391   br label %loop.inner1.begin
 392
 393 loop.body4.dead:
 394   br label %loop.body4
 395
 396 loop.body4:
 397   %comp2 = icmp ult i32 undef, 3
 398   br i1 %comp2, label %loop.inner2.begin, label %loop.end
 399
 400 loop.inner2.begin:
 401   br i1 false, label %loop.end, label %loop.inner2.end
 402
 403 loop.inner2.end:
 404   %comp3 = icmp eq i32 undef, 1769472
 405   br i1 %comp3, label %loop.end, label %loop.inner2.begin
 406
 407 loop.end:
 408   br label %loop.header
 409
 410 bail:
 411   unreachable
 412 }
 413
 414 define i32 @problematic_switch() {
 415 ; This function's CFG caused overlow in the machine branch probability
 416 ; calculation, triggering asserts. Make sure we don't crash on it.
 417 ; CHECK: problematic_switch
 418
 419 entry:
 420   switch i32 undef, label %exit [
 421     i32 879, label %bogus
 422     i32 877, label %step
 423     i32 876, label %step
 424     i32 875, label %step
 425     i32 874, label %step
 426     i32 873, label %step
 427     i32 872, label %step
 428     i32 868, label %step
 429     i32 867, label %step
 430     i32 866, label %step
 431     i32 861, label %step
 432     i32 860, label %step
 433     i32 856, label %step
 434     i32 855, label %step
 435     i32 854, label %step
 436     i32 831, label %step
 437     i32 830, label %step
 438     i32 829, label %step
 439     i32 828, label %step
 440     i32 815, label %step
 441     i32 814, label %step
 442     i32 811, label %step
 443     i32 806, label %step
 444     i32 805, label %step
 445     i32 804, label %step
 446     i32 803, label %step
 447     i32 802, label %step
 448     i32 801, label %step
 449     i32 800, label %step
 450     i32 799, label %step
 451     i32 798, label %step
 452     i32 797, label %step
 453     i32 796, label %step
 454     i32 795, label %step
 455   ]
 456 bogus:
 457   unreachable
 458 step:
 459   br label %exit
 460 exit:
 461   %merge = phi i32 [ 3, %step ], [ 6, %entry ]
 462   ret i32 %merge
 463 }
 464
 465 define void @fpcmp_unanalyzable_branch(i1 %cond) {
 466 ; This function's CFG contains an unanalyzable branch that is likely to be
 467 ; split due to having a different high-probability predecessor.
 468 ; CHECK: fpcmp_unanalyzable_branch
 469 ; CHECK: %entry
 470 ; CHECK: %exit
 471 ; CHECK-NOT: %if.then
 472 ; CHECK-NOT: %if.end
 473 ; CHECK-NOT: jne
 474 ; CHECK-NOT: jnp
 475 ; CHECK: jne
 476 ; CHECK-NEXT: jnp
 477 ; CHECK-NEXT: %if.then
 478
 479 entry:
 480 ; Note that this branch must be strongly biased toward
 481 ; 'entry.if.then_crit_edge' to ensure that we would try to form a chain for
 482 ; 'entry' -> 'entry.if.then_crit_edge' -> 'if.then'. It is the last edge in that
 483 ; chain which would violate the unanalyzable branch in 'exit', but we won't even
 484 ; try this trick unless 'if.then' is believed to almost always be reached from
 485 ; 'entry.if.then_crit_edge'.
 486   br i1 %cond, label %entry.if.then_crit_edge, label %lor.lhs.false, !prof !1
 487
 488 entry.if.then_crit_edge:
 489   %.pre14 = load i8* undef, align 1, !tbaa !0
 490   br label %if.then
 491
 492 lor.lhs.false:
 493   br i1 undef, label %if.end, label %exit
 494
 495 exit:
 496   %cmp.i = fcmp une double 0.000000e+00, undef
 497   br i1 %cmp.i, label %if.then, label %if.end
 498
 499 if.then:
 500   %0 = phi i8 [ %.pre14, %entry.if.then_crit_edge ], [ undef, %exit ]
 501   %1 = and i8 %0, 1
 502   store i8 %1, i8* undef, align 4, !tbaa !0
 503   br label %if.end
 504
 505 if.end:
 506   ret void
 507 }
 508
 509 !1 = metadata !{metadata !"branch_weights", i32 1000, i32 1}
 510
 511 declare i32 @f()
 512 declare i32 @g()
 513 declare i32 @h(i32 %x)
 514
 515 define i32 @test_global_cfg_break_profitability() {
 516 ; Check that our metrics for the profitability of a CFG break are global rather
 517 ; than local. A successor may be very hot, but if the current block isn't, it
 518 ; doesn't matter. Within this test the 'then' block is slightly warmer than the
 519 ; 'else' block, but not nearly enough to merit merging it with the exit block
 520 ; even though the probability of 'then' branching to the 'exit' block is very
 521 ; high.
 522 ; CHECK: test_global_cfg_break_profitability
 523 ; CHECK: calll {{_?}}f
 524 ; CHECK: calll {{_?}}g
 525 ; CHECK: calll {{_?}}h
 526 ; CHECK: ret
 527
 528 entry:
 529   br i1 undef, label %then, label %else, !prof !2
 530
 531 then:
 532   %then.result = call i32 @f()
 533   br label %exit
 534
 535 else:
 536   %else.result = call i32 @g()
 537   br label %exit
 538
 539 exit:
 540   %result = phi i32 [ %then.result, %then ], [ %else.result, %else ]
 541   %result2 = call i32 @h(i32 %result)
 542   ret i32 %result
 543 }
 544
 545 !2 = metadata !{metadata !"branch_weights", i32 3, i32 1}
 546
 547 declare i32 @__gxx_personality_v0(...)
 548
 549 define void @test_eh_lpad_successor() {
 550 ; Some times the landing pad ends up as the first successor of an invoke block.
 551 ; When this happens, a strange result used to fall out of updateTerminators: we
 552 ; didn't correctly locate the fallthrough successor, assuming blindly that the
 553 ; first one was the fallthrough successor. As a result, we would add an
 554 ; erroneous jump to the landing pad thinking *that* was the default successor.
 555 ; CHECK: test_eh_lpad_successor
 556 ; CHECK: %entry
 557 ; CHECK-NOT: jmp
 558 ; CHECK: %loop
 559
 560 entry:
 561   invoke i32 @f() to label %preheader unwind label %lpad
 562
 563 preheader:
 564   br label %loop
 565
 566 lpad:
 567   %lpad.val = landingpad { i8*, i32 } personality i8* bitcast (i32 (...)* @__gxx_personality_v0 to i8*)
 568           cleanup
 569   resume { i8*, i32 } %lpad.val
 570
 571 loop:
 572   br label %loop
 573 }
 574
 575 declare void @fake_throw() noreturn
 576
 577 define void @test_eh_throw() {
 578 ; For blocks containing a 'throw' (or similar functionality), we have
 579 ; a no-return invoke. In this case, only EH successors will exist, and
 580 ; fallthrough simply won't occur. Make sure we don't crash trying to update
 581 ; terminators for such constructs.
 582 ;
 583 ; CHECK: test_eh_throw
 584 ; CHECK: %entry
 585 ; CHECK: %cleanup
 586
 587 entry:
 588   invoke void @fake_throw() to label %continue unwind label %cleanup
 589
 590 continue:
 591   unreachable
 592
 593 cleanup:
 594   %0 = landingpad { i8*, i32 } personality i8* bitcast (i32 (...)* @__gxx_personality_v0 to i8*)
 595           cleanup
 596   unreachable
 597 }
 598
 599 define void @test_unnatural_cfg_backwards_inner_loop() {
 600 ; Test that when we encounter an unnatural CFG structure after having formed
 601 ; a chain for an inner loop which happened to be laid out backwards we don't
 602 ; attempt to merge onto the wrong end of the inner loop just because we find it
 603 ; first. This was reduced from a crasher in GCC's single source.
 604 ;
 605 ; CHECK: test_unnatural_cfg_backwards_inner_loop
 606 ; CHECK: %entry
 607 ; CHECK: %body
 608 ; CHECK: %loop2b
 609 ; CHECK: %loop1
 610 ; CHECK: %loop2a
 611
 612 entry:
 613   br i1 undef, label %loop2a, label %body
 614
 615 body:
 616   br label %loop2a
 617
 618 loop1:
 619   %next.load = load i32** undef
 620   br i1 %comp.a, label %loop2a, label %loop2b
 621
 622 loop2a:
 623   %var = phi i32* [ null, %entry ], [ null, %body ], [ %next.phi, %loop1 ]
 624   %next.var = phi i32* [ null, %entry ], [ undef, %body ], [ %next.load, %loop1 ]
 625   %comp.a = icmp eq i32* %var, null
 626   br label %loop3
 627
 628 loop2b:
 629   %gep = getelementptr inbounds i32* %var.phi, i32 0
 630   %next.ptr = bitcast i32* %gep to i32**
 631   store i32* %next.phi, i32** %next.ptr
 632   br label %loop3
 633
 634 loop3:
 635   %var.phi = phi i32* [ %next.phi, %loop2b ], [ %var, %loop2a ]
 636   %next.phi = phi i32* [ %next.load, %loop2b ], [ %next.var, %loop2a ]
 637   br label %loop1
 638 }
 639
 640 define void @unanalyzable_branch_to_loop_header() {
 641 ; Ensure that we can handle unanalyzable branches into loop headers. We
 642 ; pre-form chains for unanalyzable branches, and will find the tail end of that
 643 ; at the start of the loop. This function uses floating point comparison
 644 ; fallthrough because that happens to always produce unanalyzable branches on
 645 ; x86.
 646 ;
 647 ; CHECK: unanalyzable_branch_to_loop_header
 648 ; CHECK: %entry
 649 ; CHECK: %loop
 650 ; CHECK: %exit
 651
 652 entry:
 653   %cmp = fcmp une double 0.000000e+00, undef
 654   br i1 %cmp, label %loop, label %exit
 655
 656 loop:
 657   %cond = icmp eq i8 undef, 42
 658   br i1 %cond, label %exit, label %loop
 659
 660 exit:
 661   ret void
 662 }
 663
 664 define void @unanalyzable_branch_to_best_succ(i1 %cond) {
 665 ; Ensure that we can handle unanalyzable branches where the destination block
 666 ; gets selected as the optimal sucessor to merge.
 667 ;
 668 ; CHECK: unanalyzable_branch_to_best_succ
 669 ; CHECK: %entry
 670 ; CHECK: %foo
 671 ; CHECK: %bar
 672 ; CHECK: %exit
 673
 674 entry:
 675   ; Bias this branch toward bar to ensure we form that chain.
 676   br i1 %cond, label %bar, label %foo, !prof !1
 677
 678 foo:
 679   %cmp = fcmp une double 0.000000e+00, undef
 680   br i1 %cmp, label %bar, label %exit
 681
 682 bar:
 683   call i32 @f()
 684   br label %exit
 685
 686 exit:
 687   ret void
 688 }
 689
 690 define void @unanalyzable_branch_to_free_block(float %x) {
 691 ; Ensure that we can handle unanalyzable branches where the destination block
 692 ; gets selected as the best free block in the CFG.
 693 ;
 694 ; CHECK: unanalyzable_branch_to_free_block
 695 ; CHECK: %entry
 696 ; CHECK: %a
 697 ; CHECK: %b
 698 ; CHECK: %c
 699 ; CHECK: %exit
 700
 701 entry:
 702   br i1 undef, label %a, label %b
 703
 704 a:
 705   call i32 @f()
 706   br label %c
 707
 708 b:
 709   %cmp = fcmp une float %x, undef
 710   br i1 %cmp, label %c, label %exit
 711
 712 c:
 713   call i32 @g()
 714   br label %exit
 715
 716 exit:
 717   ret void
 718 }
 719
 720 define void @many_unanalyzable_branches() {
 721 ; Ensure that we don't crash as we're building up many unanalyzable branches,
 722 ; blocks, and loops.
 723 ;
 724 ; CHECK: many_unanalyzable_branches
 725 ; CHECK: %entry
 726 ; CHECK: %exit
 727
 728 entry:
 729   br label %0
 730
 731   %val0 = load volatile float* undef
 732   %cmp0 = fcmp une float %val0, undef
 733   br i1 %cmp0, label %1, label %0
 734   %val1 = load volatile float* undef
 735   %cmp1 = fcmp une float %val1, undef
 736   br i1 %cmp1, label %2, label %1
 737   %val2 = load volatile float* undef
 738   %cmp2 = fcmp une float %val2, undef
 739   br i1 %cmp2, label %3, label %2
 740   %val3 = load volatile float* undef
 741   %cmp3 = fcmp une float %val3, undef
 742   br i1 %cmp3, label %4, label %3
 743   %val4 = load volatile float* undef
 744   %cmp4 = fcmp une float %val4, undef
 745   br i1 %cmp4, label %5, label %4
 746   %val5 = load volatile float* undef
 747   %cmp5 = fcmp une float %val5, undef
 748   br i1 %cmp5, label %6, label %5
 749   %val6 = load volatile float* undef
 750   %cmp6 = fcmp une float %val6, undef
 751   br i1 %cmp6, label %7, label %6
 752   %val7 = load volatile float* undef
 753   %cmp7 = fcmp une float %val7, undef
 754   br i1 %cmp7, label %8, label %7
 755   %val8 = load volatile float* undef
 756   %cmp8 = fcmp une float %val8, undef
 757   br i1 %cmp8, label %9, label %8
 758   %val9 = load volatile float* undef
 759   %cmp9 = fcmp une float %val9, undef
 760   br i1 %cmp9, label %10, label %9
 761   %val10 = load volatile float* undef
 762   %cmp10 = fcmp une float %val10, undef
 763   br i1 %cmp10, label %11, label %10
 764   %val11 = load volatile float* undef
 765   %cmp11 = fcmp une float %val11, undef
 766   br i1 %cmp11, label %12, label %11
 767   %val12 = load volatile float* undef
 768   %cmp12 = fcmp une float %val12, undef
 769   br i1 %cmp12, label %13, label %12
 770   %val13 = load volatile float* undef
 771   %cmp13 = fcmp une float %val13, undef
 772   br i1 %cmp13, label %14, label %13
 773   %val14 = load volatile float* undef
 774   %cmp14 = fcmp une float %val14, undef
 775   br i1 %cmp14, label %15, label %14
 776   %val15 = load volatile float* undef
 777   %cmp15 = fcmp une float %val15, undef
 778   br i1 %cmp15, label %16, label %15
 779   %val16 = load volatile float* undef
 780   %cmp16 = fcmp une float %val16, undef
 781   br i1 %cmp16, label %17, label %16
 782   %val17 = load volatile float* undef
 783   %cmp17 = fcmp une float %val17, undef
 784   br i1 %cmp17, label %18, label %17
 785   %val18 = load volatile float* undef
 786   %cmp18 = fcmp une float %val18, undef
 787   br i1 %cmp18, label %19, label %18
 788   %val19 = load volatile float* undef
 789   %cmp19 = fcmp une float %val19, undef
 790   br i1 %cmp19, label %20, label %19
 791   %val20 = load volatile float* undef
 792   %cmp20 = fcmp une float %val20, undef
 793   br i1 %cmp20, label %21, label %20
 794   %val21 = load volatile float* undef
 795   %cmp21 = fcmp une float %val21, undef
 796   br i1 %cmp21, label %22, label %21
 797   %val22 = load volatile float* undef
 798   %cmp22 = fcmp une float %val22, undef
 799   br i1 %cmp22, label %23, label %22
 800   %val23 = load volatile float* undef
 801   %cmp23 = fcmp une float %val23, undef
 802   br i1 %cmp23, label %24, label %23
 803   %val24 = load volatile float* undef
 804   %cmp24 = fcmp une float %val24, undef
 805   br i1 %cmp24, label %25, label %24
 806   %val25 = load volatile float* undef
 807   %cmp25 = fcmp une float %val25, undef
 808   br i1 %cmp25, label %26, label %25
 809   %val26 = load volatile float* undef
 810   %cmp26 = fcmp une float %val26, undef
 811   br i1 %cmp26, label %27, label %26
 812   %val27 = load volatile float* undef
 813   %cmp27 = fcmp une float %val27, undef
 814   br i1 %cmp27, label %28, label %27
 815   %val28 = load volatile float* undef
 816   %cmp28 = fcmp une float %val28, undef
 817   br i1 %cmp28, label %29, label %28
 818   %val29 = load volatile float* undef
 819   %cmp29 = fcmp une float %val29, undef
 820   br i1 %cmp29, label %30, label %29
 821   %val30 = load volatile float* undef
 822   %cmp30 = fcmp une float %val30, undef
 823   br i1 %cmp30, label %31, label %30
 824   %val31 = load volatile float* undef
 825   %cmp31 = fcmp une float %val31, undef
 826   br i1 %cmp31, label %32, label %31
 827   %val32 = load volatile float* undef
 828   %cmp32 = fcmp une float %val32, undef
 829   br i1 %cmp32, label %33, label %32
 830   %val33 = load volatile float* undef
 831   %cmp33 = fcmp une float %val33, undef
 832   br i1 %cmp33, label %34, label %33
 833   %val34 = load volatile float* undef
 834   %cmp34 = fcmp une float %val34, undef
 835   br i1 %cmp34, label %35, label %34
 836   %val35 = load volatile float* undef
 837   %cmp35 = fcmp une float %val35, undef
 838   br i1 %cmp35, label %36, label %35
 839   %val36 = load volatile float* undef
 840   %cmp36 = fcmp une float %val36, undef
 841   br i1 %cmp36, label %37, label %36
 842   %val37 = load volatile float* undef
 843   %cmp37 = fcmp une float %val37, undef
 844   br i1 %cmp37, label %38, label %37
 845   %val38 = load volatile float* undef
 846   %cmp38 = fcmp une float %val38, undef
 847   br i1 %cmp38, label %39, label %38
 848   %val39 = load volatile float* undef
 849   %cmp39 = fcmp une float %val39, undef
 850   br i1 %cmp39, label %40, label %39
 851   %val40 = load volatile float* undef
 852   %cmp40 = fcmp une float %val40, undef
 853   br i1 %cmp40, label %41, label %40
 854   %val41 = load volatile float* undef
 855   %cmp41 = fcmp une float %val41, undef
 856   br i1 %cmp41, label %42, label %41
 857   %val42 = load volatile float* undef
 858   %cmp42 = fcmp une float %val42, undef
 859   br i1 %cmp42, label %43, label %42
 860   %val43 = load volatile float* undef
 861   %cmp43 = fcmp une float %val43, undef
 862   br i1 %cmp43, label %44, label %43
 863   %val44 = load volatile float* undef
 864   %cmp44 = fcmp une float %val44, undef
 865   br i1 %cmp44, label %45, label %44
 866   %val45 = load volatile float* undef
 867   %cmp45 = fcmp une float %val45, undef
 868   br i1 %cmp45, label %46, label %45
 869   %val46 = load volatile float* undef
 870   %cmp46 = fcmp une float %val46, undef
 871   br i1 %cmp46, label %47, label %46
 872   %val47 = load volatile float* undef
 873   %cmp47 = fcmp une float %val47, undef
 874   br i1 %cmp47, label %48, label %47
 875   %val48 = load volatile float* undef
 876   %cmp48 = fcmp une float %val48, undef
 877   br i1 %cmp48, label %49, label %48
 878   %val49 = load volatile float* undef
 879   %cmp49 = fcmp une float %val49, undef
 880   br i1 %cmp49, label %50, label %49
 881   %val50 = load volatile float* undef
 882   %cmp50 = fcmp une float %val50, undef
 883   br i1 %cmp50, label %51, label %50
 884   %val51 = load volatile float* undef
 885   %cmp51 = fcmp une float %val51, undef
 886   br i1 %cmp51, label %52, label %51
 887   %val52 = load volatile float* undef
 888   %cmp52 = fcmp une float %val52, undef
 889   br i1 %cmp52, label %53, label %52
 890   %val53 = load volatile float* undef
 891   %cmp53 = fcmp une float %val53, undef
 892   br i1 %cmp53, label %54, label %53
 893   %val54 = load volatile float* undef
 894   %cmp54 = fcmp une float %val54, undef
 895   br i1 %cmp54, label %55, label %54
 896   %val55 = load volatile float* undef
 897   %cmp55 = fcmp une float %val55, undef
 898   br i1 %cmp55, label %56, label %55
 899   %val56 = load volatile float* undef
 900   %cmp56 = fcmp une float %val56, undef
 901   br i1 %cmp56, label %57, label %56
 902   %val57 = load volatile float* undef
 903   %cmp57 = fcmp une float %val57, undef
 904   br i1 %cmp57, label %58, label %57
 905   %val58 = load volatile float* undef
 906   %cmp58 = fcmp une float %val58, undef
 907   br i1 %cmp58, label %59, label %58
 908   %val59 = load volatile float* undef
 909   %cmp59 = fcmp une float %val59, undef
 910   br i1 %cmp59, label %60, label %59
 911   %val60 = load volatile float* undef
 912   %cmp60 = fcmp une float %val60, undef
 913   br i1 %cmp60, label %61, label %60
 914   %val61 = load volatile float* undef
 915   %cmp61 = fcmp une float %val61, undef
 916   br i1 %cmp61, label %62, label %61
 917   %val62 = load volatile float* undef
 918   %cmp62 = fcmp une float %val62, undef
 919   br i1 %cmp62, label %63, label %62
 920   %val63 = load volatile float* undef
 921   %cmp63 = fcmp une float %val63, undef
 922   br i1 %cmp63, label %64, label %63
 923   %val64 = load volatile float* undef
 924   %cmp64 = fcmp une float %val64, undef
 925   br i1 %cmp64, label %65, label %64
 926
 927   br label %exit
 928 exit:
 929   ret void
 930 }
 931
 932 define void @benchmark_heapsort(i32 %n, double* nocapture %ra) {
 933 ; This test case comes from the heapsort benchmark, and exemplifies several
 934 ; important aspects to block placement in the presence of loops:
 935 ; 1) Loop rotation needs to *ensure* that the desired exiting edge can be
 936 ;    a fallthrough.
 937 ; 2) The exiting edge from the loop which is rotated to be laid out at the
 938 ;    bottom of the loop needs to be exiting into the nearest enclosing loop (to
 939 ;    which there is an exit). Otherwise, we force that enclosing loop into
 940 ;    strange layouts that are siginificantly less efficient, often times maing
 941 ;    it discontiguous.
 942 ;
 943 ; CHECK: @benchmark_heapsort
 944 ; CHECK: %entry
 945 ; First rotated loop top.
 946 ; CHECK: .align
 947 ; CHECK: %if.end10
 948 ; Second rotated loop top
 949 ; CHECK: .align
 950 ; CHECK: %while.cond.outer
 951 ; Third rotated loop top
 952 ; CHECK: .align
 953 ; CHECK: %while.cond
 954 ; CHECK: %while.body
 955 ; CHECK: %land.lhs.true
 956 ; CHECK: %if.then19
 957 ; CHECK: %if.then19
 958 ; CHECK: %if.then24
 959 ; CHECK: %while.end
 960 ; CHECK: %for.cond
 961 ; CHECK: %if.then
 962 ; CHECK: %if.else
 963 ; CHECK: %if.then8
 964 ; CHECK: ret
 965
 966 entry:
 967   %shr = ashr i32 %n, 1
 968   %add = add nsw i32 %shr, 1
 969   %arrayidx3 = getelementptr inbounds double* %ra, i64 1
 970   br label %for.cond
 971
 972 for.cond:
 973   %ir.0 = phi i32 [ %n, %entry ], [ %ir.1, %while.end ]
 974   %l.0 = phi i32 [ %add, %entry ], [ %l.1, %while.end ]
 975   %cmp = icmp sgt i32 %l.0, 1
 976   br i1 %cmp, label %if.then, label %if.else
 977
 978 if.then:
 979   %dec = add nsw i32 %l.0, -1
 980   %idxprom = sext i32 %dec to i64
 981   %arrayidx = getelementptr inbounds double* %ra, i64 %idxprom
 982   %0 = load double* %arrayidx, align 8
 983   br label %if.end10
 984
 985 if.else:
 986   %idxprom1 = sext i32 %ir.0 to i64
 987   %arrayidx2 = getelementptr inbounds double* %ra, i64 %idxprom1
 988   %1 = load double* %arrayidx2, align 8
 989   %2 = load double* %arrayidx3, align 8
 990   store double %2, double* %arrayidx2, align 8
 991   %dec6 = add nsw i32 %ir.0, -1
 992   %cmp7 = icmp eq i32 %dec6, 1
 993   br i1 %cmp7, label %if.then8, label %if.end10
 994
 995 if.then8:
 996   store double %1, double* %arrayidx3, align 8
 997   ret void
 998
 999 if.end10:
1000   %ir.1 = phi i32 [ %ir.0, %if.then ], [ %dec6, %if.else ]
1001   %l.1 = phi i32 [ %dec, %if.then ], [ %l.0, %if.else ]
1002   %rra.0 = phi double [ %0, %if.then ], [ %1, %if.else ]
1003   %add31 = add nsw i32 %ir.1, 1
1004   br label %while.cond.outer
1005
1006 while.cond.outer:
1007   %j.0.ph.in = phi i32 [ %l.1, %if.end10 ], [ %j.1, %if.then24 ]
1008   %j.0.ph = shl i32 %j.0.ph.in, 1
1009   br label %while.cond
1010
1011 while.cond:
1012   %j.0 = phi i32 [ %add31, %if.end20 ], [ %j.0.ph, %while.cond.outer ]
1013   %cmp11 = icmp sgt i32 %j.0, %ir.1
1014   br i1 %cmp11, label %while.end, label %while.body
1015
1016 while.body:
1017   %cmp12 = icmp slt i32 %j.0, %ir.1
1018   br i1 %cmp12, label %land.lhs.true, label %if.end20
1019
1020 land.lhs.true:
1021   %idxprom13 = sext i32 %j.0 to i64
1022   %arrayidx14 = getelementptr inbounds double* %ra, i64 %idxprom13
1023   %3 = load double* %arrayidx14, align 8
1024   %add15 = add nsw i32 %j.0, 1
1025   %idxprom16 = sext i32 %add15 to i64
1026   %arrayidx17 = getelementptr inbounds double* %ra, i64 %idxprom16
1027   %4 = load double* %arrayidx17, align 8
1028   %cmp18 = fcmp olt double %3, %4
1029   br i1 %cmp18, label %if.then19, label %if.end20
1030
1031 if.then19:
1032   br label %if.end20
1033
1034 if.end20:
1035   %j.1 = phi i32 [ %add15, %if.then19 ], [ %j.0, %land.lhs.true ], [ %j.0, %while.body ]
1036   %idxprom21 = sext i32 %j.1 to i64
1037   %arrayidx22 = getelementptr inbounds double* %ra, i64 %idxprom21
1038   %5 = load double* %arrayidx22, align 8
1039   %cmp23 = fcmp olt double %rra.0, %5
1040   br i1 %cmp23, label %if.then24, label %while.cond
1041
1042 if.then24:
1043   %idxprom27 = sext i32 %j.0.ph.in to i64
1044   %arrayidx28 = getelementptr inbounds double* %ra, i64 %idxprom27
1045   store double %5, double* %arrayidx28, align 8
1046   br label %while.cond.outer
1047
1048 while.end:
1049   %idxprom33 = sext i32 %j.0.ph.in to i64
1050   %arrayidx34 = getelementptr inbounds double* %ra, i64 %idxprom33
1051   store double %rra.0, double* %arrayidx34, align 8
1052   br label %for.cond
1053 }