AuroraMiddleware/SPIRV-Tools
1
0
Fork 0
mirror of https://github.com/KhronosGroup/SPIRV-Tools synced 2024-10-19 11:30:15 +00:00
Code Issues Packages Projects Releases Wiki Activity
b67beca723
SPIRV-Tools/test/opt/loop_optimizations/fusion_pass.cpp
Toomas Remmelg 1dc2458060 Add a loop fusion pass. 
This pass will look for adjacent loops that are compatible and legal to
be fused.

Loops are compatible if:

- they both have one induction variable
- they have the same upper and lower bounds
    - same initial value
    - same condition
- they have the same update step
- they are adjacent
- there are no break/continue in either of them

Fusion is legal if:

- fused loops do not have any dependencies with dependence distance
  greater than 0 that did not exist in the original loops.
- there are no function calls in the loops (could have side-effects)
- there are no barriers in the loops

It will fuse all such loops as long as the number of registers used for
the fused loop stays under the threshold defined by
max_registers_per_loop.
2018-05-01 15:40:37 -04:00

722 lines
20 KiB
C++
Raw Blame History

// Copyright (c) 2018 Google LLC.
//
// Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
// you may not use this file except in compliance with the License.
// You may obtain a copy of the License at
//
// http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
//
// Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
// distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
// WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
// See the License for the specific language governing permissions and
// limitations under the License.
#include <gmock/gmock.h>
#ifdef SPIRV_EFFCEE
#include "effcee/effcee.h"
#endif
#include "../pass_fixture.h"
namespace {
using namespace spvtools;
using FusionPassTest = PassTest<::testing::Test>;
#ifdef SPIRV_EFFCEE
/*
Generated from the following GLSL + --eliminate-local-multi-store
#version 440 core
void main() {
int[10] a;
int[10] b;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
a[i] = a[i]*2;
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
b[i] = a[i]+2;
}
}
*/
TEST_F(FusionPassTest, SimpleFusion) {
const std::string text = R"(
; CHECK: OpPhi
; CHECK: OpLoad
; CHECK: OpStore
; CHECK-NOT: OpPhi
; CHECK: OpLoad
; CHECK: OpStore
OpCapability Shader
%1 = OpExtInstImport "GLSL.std.450"
OpMemoryModel Logical GLSL450
OpEntryPoint Fragment %4 "main"
OpExecutionMode %4 OriginUpperLeft
OpSource GLSL 440
OpName %4 "main"
OpName %8 "i"
OpName %23 "a"
OpName %34 "i"
OpName %42 "b"
%2 = OpTypeVoid
%3 = OpTypeFunction %2
%6 = OpTypeInt 32 1
%7 = OpTypePointer Function %6
%9 = OpConstant %6 0
%16 = OpConstant %6 10
%17 = OpTypeBool
%19 = OpTypeInt 32 0
%20 = OpConstant %19 10
%21 = OpTypeArray %6 %20
%22 = OpTypePointer Function %21
%28 = OpConstant %6 2
%32 = OpConstant %6 1
%4 = OpFunction %2 None %3
%5 = OpLabel
%8 = OpVariable %7 Function
%23 = OpVariable %22 Function
%34 = OpVariable %7 Function
%42 = OpVariable %22 Function
OpStore %8 %9
OpBranch %10
%10 = OpLabel
%51 = OpPhi %6 %9 %5 %33 %13
OpLoopMerge %12 %13 None
OpBranch %14
%14 = OpLabel
%18 = OpSLessThan %17 %51 %16
OpBranchConditional %18 %11 %12
%11 = OpLabel
%26 = OpAccessChain %7 %23 %51
%27 = OpLoad %6 %26
%29 = OpIMul %6 %27 %28
%30 = OpAccessChain %7 %23 %51
OpStore %30 %29
OpBranch %13
%13 = OpLabel
%33 = OpIAdd %6 %51 %32
OpStore %8 %33
OpBranch %10
%12 = OpLabel
OpStore %34 %9
OpBranch %35
%35 = OpLabel
%52 = OpPhi %6 %9 %12 %50 %38
OpLoopMerge %37 %38 None
OpBranch %39
%39 = OpLabel
%41 = OpSLessThan %17 %52 %16
OpBranchConditional %41 %36 %37
%36 = OpLabel
%45 = OpAccessChain %7 %23 %52
%46 = OpLoad %6 %45
%47 = OpIAdd %6 %46 %28
%48 = OpAccessChain %7 %42 %52
OpStore %48 %47
OpBranch %38
%38 = OpLabel
%50 = OpIAdd %6 %52 %32
OpStore %34 %50
OpBranch %35
%37 = OpLabel
OpReturn
OpFunctionEnd
)";
SinglePassRunAndMatch<opt::LoopFusionPass>(text, true, 20);
}
/*
Generated from the following GLSL + --eliminate-local-multi-store
#version 440 core
void main() {
int[10] a;
int[10] b;
int[10] c;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
a[i] = b[i] + 1;
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
c[i] = a[i] + 2;
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
b[i] = c[i] + 10;
}
}
*/
TEST_F(FusionPassTest, ThreeLoopsFused) {
const std::string text = R"(
; CHECK: OpPhi
; CHECK: OpLoad
; CHECK: OpStore
; CHECK-NOT: OpPhi
; CHECK: OpLoad
; CHECK: OpStore
; CHECK-NOT: OpPhi
; CHECK: OpLoad
; CHECK: OpStore
OpCapability Shader
%1 = OpExtInstImport "GLSL.std.450"
OpMemoryModel Logical GLSL450
OpEntryPoint Fragment %4 "main"
OpExecutionMode %4 OriginUpperLeft
OpSource GLSL 440
OpName %4 "main"
OpName %8 "i"
OpName %23 "a"
OpName %25 "b"
OpName %34 "i"
OpName %42 "c"
OpName %52 "i"
%2 = OpTypeVoid
%3 = OpTypeFunction %2
%6 = OpTypeInt 32 1
%7 = OpTypePointer Function %6
%9 = OpConstant %6 0
%16 = OpConstant %6 10
%17 = OpTypeBool
%19 = OpTypeInt 32 0
%20 = OpConstant %19 10
%21 = OpTypeArray %6 %20
%22 = OpTypePointer Function %21
%29 = OpConstant %6 1
%47 = OpConstant %6 2
%4 = OpFunction %2 None %3
%5 = OpLabel
%8 = OpVariable %7 Function
%23 = OpVariable %22 Function
%25 = OpVariable %22 Function
%34 = OpVariable %7 Function
%42 = OpVariable %22 Function
%52 = OpVariable %7 Function
OpStore %8 %9
OpBranch %10
%10 = OpLabel
%68 = OpPhi %6 %9 %5 %33 %13
OpLoopMerge %12 %13 None
OpBranch %14
%14 = OpLabel
%18 = OpSLessThan %17 %68 %16
OpBranchConditional %18 %11 %12
%11 = OpLabel
%27 = OpAccessChain %7 %25 %68
%28 = OpLoad %6 %27
%30 = OpIAdd %6 %28 %29
%31 = OpAccessChain %7 %23 %68
OpStore %31 %30
OpBranch %13
%13 = OpLabel
%33 = OpIAdd %6 %68 %29
OpStore %8 %33
OpBranch %10
%12 = OpLabel
OpStore %34 %9
OpBranch %35
%35 = OpLabel
%69 = OpPhi %6 %9 %12 %51 %38
OpLoopMerge %37 %38 None
OpBranch %39
%39 = OpLabel
%41 = OpSLessThan %17 %69 %16
OpBranchConditional %41 %36 %37
%36 = OpLabel
%45 = OpAccessChain %7 %23 %69
%46 = OpLoad %6 %45
%48 = OpIAdd %6 %46 %47
%49 = OpAccessChain %7 %42 %69
OpStore %49 %48
OpBranch %38
%38 = OpLabel
%51 = OpIAdd %6 %69 %29
OpStore %34 %51
OpBranch %35
%37 = OpLabel
OpStore %52 %9
OpBranch %53
%53 = OpLabel
%70 = OpPhi %6 %9 %37 %67 %56
OpLoopMerge %55 %56 None
OpBranch %57
%57 = OpLabel
%59 = OpSLessThan %17 %70 %16
OpBranchConditional %59 %54 %55
%54 = OpLabel
%62 = OpAccessChain %7 %42 %70
%63 = OpLoad %6 %62
%64 = OpIAdd %6 %63 %16
%65 = OpAccessChain %7 %25 %70
OpStore %65 %64
OpBranch %56
%56 = OpLabel
%67 = OpIAdd %6 %70 %29
OpStore %52 %67
OpBranch %53
%55 = OpLabel
OpReturn
OpFunctionEnd
)";
SinglePassRunAndMatch<opt::LoopFusionPass>(text, true, 20);
}
/*
Generated from the following GLSL + --eliminate-local-multi-store
#version 440 core
void main() {
int[10][10] a;
int[10][10] b;
int[10][10] c;
// Legal both
for (int i = 0; i < 10; i++) {
for (int j = 0; j < 10; j++) {
c[i][j] = a[i][j] + 2;
}
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
for (int j = 0; j < 10; j++) {
b[i][j] = c[i][j] + 10;
}
}
}
*/
TEST_F(FusionPassTest, NestedLoopsFused) {
const std::string text = R"(
; CHECK: OpPhi
; CHECK: OpPhi
; CHECK: OpLoad
; CHECK: OpStore
; CHECK-NOT: OpPhi
; CHECK: OpLoad
; CHECK: OpStore
OpCapability Shader
%1 = OpExtInstImport "GLSL.std.450"
OpMemoryModel Logical GLSL450
OpEntryPoint Fragment %4 "main"
OpExecutionMode %4 OriginUpperLeft
OpSource GLSL 440
OpName %4 "main"
OpName %8 "i"
OpName %19 "j"
OpName %32 "c"
OpName %35 "a"
OpName %48 "i"
OpName %56 "j"
OpName %64 "b"
%2 = OpTypeVoid
%3 = OpTypeFunction %2
%6 = OpTypeInt 32 1
%7 = OpTypePointer Function %6
%9 = OpConstant %6 0
%16 = OpConstant %6 10
%17 = OpTypeBool
%27 = OpTypeInt 32 0
%28 = OpConstant %27 10
%29 = OpTypeArray %6 %28
%30 = OpTypeArray %29 %28
%31 = OpTypePointer Function %30
%40 = OpConstant %6 2
%44 = OpConstant %6 1
%4 = OpFunction %2 None %3
%5 = OpLabel
%8 = OpVariable %7 Function
%19 = OpVariable %7 Function
%32 = OpVariable %31 Function
%35 = OpVariable %31 Function
%48 = OpVariable %7 Function
%56 = OpVariable %7 Function
%64 = OpVariable %31 Function
OpStore %8 %9
OpBranch %10
%10 = OpLabel
%77 = OpPhi %6 %9 %5 %47 %13
OpLoopMerge %12 %13 None
OpBranch %14
%14 = OpLabel
%18 = OpSLessThan %17 %77 %16
OpBranchConditional %18 %11 %12
%11 = OpLabel
OpStore %19 %9
OpBranch %20
%20 = OpLabel
%81 = OpPhi %6 %9 %11 %45 %23
OpLoopMerge %22 %23 None
OpBranch %24
%24 = OpLabel
%26 = OpSLessThan %17 %81 %16
OpBranchConditional %26 %21 %22
%21 = OpLabel
%38 = OpAccessChain %7 %35 %77 %81
%39 = OpLoad %6 %38
%41 = OpIAdd %6 %39 %40
%42 = OpAccessChain %7 %32 %77 %81
OpStore %42 %41
OpBranch %23
%23 = OpLabel
%45 = OpIAdd %6 %81 %44
OpStore %19 %45
OpBranch %20
%22 = OpLabel
OpBranch %13
%13 = OpLabel
%47 = OpIAdd %6 %77 %44
OpStore %8 %47
OpBranch %10
%12 = OpLabel
OpStore %48 %9
OpBranch %49
%49 = OpLabel
%78 = OpPhi %6 %9 %12 %76 %52
OpLoopMerge %51 %52 None
OpBranch %53
%53 = OpLabel
%55 = OpSLessThan %17 %78 %16
OpBranchConditional %55 %50 %51
%50 = OpLabel
OpStore %56 %9
OpBranch %57
%57 = OpLabel
%79 = OpPhi %6 %9 %50 %74 %60
OpLoopMerge %59 %60 None
OpBranch %61
%61 = OpLabel
%63 = OpSLessThan %17 %79 %16
OpBranchConditional %63 %58 %59
%58 = OpLabel
%69 = OpAccessChain %7 %32 %78 %79
%70 = OpLoad %6 %69
%71 = OpIAdd %6 %70 %16
%72 = OpAccessChain %7 %64 %78 %79
OpStore %72 %71
OpBranch %60
%60 = OpLabel
%74 = OpIAdd %6 %79 %44
OpStore %56 %74
OpBranch %57
%59 = OpLabel
OpBranch %52
%52 = OpLabel
%76 = OpIAdd %6 %78 %44
OpStore %48 %76
OpBranch %49
%51 = OpLabel
OpReturn
OpFunctionEnd
)";
SinglePassRunAndMatch<opt::LoopFusionPass>(text, true, 20);
}
/*
Generated from the following GLSL + --eliminate-local-multi-store
#version 440 core
void main() {
// Can't fuse, different step
for (int i = 0; i < 10; i++) {}
for (int j = 0; j < 10; j=j+2) {}
}
*/
TEST_F(FusionPassTest, Incompatible) {
const std::string text = R"(
; CHECK: OpPhi
; CHECK-NEXT: OpLoopMerge
; CHECK: OpPhi
; CHECK-NEXT: OpLoopMerge
OpCapability Shader
%1 = OpExtInstImport "GLSL.std.450"
OpMemoryModel Logical GLSL450
OpEntryPoint Fragment %4 "main"
OpExecutionMode %4 OriginUpperLeft
OpSource GLSL 440
OpName %4 "main"
OpName %8 "i"
OpName %22 "j"
%2 = OpTypeVoid
%3 = OpTypeFunction %2
%6 = OpTypeInt 32 1
%7 = OpTypePointer Function %6
%9 = OpConstant %6 0
%16 = OpConstant %6 10
%17 = OpTypeBool
%20 = OpConstant %6 1
%31 = OpConstant %6 2
%4 = OpFunction %2 None %3
%5 = OpLabel
%8 = OpVariable %7 Function
%22 = OpVariable %7 Function
OpStore %8 %9
OpBranch %10
%10 = OpLabel
%33 = OpPhi %6 %9 %5 %21 %13
OpLoopMerge %12 %13 None
OpBranch %14
%14 = OpLabel
%18 = OpSLessThan %17 %33 %16
OpBranchConditional %18 %11 %12
%11 = OpLabel
OpBranch %13
%13 = OpLabel
%21 = OpIAdd %6 %33 %20
OpStore %8 %21
OpBranch %10
%12 = OpLabel
OpStore %22 %9
OpBranch %23
%23 = OpLabel
%34 = OpPhi %6 %9 %12 %32 %26
OpLoopMerge %25 %26 None
OpBranch %27
%27 = OpLabel
%29 = OpSLessThan %17 %34 %16
OpBranchConditional %29 %24 %25
%24 = OpLabel
OpBranch %26
%26 = OpLabel
%32 = OpIAdd %6 %34 %31
OpStore %22 %32
OpBranch %23
%25 = OpLabel
OpReturn
OpFunctionEnd
)";
SinglePassRunAndMatch<opt::LoopFusionPass>(text, true, 20);
}
/*
Generated from the following GLSL + --eliminate-local-multi-store
#version 440 core
void main() {
int[10] a;
int[10] b;
int[10] c;
// Illegal, loop-independent dependence will become a
// backward loop-carried antidependence
for (int i = 0; i < 10; i++) {
a[i] = b[i] + 1;
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
c[i] = a[i+1] + 2;
}
}
*/
TEST_F(FusionPassTest, Illegal) {
std::string text = R"(
; CHECK: OpPhi
; CHECK-NEXT: OpLoopMerge
; CHECK: OpLoad
; CHECK: OpStore
; CHECK: OpPhi
; CHECK-NEXT: OpLoopMerge
; CHECK: OpLoad
; CHECK: OpStore
OpCapability Shader
%1 = OpExtInstImport "GLSL.std.450"
OpMemoryModel Logical GLSL450
OpEntryPoint Fragment %4 "main"
OpExecutionMode %4 OriginUpperLeft
OpSource GLSL 440
OpName %4 "main"
OpName %8 "i"
OpName %23 "a"
OpName %25 "b"
OpName %34 "i"
OpName %42 "c"
%2 = OpTypeVoid
%3 = OpTypeFunction %2
%6 = OpTypeInt 32 1
%7 = OpTypePointer Function %6
%9 = OpConstant %6 0
%16 = OpConstant %6 10
%17 = OpTypeBool
%19 = OpTypeInt 32 0
%20 = OpConstant %19 10
%21 = OpTypeArray %6 %20
%22 = OpTypePointer Function %21
%29 = OpConstant %6 1
%48 = OpConstant %6 2
%4 = OpFunction %2 None %3
%5 = OpLabel
%8 = OpVariable %7 Function
%23 = OpVariable %22 Function
%25 = OpVariable %22 Function
%34 = OpVariable %7 Function
%42 = OpVariable %22 Function
OpStore %8 %9
OpBranch %10
%10 = OpLabel
%53 = OpPhi %6 %9 %5 %33 %13
OpLoopMerge %12 %13 None
OpBranch %14
%14 = OpLabel
%18 = OpSLessThan %17 %53 %16
OpBranchConditional %18 %11 %12
%11 = OpLabel
%27 = OpAccessChain %7 %25 %53
%28 = OpLoad %6 %27
%30 = OpIAdd %6 %28 %29
%31 = OpAccessChain %7 %23 %53
OpStore %31 %30
OpBranch %13
%13 = OpLabel
%33 = OpIAdd %6 %53 %29
OpStore %8 %33
OpBranch %10
%12 = OpLabel
OpStore %34 %9
OpBranch %35
%35 = OpLabel
%54 = OpPhi %6 %9 %12 %52 %38
OpLoopMerge %37 %38 None
OpBranch %39
%39 = OpLabel
%41 = OpSLessThan %17 %54 %16
OpBranchConditional %41 %36 %37
%36 = OpLabel
%45 = OpIAdd %6 %54 %29
%46 = OpAccessChain %7 %23 %45
%47 = OpLoad %6 %46
%49 = OpIAdd %6 %47 %48
%50 = OpAccessChain %7 %42 %54
OpStore %50 %49
OpBranch %38
%38 = OpLabel
%52 = OpIAdd %6 %54 %29
OpStore %34 %52
OpBranch %35
%37 = OpLabel
OpReturn
OpFunctionEnd
)";
SinglePassRunAndMatch<opt::LoopFusionPass>(text, true, 20);
}
/*
Generated from the following GLSL + --eliminate-local-multi-store
#version 440 core
void main() {
int[10] a;
int[10] b;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
a[i] = a[i]*2;
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
b[i] = a[i]+2;
}
}
*/
TEST_F(FusionPassTest, TooManyRegisters) {
const std::string text = R"(
; CHECK: OpPhi
; CHECK-NEXT: OpLoopMerge
; CHECK: OpLoad
; CHECK: OpStore
; CHECK: OpPhi
; CHECK-NEXT: OpLoopMerge
; CHECK: OpLoad
; CHECK: OpStore
OpCapability Shader
%1 = OpExtInstImport "GLSL.std.450"
OpMemoryModel Logical GLSL450
OpEntryPoint Fragment %4 "main"
OpExecutionMode %4 OriginUpperLeft
OpSource GLSL 440
OpName %4 "main"
OpName %8 "i"
OpName %23 "a"
OpName %34 "i"
OpName %42 "b"
%2 = OpTypeVoid
%3 = OpTypeFunction %2
%6 = OpTypeInt 32 1
%7 = OpTypePointer Function %6
%9 = OpConstant %6 0
%16 = OpConstant %6 10
%17 = OpTypeBool
%19 = OpTypeInt 32 0
%20 = OpConstant %19 10
%21 = OpTypeArray %6 %20
%22 = OpTypePointer Function %21
%28 = OpConstant %6 2
%32 = OpConstant %6 1
%4 = OpFunction %2 None %3
%5 = OpLabel
%8 = OpVariable %7 Function
%23 = OpVariable %22 Function
%34 = OpVariable %7 Function
%42 = OpVariable %22 Function
OpStore %8 %9
OpBranch %10
%10 = OpLabel
%51 = OpPhi %6 %9 %5 %33 %13
OpLoopMerge %12 %13 None
OpBranch %14
%14 = OpLabel
%18 = OpSLessThan %17 %51 %16
OpBranchConditional %18 %11 %12
%11 = OpLabel
%26 = OpAccessChain %7 %23 %51
%27 = OpLoad %6 %26
%29 = OpIMul %6 %27 %28
%30 = OpAccessChain %7 %23 %51
OpStore %30 %29
OpBranch %13
%13 = OpLabel
%33 = OpIAdd %6 %51 %32
OpStore %8 %33
OpBranch %10
%12 = OpLabel
OpStore %34 %9
OpBranch %35
%35 = OpLabel
%52 = OpPhi %6 %9 %12 %50 %38
OpLoopMerge %37 %38 None
OpBranch %39
%39 = OpLabel
%41 = OpSLessThan %17 %52 %16
OpBranchConditional %41 %36 %37
%36 = OpLabel
%45 = OpAccessChain %7 %23 %52
%46 = OpLoad %6 %45
%47 = OpIAdd %6 %46 %28
%48 = OpAccessChain %7 %42 %52
OpStore %48 %47
OpBranch %38
%38 = OpLabel
%50 = OpIAdd %6 %52 %32
OpStore %34 %50
OpBranch %35
%37 = OpLabel
OpReturn
OpFunctionEnd
)";
SinglePassRunAndMatch<opt::LoopFusionPass>(text, true, 5);
}
#endif
} // namespace
Reference in New Issue View Git Blame Copy Permalink