LLVM ScalarEvolution Pass 无法计算循环向量器的退出计数

Posted 2023-02-16

【中文标题】LLVM ScalarEvolution Pass 无法计算循环向量器的退出计数

【英文标题】：LLVM ScalarEvolution Pass Cannot Compute Exit Count for Loop Vectorizer

【发布时间】：2014-11-18 06:58:02

【问题描述】：

我正在尝试弄清楚如何运行 LLVM 的内置循环矢量化器。我有一个小程序，其中包含一个非常简单的循环（我曾经有过一些输出，这就是为什么尽管从未使用过 stdio.h 仍然包含在内）：

  1 #include <stdio.h>
  2 
  3 unsigned NUM_ELS = 10000;
  4 
  5 int main() 
  6     int A[NUM_ELS];
  7 
  8 #pragma clang loop vectorize(enable)
  9     for (int i = 0; i < NUM_ELS; ++i) 
 10         A[i] = i*2;
 11     
 12 
 13     return 0;
 14 

如您所见，它没有任何用处；我只需要 for 循环可以矢量化。我正在用

将它编译成 LLVM 字节码

clang -emit-llvm -O0 -c loop1.c -o loop1.bc
llvm-dis -f loop1.bc

然后我正在应用矢量化器

opt -loop-vectorize -force-vector-width=4 -S -debug loop1.ll

但是，调试输出给了我这个：

LV: Checking a loop in "main" from loop1.bc
LV: Loop hints: force=? width=4 unroll=0
LV: Found a loop: for.cond
LV: SCEV could not compute the loop exit count.
LV: Not vectorizing: Cannot prove legality.

我在 LLVM 源代码中进行了一些研究，看起来 SCEV 来自 ScalarEvolution 通道，它的任务（除其他外）计算返回到循环条件的后边数，其中这种情况（如果我没记错的话）应该是行程计数减去第一次行程（在这种情况下为 9,999）。我在一个更大的基准上运行了这个 pass，它在每个循环中都给了我完全相同的错误，所以我猜这不是循环本身，而是我没有给它足够的信息。

我花了相当多的时间梳理文档和 Google 结果，以找到使用此转换的完整 opt 命令的示例，但到目前为止还没有成功；对于我可能遗漏的任何提示，我将不胜感激（我是矢量化代码的新手，所以它可能非常明显）。

谢谢，

斯蒂芬

【参考方案1】：

矢量化取决于之前需要运行的其他优化的数量。它们根本不会在 -O0 处运行，因此您不能期望您的代码会在那里“只是”矢量化。

在 opt cmdline 中的 -loop-vectorize 之前添加 -O2 会有所帮助（确保您的“A”数组是外部的/以某种方式使用，否则一切都会被优化掉）。

【讨论】：

我可以发誓我已经尝试过了（尽管使用 -O3 而不是 -O2），但无法使优化注释起作用，因此看不到矢量化的发生。但是，回到这一点并遵循您的建议已经奏效。我不知道为什么我假设标量进化正在运行，而它显然不是。谢谢！