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<div class="WordSection1">
<p class="MsoNormal">Hi folks, <o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal">I have a very simple c code as below:<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal">void foo(int* in, int* out)<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal">{<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal"> int inArray[4], outArray[4];<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> int i;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal"> for(i=0; i<4; i++)<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> {<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> inArray[i] = in[8*i];<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> }<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal"> outArray[0] = inArray[0] * inArray[1] + inArray[2] + inArray[3] + 0;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> outArray[1] = inArray[0] + inArray[1] * inArray[2] + inArray[3] + 1;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> outArray[2] = inArray[0] + inArray[1] + inArray[2] * inArray[3] + 2;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> outArray[3] = inArray[0] + inArray[1] + inArray[2] + inArray[3] * 3;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal"> for (i=0; i<4; i++)<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> {<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> *out++ = outArray[i];<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> }<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal">}<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal">The llvm IR code with O2 option is generated as:<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal">define void @foo(i32* nocapture readonly %in, i32* nocapture %out) local_unnamed_addr #0 {<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal">entry:<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %outArray = alloca [4 x i32], align 16<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %0 = bitcast [4 x i32]* %outArray to i8*<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> call void @llvm.lifetime.start.p0i8(i64 16, i8* nonnull %0) #2<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %1 = load i32, i32* %in, align 4, !tbaa !2<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %arrayidx.1 = getelementptr inbounds i32, i32* %in, i64 8<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %2 = load i32, i32* %arrayidx.1, align 4, !tbaa !2<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %arrayidx.2 = getelementptr inbounds i32, i32* %in, i64 16<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %3 = load i32, i32* %arrayidx.2, align 4, !tbaa !2<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %arrayidx.3 = getelementptr inbounds i32, i32* %in, i64 24<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %4 = load i32, i32* %arrayidx.3, align 4, !tbaa !2<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %out56 = bitcast i32* %out to i8*<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %mul5 = mul nsw i32 %2, %1<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %add = add nsw i32 %mul5, %3<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %add8 = add nsw i32 %add, %4<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %arrayidx10 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %outArray, i64 0, i64 0<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> store i32 %add8, i32* %arrayidx10, align 16, !tbaa !2<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %mul14 = mul nsw i32 %3, %2<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %add15 = add i32 %1, 1<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %add17 = add i32 %add15, %mul14<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %add18 = add i32 %add17, %4<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %arrayidx19 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %outArray, i64 0, i64 1<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> store i32 %add18, i32* %arrayidx19, align 4, !tbaa !2<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %add22 = add nsw i32 %2, %1<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %mul25 = mul nsw i32 %4, %3<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %add26 = add i32 %add22, 2<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %add27 = add i32 %add26, %mul25<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %arrayidx28 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %outArray, i64 0, i64 2<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> store i32 %add27, i32* %arrayidx28, align 8, !tbaa !2<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %add33 = add nsw i32 %add22, %3<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %mul35 = mul nsw i32 %4, 3<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %add36 = add nsw i32 %add33, %mul35<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> %arrayidx37 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %outArray, i64 0, i64 3<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> store i32 %add36, i32* %arrayidx37, align 4, !tbaa !2<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> call void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i64(i8* %out56, i8* nonnull %0, i64 16, i32 4, i1 false)<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> call void @llvm.lifetime.end.p0i8(i64 16, i8* nonnull %0) #2<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> ret void<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal">}<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal">Stack allocation (%outArray = alloca [4 x i32]) is unnecessary and should be optimized for this case. I did some investigation on it and found `loop-idiom` pass transformed
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> for (i=0; i<4; i++)<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> {<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> *out++ = outArray[i];<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"> }<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal">to memcpy, which blocked further optimization on local array (outArray).<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal">I am not sure whether it’s a llvm bug. Manually unroll the 2<sup>nd</sup> loop would bypass this problem, but I prefer to fix it in compiler.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal">Any suggestion on potential solution to this issue?<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal">Thx,<o:p></o:p></p>
<p class="MsoNormal">Wenbo<o:p></o:p></p>
</div>
</body>
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