Implement analysis of variable array bounds

[yukatan1701]

No description provided.

[kaniandr]

Так не получится, можно неконсервативно что-то удалить. Вероятно это и происходит при анализе живых переменных. Например, если это было множество Use, то фактически здесь удаляются какие-то использования. Их надо не удалять, а заменять на более широкий участок памяти, к пример, если это был элемент массива, то должен остаться весь массив. Аналогично для MayDef. Для Def должно быть несколько иначе, если что-то определялось, то участок памяти большего объема должен стать MayDef.

[yukatan1701]

Правильно ли я понимаю, что для анализа живых переменных надо сделать нечто похожее на то, что было в DefinedMemory.cpp в collapse(), где в Def, MayDef и Use добавлялись Loc из ExplicitAccesses (им еще назначался тип Hint)? Тогда участки, которые имеют тип Collapsed, можно будет удалить, потому что их оригинальные версии уже попали в нужные множества.

[yukatan1701]

Вопрос не актуален, сделала я в итоге по-другому.

[yukatan1701]

Текущие проблемы:

1. По неизвестным причинам падают все тесты для PassClangLooopInterchange.
2. Рассмотрим следующий пример:

for (int i = 0; i < N; ++i)
    A[i] = i;
for (int j = 0; j < N + 5; ++j)
    S += A[j];

Во время выполнения SCEVAddRecExpr::evaluateAtIteration() (строка 442 в DefinedMemory.cpp и дальше) получившееся выражение будет приведено к типу i64. Участки получатся такие:

Outward exposed must define locations:
...
<A[0], 0, 4> [0x5586f70632c0], {{Start: 0, End: (zext i32 (-1 + %N) to i64), Step: 1, DimSize: 0}} (Collapsed)
Outward exposed uses:
<A[0], 0, 4> [0x5586f70632c0], {{Start: 0, End: (zext i32 (4 + %N) to i64), Step: 1, DimSize: 0}} (Collapsed) 

Разность полей End у двух участков не будет иметь тип SCEVConstant, соответственно, невозможно понять, какое из них больше, и вычесть кусок [N, N + 5) из Use. Как нужно привести типы, чтобы всё было вычислимо?

[kaniandr]

Посмотрел часть, не успел посмотреть основные изменения (DefinedMemory.cpp и MemoryLocationRange.cpp), постараюсь за выходные посмотреть.

По вопросам:

1. На тесты из PassClangLooopInterchange не обращайте внимания, там была ошибка, я исправил пока у себя в локальном репозитории. Пока не стал обновлять master, т.к. у меня локально слишком много неполностью проверенных изменений.
2. Я делал у себя примерно следующее:
   а. Запомнить последовательность приведений типов.
   в. Если последовательности слева и справа совпадают, то сбросить их и взять внутренние SCEV.
   г. Сделать разность.
   д. Восстановить последовательность приведения типов для разности или может даже можно не восстанавливать, если нужно узнать константность такой разности.

Что-то такого типа, здесь правда нет проверок, что последовательности приведений одинаковые:

      SmallVector<PointerIntPair<Type *, 1, bool>, 1> TypeQueue;
      while (auto Cast{dyn_cast<SCEVCastExpr>(ConstTerm)}) {
        if (isa<SCEVSignExtendExpr>(Cast))
          TypeQueue.emplace_back(Cast->getType(), true);
        else
          TypeQueue.emplace_back(Cast->getType(), false);
        ConstTerm = Cast->getOperand();
      }
      .....
       ConstTerm = SE.getMinusSCEV(ConstTerm, Start);
        for (auto &T : reverse(TypeQueue))
          ConstTerm =
              T.getInt()
                  ? SE.getTruncateOrSignExtend(ConstTerm, T.getPointer())
                  : SE.getTruncateOrZeroExtend(ConstTerm, T.getPointer());

[kaniandr]

Реализацию лучше перенести в .cpp файл и убрать inline, чтобы в .h избавится от лишних include (ScalarEvolution.h и ScalarEvolutionExpression.h). Вместо заголовков добавить объявления нужных классов, чтобы уменьшит количество зависимостей при компиляции.

[kaniandr]

⚠️ Не должно ли быть проверки на то, что шаги одинаковые?

Не слишком ли сильные ограничения, т.е. объединить можно только если (S - start, E - end):
S1 E1 S2 E2
S2 E2 S1 E1

E - включается в диапазон?
Тогда, наверно, S2 - E1 == Step тоже допустимо? Ведь шаг не может быть разным, тогда объединить нельзя?

А если S1 S2 E1 E2, например, то вроде бы тоже можно проверить, что S2 - S1 положительная константа и E2 - E1 положительная константа и если шаг равен 1, то можно объединить? Или даже шаг может быть не 1, но константной и быть делителем S2 - S1 и E2 - E1, тогда тоже ведь можно объединить.

Или простой случай был выбран с целью упростить вычисления, чтобы повысить производительность?

[yukatan1701]

Добавила проверку на шаг в новой версии кода.

Такие ограничения необходимы, поскольку мы можем анализировать только те участки памяти с переменными границами, у которых шаг равен 1. Если шаг не будет равен 1, мы не сможем сказать, на каком значении достигается End.

Сейчас проверка на join для неконстантных участков заточена только под очень простой случай -- если два диапазона стыкуются. Более сложное взаимное расположение влечет за собой проверку многих случаев (перечислены в MemoryLocationRange.cpp, структура DimPairKind). Так что да, предлагаю ограничиться только стыкуемыми диапазонами в целях повышения производительности.