contrib/llvm/tools/clang/lib/CodeGen/CGStmtOpenMP.cpp

   1 //===--- CGStmtOpenMP.cpp - Emit LLVM Code from Statements ----------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This contains code to emit OpenMP nodes as LLVM code.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "CGOpenMPRuntime.h"
  15 #include "CodeGenFunction.h"
  16 #include "CodeGenModule.h"
  17 #include "TargetInfo.h"
  18 #include "clang/AST/Stmt.h"
  19 #include "clang/AST/StmtOpenMP.h"
  20 using namespace clang;
  21 using namespace CodeGen;
  22
  23 //===----------------------------------------------------------------------===//
  24 //                              OpenMP Directive Emission
  25 //===----------------------------------------------------------------------===//
  26 void CodeGenFunction::EmitOMPAggregateAssign(
  27     llvm::Value *DestAddr, llvm::Value *SrcAddr, QualType OriginalType,
  28     const llvm::function_ref<void(llvm::Value *, llvm::Value *)> &CopyGen) {
  29   // Perform element-by-element initialization.
  30   QualType ElementTy;
  31   auto SrcBegin = SrcAddr;
  32   auto DestBegin = DestAddr;
  33   auto ArrayTy = OriginalType->getAsArrayTypeUnsafe();
  34   auto NumElements = emitArrayLength(ArrayTy, ElementTy, DestBegin);
  35   // Cast from pointer to array type to pointer to single element.
  36   SrcBegin = Builder.CreatePointerBitCastOrAddrSpaceCast(SrcBegin,
  37                                                          DestBegin->getType());
  38   auto DestEnd = Builder.CreateGEP(DestBegin, NumElements);
  39   // The basic structure here is a while-do loop.
  40   auto BodyBB = createBasicBlock("omp.arraycpy.body");
  41   auto DoneBB = createBasicBlock("omp.arraycpy.done");
  42   auto IsEmpty =
  43       Builder.CreateICmpEQ(DestBegin, DestEnd, "omp.arraycpy.isempty");
  44   Builder.CreateCondBr(IsEmpty, DoneBB, BodyBB);
  45
  46   // Enter the loop body, making that address the current address.
  47   auto EntryBB = Builder.GetInsertBlock();
  48   EmitBlock(BodyBB);
  49   auto SrcElementCurrent =
  50       Builder.CreatePHI(SrcBegin->getType(), 2, "omp.arraycpy.srcElementPast");
  51   SrcElementCurrent->addIncoming(SrcBegin, EntryBB);
  52   auto DestElementCurrent = Builder.CreatePHI(DestBegin->getType(), 2,
  53                                               "omp.arraycpy.destElementPast");
  54   DestElementCurrent->addIncoming(DestBegin, EntryBB);
  55
  56   // Emit copy.
  57   CopyGen(DestElementCurrent, SrcElementCurrent);
  58
  59   // Shift the address forward by one element.
  60   auto DestElementNext = Builder.CreateConstGEP1_32(
  61       DestElementCurrent, /*Idx0=*/1, "omp.arraycpy.dest.element");
  62   auto SrcElementNext = Builder.CreateConstGEP1_32(
  63       SrcElementCurrent, /*Idx0=*/1, "omp.arraycpy.src.element");
  64   // Check whether we've reached the end.
  65   auto Done =
  66       Builder.CreateICmpEQ(DestElementNext, DestEnd, "omp.arraycpy.done");
  67   Builder.CreateCondBr(Done, DoneBB, BodyBB);
  68   DestElementCurrent->addIncoming(DestElementNext, Builder.GetInsertBlock());
  69   SrcElementCurrent->addIncoming(SrcElementNext, Builder.GetInsertBlock());
  70
  71   // Done.
  72   EmitBlock(DoneBB, /*IsFinished=*/true);
  73 }
  74
  75 void CodeGenFunction::EmitOMPCopy(CodeGenFunction &CGF,
  76                                   QualType OriginalType, llvm::Value *DestAddr,
  77                                   llvm::Value *SrcAddr, const VarDecl *DestVD,
  78                                   const VarDecl *SrcVD, const Expr *Copy) {
  79   if (OriginalType->isArrayType()) {
  80     auto *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(Copy);
  81     if (BO && BO->getOpcode() == BO_Assign) {
  82       // Perform simple memcpy for simple copying.
  83       CGF.EmitAggregateAssign(DestAddr, SrcAddr, OriginalType);
  84     } else {
  85       // For arrays with complex element types perform element by element
  86       // copying.
  87       CGF.EmitOMPAggregateAssign(
  88           DestAddr, SrcAddr, OriginalType,
  89           [&CGF, Copy, SrcVD, DestVD](llvm::Value *DestElement,
  90                                           llvm::Value *SrcElement) {
  91             // Working with the single array element, so have to remap
  92             // destination and source variables to corresponding array
  93             // elements.
  94             CodeGenFunction::OMPPrivateScope Remap(CGF);
  95             Remap.addPrivate(DestVD, [DestElement]() -> llvm::Value *{
  96               return DestElement;
  97             });
  98             Remap.addPrivate(
  99                 SrcVD, [SrcElement]() -> llvm::Value *{ return SrcElement; });
 100             (void)Remap.Privatize();
 101             CGF.EmitIgnoredExpr(Copy);
 102           });
 103     }
 104   } else {
 105     // Remap pseudo source variable to private copy.
 106     CodeGenFunction::OMPPrivateScope Remap(CGF);
 107     Remap.addPrivate(SrcVD, [SrcAddr]() -> llvm::Value *{ return SrcAddr; });
 108     Remap.addPrivate(DestVD, [DestAddr]() -> llvm::Value *{ return DestAddr; });
 109     (void)Remap.Privatize();
 110     // Emit copying of the whole variable.
 111     CGF.EmitIgnoredExpr(Copy);
 112   }
 113 }
 114
 115 bool CodeGenFunction::EmitOMPFirstprivateClause(const OMPExecutableDirective &D,
 116                                                 OMPPrivateScope &PrivateScope) {
 117   llvm::DenseSet<const VarDecl *> EmittedAsFirstprivate;
 118   for (auto &&I = D.getClausesOfKind(OMPC_firstprivate); I; ++I) {
 119     auto *C = cast<OMPFirstprivateClause>(*I);
 120     auto IRef = C->varlist_begin();
 121     auto InitsRef = C->inits().begin();
 122     for (auto IInit : C->private_copies()) {
 123       auto *OrigVD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(*IRef)->getDecl());
 124       if (EmittedAsFirstprivate.count(OrigVD) == 0) {
 125         EmittedAsFirstprivate.insert(OrigVD);
 126         auto *VD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(IInit)->getDecl());
 127         auto *VDInit = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(*InitsRef)->getDecl());
 128         bool IsRegistered;
 129         DeclRefExpr DRE(
 130             const_cast<VarDecl *>(OrigVD),
 131             /*RefersToEnclosingVariableOrCapture=*/CapturedStmtInfo->lookup(
 132                 OrigVD) != nullptr,
 133             (*IRef)->getType(), VK_LValue, (*IRef)->getExprLoc());
 134         auto *OriginalAddr = EmitLValue(&DRE).getAddress();
 135         QualType Type = OrigVD->getType();
 136         if (Type->isArrayType()) {
 137           // Emit VarDecl with copy init for arrays.
 138           // Get the address of the original variable captured in current
 139           // captured region.
 140           IsRegistered = PrivateScope.addPrivate(OrigVD, [&]() -> llvm::Value *{
 141             auto Emission = EmitAutoVarAlloca(*VD);
 142             auto *Init = VD->getInit();
 143             if (!isa<CXXConstructExpr>(Init) || isTrivialInitializer(Init)) {
 144               // Perform simple memcpy.
 145               EmitAggregateAssign(Emission.getAllocatedAddress(), OriginalAddr,
 146                                   Type);
 147             } else {
 148               EmitOMPAggregateAssign(
 149                   Emission.getAllocatedAddress(), OriginalAddr, Type,
 150                   [this, VDInit, Init](llvm::Value *DestElement,
 151                                        llvm::Value *SrcElement) {
 152                     // Clean up any temporaries needed by the initialization.
 153                     RunCleanupsScope InitScope(*this);
 154                     // Emit initialization for single element.
 155                     LocalDeclMap[VDInit] = SrcElement;
 156                     EmitAnyExprToMem(Init, DestElement,
 157                                      Init->getType().getQualifiers(),
 158                                      /*IsInitializer*/ false);
 159                     LocalDeclMap.erase(VDInit);
 160                   });
 161             }
 162             EmitAutoVarCleanups(Emission);
 163             return Emission.getAllocatedAddress();
 164           });
 165         } else {
 166           IsRegistered = PrivateScope.addPrivate(OrigVD, [&]() -> llvm::Value *{
 167             // Emit private VarDecl with copy init.
 168             // Remap temp VDInit variable to the address of the original
 169             // variable
 170             // (for proper handling of captured global variables).
 171             LocalDeclMap[VDInit] = OriginalAddr;
 172             EmitDecl(*VD);
 173             LocalDeclMap.erase(VDInit);
 174             return GetAddrOfLocalVar(VD);
 175           });
 176         }
 177         assert(IsRegistered &&
 178                "firstprivate var already registered as private");
 179         // Silence the warning about unused variable.
 180         (void)IsRegistered;
 181       }
 182       ++IRef, ++InitsRef;
 183     }
 184   }
 185   return !EmittedAsFirstprivate.empty();
 186 }
 187
 188 void CodeGenFunction::EmitOMPPrivateClause(
 189     const OMPExecutableDirective &D,
 190     CodeGenFunction::OMPPrivateScope &PrivateScope) {
 191   llvm::DenseSet<const VarDecl *> EmittedAsPrivate;
 192   for (auto &&I = D.getClausesOfKind(OMPC_private); I; ++I) {
 193     auto *C = cast<OMPPrivateClause>(*I);
 194     auto IRef = C->varlist_begin();
 195     for (auto IInit : C->private_copies()) {
 196       auto *OrigVD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(*IRef)->getDecl());
 197       if (EmittedAsPrivate.insert(OrigVD->getCanonicalDecl()).second) {
 198         auto VD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(IInit)->getDecl());
 199         bool IsRegistered =
 200             PrivateScope.addPrivate(OrigVD, [&]() -> llvm::Value *{
 201               // Emit private VarDecl with copy init.
 202               EmitDecl(*VD);
 203               return GetAddrOfLocalVar(VD);
 204             });
 205         assert(IsRegistered && "private var already registered as private");
 206         // Silence the warning about unused variable.
 207         (void)IsRegistered;
 208       }
 209       ++IRef;
 210     }
 211   }
 212 }
 213
 214 bool CodeGenFunction::EmitOMPCopyinClause(const OMPExecutableDirective &D) {
 215   // threadprivate_var1 = master_threadprivate_var1;
 216   // operator=(threadprivate_var2, master_threadprivate_var2);
 217   // ...
 218   // __kmpc_barrier(&loc, global_tid);
 219   llvm::DenseSet<const VarDecl *> CopiedVars;
 220   llvm::BasicBlock *CopyBegin = nullptr, *CopyEnd = nullptr;
 221   for (auto &&I = D.getClausesOfKind(OMPC_copyin); I; ++I) {
 222     auto *C = cast<OMPCopyinClause>(*I);
 223     auto IRef = C->varlist_begin();
 224     auto ISrcRef = C->source_exprs().begin();
 225     auto IDestRef = C->destination_exprs().begin();
 226     for (auto *AssignOp : C->assignment_ops()) {
 227       auto *VD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(*IRef)->getDecl());
 228       QualType Type = VD->getType();
 229       if (CopiedVars.insert(VD->getCanonicalDecl()).second) {
 230         // Get the address of the master variable.
 231         auto *MasterAddr = VD->isStaticLocal()
 232                                ? CGM.getStaticLocalDeclAddress(VD)
 233                                : CGM.GetAddrOfGlobal(VD);
 234         // Get the address of the threadprivate variable.
 235         auto *PrivateAddr = EmitLValue(*IRef).getAddress();
 236         if (CopiedVars.size() == 1) {
 237           // At first check if current thread is a master thread. If it is, no
 238           // need to copy data.
 239           CopyBegin = createBasicBlock("copyin.not.master");
 240           CopyEnd = createBasicBlock("copyin.not.master.end");
 241           Builder.CreateCondBr(
 242               Builder.CreateICmpNE(
 243                   Builder.CreatePtrToInt(MasterAddr, CGM.IntPtrTy),
 244                   Builder.CreatePtrToInt(PrivateAddr, CGM.IntPtrTy)),
 245               CopyBegin, CopyEnd);
 246           EmitBlock(CopyBegin);
 247         }
 248         auto *SrcVD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(*ISrcRef)->getDecl());
 249         auto *DestVD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(*IDestRef)->getDecl());
 250         EmitOMPCopy(*this, Type, PrivateAddr, MasterAddr, DestVD, SrcVD,
 251                     AssignOp);
 252       }
 253       ++IRef;
 254       ++ISrcRef;
 255       ++IDestRef;
 256     }
 257   }
 258   if (CopyEnd) {
 259     // Exit out of copying procedure for non-master thread.
 260     EmitBlock(CopyEnd, /*IsFinished=*/true);
 261     return true;
 262   }
 263   return false;
 264 }
 265
 266 bool CodeGenFunction::EmitOMPLastprivateClauseInit(
 267     const OMPExecutableDirective &D, OMPPrivateScope &PrivateScope) {
 268   bool HasAtLeastOneLastprivate = false;
 269   llvm::DenseSet<const VarDecl *> AlreadyEmittedVars;
 270   for (auto &&I = D.getClausesOfKind(OMPC_lastprivate); I; ++I) {
 271     HasAtLeastOneLastprivate = true;
 272     auto *C = cast<OMPLastprivateClause>(*I);
 273     auto IRef = C->varlist_begin();
 274     auto IDestRef = C->destination_exprs().begin();
 275     for (auto *IInit : C->private_copies()) {
 276       // Keep the address of the original variable for future update at the end
 277       // of the loop.
 278       auto *OrigVD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(*IRef)->getDecl());
 279       if (AlreadyEmittedVars.insert(OrigVD->getCanonicalDecl()).second) {
 280         auto *DestVD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(*IDestRef)->getDecl());
 281         PrivateScope.addPrivate(DestVD, [this, OrigVD, IRef]() -> llvm::Value *{
 282           DeclRefExpr DRE(
 283               const_cast<VarDecl *>(OrigVD),
 284               /*RefersToEnclosingVariableOrCapture=*/CapturedStmtInfo->lookup(
 285                   OrigVD) != nullptr,
 286               (*IRef)->getType(), VK_LValue, (*IRef)->getExprLoc());
 287           return EmitLValue(&DRE).getAddress();
 288         });
 289         // Check if the variable is also a firstprivate: in this case IInit is
 290         // not generated. Initialization of this variable will happen in codegen
 291         // for 'firstprivate' clause.
 292         if (IInit) {
 293           auto *VD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(IInit)->getDecl());
 294           bool IsRegistered =
 295               PrivateScope.addPrivate(OrigVD, [&]() -> llvm::Value *{
 296                 // Emit private VarDecl with copy init.
 297                 EmitDecl(*VD);
 298                 return GetAddrOfLocalVar(VD);
 299               });
 300           assert(IsRegistered &&
 301                  "lastprivate var already registered as private");
 302           (void)IsRegistered;
 303         }
 304       }
 305       ++IRef, ++IDestRef;
 306     }
 307   }
 308   return HasAtLeastOneLastprivate;
 309 }
 310
 311 void CodeGenFunction::EmitOMPLastprivateClauseFinal(
 312     const OMPExecutableDirective &D, llvm::Value *IsLastIterCond) {
 313   // Emit following code:
 314   // if (<IsLastIterCond>) {
 315   //   orig_var1 = private_orig_var1;
 316   //   ...
 317   //   orig_varn = private_orig_varn;
 318   // }
 319   llvm::BasicBlock *ThenBB = nullptr;
 320   llvm::BasicBlock *DoneBB = nullptr;
 321   if (IsLastIterCond) {
 322     ThenBB = createBasicBlock(".omp.lastprivate.then");
 323     DoneBB = createBasicBlock(".omp.lastprivate.done");
 324     Builder.CreateCondBr(IsLastIterCond, ThenBB, DoneBB);
 325     EmitBlock(ThenBB);
 326   }
 327   llvm::DenseMap<const Decl *, const Expr *> LoopCountersAndUpdates;
 328   const Expr *LastIterVal = nullptr;
 329   const Expr *IVExpr = nullptr;
 330   const Expr *IncExpr = nullptr;
 331   if (auto *LoopDirective = dyn_cast<OMPLoopDirective>(&D)) {
 332     if (isOpenMPWorksharingDirective(D.getDirectiveKind())) {
 333       LastIterVal = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(
 334                                       LoopDirective->getUpperBoundVariable())
 335                                       ->getDecl())
 336                         ->getAnyInitializer();
 337       IVExpr = LoopDirective->getIterationVariable();
 338       IncExpr = LoopDirective->getInc();
 339       auto IUpdate = LoopDirective->updates().begin();
 340       for (auto *E : LoopDirective->counters()) {
 341         auto *D = cast<DeclRefExpr>(E)->getDecl()->getCanonicalDecl();
 342         LoopCountersAndUpdates[D] = *IUpdate;
 343         ++IUpdate;
 344       }
 345     }
 346   }
 347   {
 348     llvm::DenseSet<const VarDecl *> AlreadyEmittedVars;
 349     bool FirstLCV = true;
 350     for (auto &&I = D.getClausesOfKind(OMPC_lastprivate); I; ++I) {
 351       auto *C = cast<OMPLastprivateClause>(*I);
 352       auto IRef = C->varlist_begin();
 353       auto ISrcRef = C->source_exprs().begin();
 354       auto IDestRef = C->destination_exprs().begin();
 355       for (auto *AssignOp : C->assignment_ops()) {
 356         auto *PrivateVD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(*IRef)->getDecl());
 357         QualType Type = PrivateVD->getType();
 358         auto *CanonicalVD = PrivateVD->getCanonicalDecl();
 359         if (AlreadyEmittedVars.insert(CanonicalVD).second) {
 360           // If lastprivate variable is a loop control variable for loop-based
 361           // directive, update its value before copyin back to original
 362           // variable.
 363           if (auto *UpExpr = LoopCountersAndUpdates.lookup(CanonicalVD)) {
 364             if (FirstLCV && LastIterVal) {
 365               EmitAnyExprToMem(LastIterVal, EmitLValue(IVExpr).getAddress(),
 366                                IVExpr->getType().getQualifiers(),
 367                                /*IsInitializer=*/false);
 368               EmitIgnoredExpr(IncExpr);
 369               FirstLCV = false;
 370             }
 371             EmitIgnoredExpr(UpExpr);
 372           }
 373           auto *SrcVD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(*ISrcRef)->getDecl());
 374           auto *DestVD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(*IDestRef)->getDecl());
 375           // Get the address of the original variable.
 376           auto *OriginalAddr = GetAddrOfLocalVar(DestVD);
 377           // Get the address of the private variable.
 378           auto *PrivateAddr = GetAddrOfLocalVar(PrivateVD);
 379           EmitOMPCopy(*this, Type, OriginalAddr, PrivateAddr, DestVD, SrcVD,
 380                       AssignOp);
 381         }
 382         ++IRef;
 383         ++ISrcRef;
 384         ++IDestRef;
 385       }
 386     }
 387   }
 388   if (IsLastIterCond) {
 389     EmitBlock(DoneBB, /*IsFinished=*/true);
 390   }
 391 }
 392
 393 void CodeGenFunction::EmitOMPReductionClauseInit(
 394     const OMPExecutableDirective &D,
 395     CodeGenFunction::OMPPrivateScope &PrivateScope) {
 396   for (auto &&I = D.getClausesOfKind(OMPC_reduction); I; ++I) {
 397     auto *C = cast<OMPReductionClause>(*I);
 398     auto ILHS = C->lhs_exprs().begin();
 399     auto IRHS = C->rhs_exprs().begin();
 400     for (auto IRef : C->varlists()) {
 401       auto *OrigVD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(IRef)->getDecl());
 402       auto *LHSVD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(*ILHS)->getDecl());
 403       auto *PrivateVD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(*IRHS)->getDecl());
 404       // Store the address of the original variable associated with the LHS
 405       // implicit variable.
 406       PrivateScope.addPrivate(LHSVD, [this, OrigVD, IRef]() -> llvm::Value *{
 407         DeclRefExpr DRE(const_cast<VarDecl *>(OrigVD),
 408                         CapturedStmtInfo->lookup(OrigVD) != nullptr,
 409                         IRef->getType(), VK_LValue, IRef->getExprLoc());
 410         return EmitLValue(&DRE).getAddress();
 411       });
 412       // Emit reduction copy.
 413       bool IsRegistered =
 414           PrivateScope.addPrivate(OrigVD, [this, PrivateVD]() -> llvm::Value *{
 415             // Emit private VarDecl with reduction init.
 416             EmitDecl(*PrivateVD);
 417             return GetAddrOfLocalVar(PrivateVD);
 418           });
 419       assert(IsRegistered && "private var already registered as private");
 420       // Silence the warning about unused variable.
 421       (void)IsRegistered;
 422       ++ILHS, ++IRHS;
 423     }
 424   }
 425 }
 426
 427 void CodeGenFunction::EmitOMPReductionClauseFinal(
 428     const OMPExecutableDirective &D) {
 429   llvm::SmallVector<const Expr *, 8> LHSExprs;
 430   llvm::SmallVector<const Expr *, 8> RHSExprs;
 431   llvm::SmallVector<const Expr *, 8> ReductionOps;
 432   bool HasAtLeastOneReduction = false;
 433   for (auto &&I = D.getClausesOfKind(OMPC_reduction); I; ++I) {
 434     HasAtLeastOneReduction = true;
 435     auto *C = cast<OMPReductionClause>(*I);
 436     LHSExprs.append(C->lhs_exprs().begin(), C->lhs_exprs().end());
 437     RHSExprs.append(C->rhs_exprs().begin(), C->rhs_exprs().end());
 438     ReductionOps.append(C->reduction_ops().begin(), C->reduction_ops().end());
 439   }
 440   if (HasAtLeastOneReduction) {
 441     // Emit nowait reduction if nowait clause is present or directive is a
 442     // parallel directive (it always has implicit barrier).
 443     CGM.getOpenMPRuntime().emitReduction(
 444         *this, D.getLocEnd(), LHSExprs, RHSExprs, ReductionOps,
 445         D.getSingleClause(OMPC_nowait) ||
 446             isOpenMPParallelDirective(D.getDirectiveKind()) ||
 447             D.getDirectiveKind() == OMPD_simd,
 448         D.getDirectiveKind() == OMPD_simd);
 449   }
 450 }
 451
 452 static void emitCommonOMPParallelDirective(CodeGenFunction &CGF,
 453                                            const OMPExecutableDirective &S,
 454                                            const RegionCodeGenTy &CodeGen) {
 455   auto CS = cast<CapturedStmt>(S.getAssociatedStmt());
 456   auto CapturedStruct = CGF.GenerateCapturedStmtArgument(*CS);
 457   auto OutlinedFn = CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitParallelOutlinedFunction(
 458       S, *CS->getCapturedDecl()->param_begin(), CodeGen);
 459   if (auto C = S.getSingleClause(OMPC_num_threads)) {
 460     CodeGenFunction::RunCleanupsScope NumThreadsScope(CGF);
 461     auto NumThreadsClause = cast<OMPNumThreadsClause>(C);
 462     auto NumThreads = CGF.EmitScalarExpr(NumThreadsClause->getNumThreads(),
 463                                          /*IgnoreResultAssign*/ true);
 464     CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitNumThreadsClause(
 465         CGF, NumThreads, NumThreadsClause->getLocStart());
 466   }
 467   if (auto *C = S.getSingleClause(OMPC_proc_bind)) {
 468     CodeGenFunction::RunCleanupsScope NumThreadsScope(CGF);
 469     auto *ProcBindClause = cast<OMPProcBindClause>(C);
 470     CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitProcBindClause(
 471         CGF, ProcBindClause->getProcBindKind(), ProcBindClause->getLocStart());
 472   }
 473   const Expr *IfCond = nullptr;
 474   if (auto C = S.getSingleClause(OMPC_if)) {
 475     IfCond = cast<OMPIfClause>(C)->getCondition();
 476   }
 477   CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitParallelCall(CGF, S.getLocStart(), OutlinedFn,
 478                                               CapturedStruct, IfCond);
 479 }
 480
 481 void CodeGenFunction::EmitOMPParallelDirective(const OMPParallelDirective &S) {
 482   LexicalScope Scope(*this, S.getSourceRange());
 483   // Emit parallel region as a standalone region.
 484   auto &&CodeGen = [&S](CodeGenFunction &CGF) {
 485     OMPPrivateScope PrivateScope(CGF);
 486     bool Copyins = CGF.EmitOMPCopyinClause(S);
 487     bool Firstprivates = CGF.EmitOMPFirstprivateClause(S, PrivateScope);
 488     if (Copyins || Firstprivates) {
 489       // Emit implicit barrier to synchronize threads and avoid data races on
 490       // initialization of firstprivate variables or propagation master's thread
 491       // values of threadprivate variables to local instances of that variables
 492       // of all other implicit threads.
 493       CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitBarrierCall(CGF, S.getLocStart(),
 494                                                  OMPD_unknown);
 495     }
 496     CGF.EmitOMPPrivateClause(S, PrivateScope);
 497     CGF.EmitOMPReductionClauseInit(S, PrivateScope);
 498     (void)PrivateScope.Privatize();
 499     CGF.EmitStmt(cast<CapturedStmt>(S.getAssociatedStmt())->getCapturedStmt());
 500     CGF.EmitOMPReductionClauseFinal(S);
 501     // Emit implicit barrier at the end of the 'parallel' directive.
 502     CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitBarrierCall(CGF, S.getLocStart(),
 503                                                OMPD_unknown);
 504   };
 505   emitCommonOMPParallelDirective(*this, S, CodeGen);
 506 }
 507
 508 void CodeGenFunction::EmitOMPLoopBody(const OMPLoopDirective &D) {
 509   RunCleanupsScope BodyScope(*this);
 510   // Update counters values on current iteration.
 511   for (auto I : D.updates()) {
 512     EmitIgnoredExpr(I);
 513   }
 514   // Update the linear variables.
 515   for (auto &&I = D.getClausesOfKind(OMPC_linear); I; ++I) {
 516     auto *C = cast<OMPLinearClause>(*I);
 517     for (auto U : C->updates()) {
 518       EmitIgnoredExpr(U);
 519     }
 520   }
 521
 522   // On a continue in the body, jump to the end.
 523   auto Continue = getJumpDestInCurrentScope("omp.body.continue");
 524   BreakContinueStack.push_back(BreakContinue(JumpDest(), Continue));
 525   // Emit loop body.
 526   EmitStmt(D.getBody());
 527   // The end (updates/cleanups).
 528   EmitBlock(Continue.getBlock());
 529   BreakContinueStack.pop_back();
 530     // TODO: Update lastprivates if the SeparateIter flag is true.
 531     // This will be implemented in a follow-up OMPLastprivateClause patch, but
 532     // result should be still correct without it, as we do not make these
 533     // variables private yet.
 534 }
 535
 536 void CodeGenFunction::EmitOMPInnerLoop(
 537     const Stmt &S, bool RequiresCleanup, const Expr *LoopCond,
 538     const Expr *IncExpr,
 539     const llvm::function_ref<void(CodeGenFunction &)> &BodyGen,
 540     const llvm::function_ref<void(CodeGenFunction &)> &PostIncGen) {
 541   auto LoopExit = getJumpDestInCurrentScope("omp.inner.for.end");
 542
 543   // Start the loop with a block that tests the condition.
 544   auto CondBlock = createBasicBlock("omp.inner.for.cond");
 545   EmitBlock(CondBlock);
 546   LoopStack.push(CondBlock);
 547
 548   // If there are any cleanups between here and the loop-exit scope,
 549   // create a block to stage a loop exit along.
 550   auto ExitBlock = LoopExit.getBlock();
 551   if (RequiresCleanup)
 552     ExitBlock = createBasicBlock("omp.inner.for.cond.cleanup");
 553
 554   auto LoopBody = createBasicBlock("omp.inner.for.body");
 555
 556   // Emit condition.
 557   EmitBranchOnBoolExpr(LoopCond, LoopBody, ExitBlock, getProfileCount(&S));
 558   if (ExitBlock != LoopExit.getBlock()) {
 559     EmitBlock(ExitBlock);
 560     EmitBranchThroughCleanup(LoopExit);
 561   }
 562
 563   EmitBlock(LoopBody);
 564   incrementProfileCounter(&S);
 565
 566   // Create a block for the increment.
 567   auto Continue = getJumpDestInCurrentScope("omp.inner.for.inc");
 568   BreakContinueStack.push_back(BreakContinue(LoopExit, Continue));
 569
 570   BodyGen(*this);
 571
 572   // Emit "IV = IV + 1" and a back-edge to the condition block.
 573   EmitBlock(Continue.getBlock());
 574   EmitIgnoredExpr(IncExpr);
 575   PostIncGen(*this);
 576   BreakContinueStack.pop_back();
 577   EmitBranch(CondBlock);
 578   LoopStack.pop();
 579   // Emit the fall-through block.
 580   EmitBlock(LoopExit.getBlock());
 581 }
 582
 583 void CodeGenFunction::EmitOMPLinearClauseInit(const OMPLoopDirective &D) {
 584   // Emit inits for the linear variables.
 585   for (auto &&I = D.getClausesOfKind(OMPC_linear); I; ++I) {
 586     auto *C = cast<OMPLinearClause>(*I);
 587     for (auto Init : C->inits()) {
 588       auto *VD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(Init)->getDecl());
 589       auto *OrigVD = cast<VarDecl>(
 590           cast<DeclRefExpr>(VD->getInit()->IgnoreImpCasts())->getDecl());
 591       DeclRefExpr DRE(const_cast<VarDecl *>(OrigVD),
 592                       CapturedStmtInfo->lookup(OrigVD) != nullptr,
 593                       VD->getInit()->getType(), VK_LValue,
 594                       VD->getInit()->getExprLoc());
 595       AutoVarEmission Emission = EmitAutoVarAlloca(*VD);
 596       EmitExprAsInit(&DRE, VD,
 597                      MakeAddrLValue(Emission.getAllocatedAddress(),
 598                                     VD->getType(), Emission.Alignment),
 599                      /*capturedByInit=*/false);
 600       EmitAutoVarCleanups(Emission);
 601     }
 602     // Emit the linear steps for the linear clauses.
 603     // If a step is not constant, it is pre-calculated before the loop.
 604     if (auto CS = cast_or_null<BinaryOperator>(C->getCalcStep()))
 605       if (auto SaveRef = cast<DeclRefExpr>(CS->getLHS())) {
 606         EmitVarDecl(*cast<VarDecl>(SaveRef->getDecl()));
 607         // Emit calculation of the linear step.
 608         EmitIgnoredExpr(CS);
 609       }
 610   }
 611 }
 612
 613 static void emitLinearClauseFinal(CodeGenFunction &CGF,
 614                                   const OMPLoopDirective &D) {
 615   // Emit the final values of the linear variables.
 616   for (auto &&I = D.getClausesOfKind(OMPC_linear); I; ++I) {
 617     auto *C = cast<OMPLinearClause>(*I);
 618     auto IC = C->varlist_begin();
 619     for (auto F : C->finals()) {
 620       auto *OrigVD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(*IC)->getDecl());
 621       DeclRefExpr DRE(const_cast<VarDecl *>(OrigVD),
 622                       CGF.CapturedStmtInfo->lookup(OrigVD) != nullptr,
 623                       (*IC)->getType(), VK_LValue, (*IC)->getExprLoc());
 624       auto *OrigAddr = CGF.EmitLValue(&DRE).getAddress();
 625       CodeGenFunction::OMPPrivateScope VarScope(CGF);
 626       VarScope.addPrivate(OrigVD,
 627                           [OrigAddr]() -> llvm::Value *{ return OrigAddr; });
 628       (void)VarScope.Privatize();
 629       CGF.EmitIgnoredExpr(F);
 630       ++IC;
 631     }
 632   }
 633 }
 634
 635 static void emitAlignedClause(CodeGenFunction &CGF,
 636                               const OMPExecutableDirective &D) {
 637   for (auto &&I = D.getClausesOfKind(OMPC_aligned); I; ++I) {
 638     auto *Clause = cast<OMPAlignedClause>(*I);
 639     unsigned ClauseAlignment = 0;
 640     if (auto AlignmentExpr = Clause->getAlignment()) {
 641       auto AlignmentCI =
 642           cast<llvm::ConstantInt>(CGF.EmitScalarExpr(AlignmentExpr));
 643       ClauseAlignment = static_cast<unsigned>(AlignmentCI->getZExtValue());
 644     }
 645     for (auto E : Clause->varlists()) {
 646       unsigned Alignment = ClauseAlignment;
 647       if (Alignment == 0) {
 648         // OpenMP [2.8.1, Description]
 649         // If no optional parameter is specified, implementation-defined default
 650         // alignments for SIMD instructions on the target platforms are assumed.
 651         Alignment =
 652             CGF.CGM.getTargetCodeGenInfo().getOpenMPSimdDefaultAlignment(
 653                 E->getType());
 654       }
 655       assert((Alignment == 0 || llvm::isPowerOf2_32(Alignment)) &&
 656              "alignment is not power of 2");
 657       if (Alignment != 0) {
 658         llvm::Value *PtrValue = CGF.EmitScalarExpr(E);
 659         CGF.EmitAlignmentAssumption(PtrValue, Alignment);
 660       }
 661     }
 662   }
 663 }
 664
 665 static void emitPrivateLoopCounters(CodeGenFunction &CGF,
 666                                     CodeGenFunction::OMPPrivateScope &LoopScope,
 667                                     ArrayRef<Expr *> Counters) {
 668   for (auto *E : Counters) {
 669     auto VD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(E)->getDecl());
 670     (void)LoopScope.addPrivate(VD, [&]() -> llvm::Value *{
 671       // Emit var without initialization.
 672       auto VarEmission = CGF.EmitAutoVarAlloca(*VD);
 673       CGF.EmitAutoVarCleanups(VarEmission);
 674       return VarEmission.getAllocatedAddress();
 675     });
 676   }
 677 }
 678
 679 static void emitPreCond(CodeGenFunction &CGF, const OMPLoopDirective &S,
 680                         const Expr *Cond, llvm::BasicBlock *TrueBlock,
 681                         llvm::BasicBlock *FalseBlock, uint64_t TrueCount) {
 682   {
 683     CodeGenFunction::OMPPrivateScope PreCondScope(CGF);
 684     emitPrivateLoopCounters(CGF, PreCondScope, S.counters());
 685     const VarDecl *IVDecl =
 686         cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(S.getIterationVariable())->getDecl());
 687     bool IsRegistered = PreCondScope.addPrivate(IVDecl, [&]() -> llvm::Value *{
 688       // Emit var without initialization.
 689       auto VarEmission = CGF.EmitAutoVarAlloca(*IVDecl);
 690       CGF.EmitAutoVarCleanups(VarEmission);
 691       return VarEmission.getAllocatedAddress();
 692     });
 693     assert(IsRegistered && "counter already registered as private");
 694     // Silence the warning about unused variable.
 695     (void)IsRegistered;
 696     (void)PreCondScope.Privatize();
 697     // Initialize internal counter to 0 to calculate initial values of real
 698     // counters.
 699     LValue IV = CGF.EmitLValue(S.getIterationVariable());
 700     CGF.EmitStoreOfScalar(
 701         llvm::ConstantInt::getNullValue(
 702             IV.getAddress()->getType()->getPointerElementType()),
 703         CGF.EmitLValue(S.getIterationVariable()), /*isInit=*/true);
 704     // Get initial values of real counters.
 705     for (auto I : S.updates()) {
 706       CGF.EmitIgnoredExpr(I);
 707     }
 708   }
 709   // Check that loop is executed at least one time.
 710   CGF.EmitBranchOnBoolExpr(Cond, TrueBlock, FalseBlock, TrueCount);
 711 }
 712
 713 static void
 714 emitPrivateLinearVars(CodeGenFunction &CGF, const OMPExecutableDirective &D,
 715                       CodeGenFunction::OMPPrivateScope &PrivateScope) {
 716   for (auto &&I = D.getClausesOfKind(OMPC_linear); I; ++I) {
 717     auto *C = cast<OMPLinearClause>(*I);
 718     for (auto *E : C->varlists()) {
 719       auto VD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(E)->getDecl());
 720       bool IsRegistered = PrivateScope.addPrivate(VD, [&]()->llvm::Value * {
 721         // Emit var without initialization.
 722         auto VarEmission = CGF.EmitAutoVarAlloca(*VD);
 723         CGF.EmitAutoVarCleanups(VarEmission);
 724         return VarEmission.getAllocatedAddress();
 725       });
 726       assert(IsRegistered && "linear var already registered as private");
 727       // Silence the warning about unused variable.
 728       (void)IsRegistered;
 729     }
 730   }
 731 }
 732
 733 static void emitSafelenClause(CodeGenFunction &CGF,
 734                               const OMPExecutableDirective &D) {
 735   if (auto *C =
 736           cast_or_null<OMPSafelenClause>(D.getSingleClause(OMPC_safelen))) {
 737     RValue Len = CGF.EmitAnyExpr(C->getSafelen(), AggValueSlot::ignored(),
 738                                  /*ignoreResult=*/true);
 739     llvm::ConstantInt *Val = cast<llvm::ConstantInt>(Len.getScalarVal());
 740     CGF.LoopStack.setVectorizerWidth(Val->getZExtValue());
 741     // In presence of finite 'safelen', it may be unsafe to mark all
 742     // the memory instructions parallel, because loop-carried
 743     // dependences of 'safelen' iterations are possible.
 744     CGF.LoopStack.setParallel(false);
 745   }
 746 }
 747
 748 void CodeGenFunction::EmitOMPSimdInit(const OMPLoopDirective &D) {
 749   // Walk clauses and process safelen/lastprivate.
 750   LoopStack.setParallel();
 751   LoopStack.setVectorizerEnable(true);
 752   emitSafelenClause(*this, D);
 753 }
 754
 755 void CodeGenFunction::EmitOMPSimdFinal(const OMPLoopDirective &D) {
 756   auto IC = D.counters().begin();
 757   for (auto F : D.finals()) {
 758     auto *OrigVD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>((*IC))->getDecl());
 759     if (LocalDeclMap.lookup(OrigVD) || CapturedStmtInfo->lookup(OrigVD)) {
 760       DeclRefExpr DRE(const_cast<VarDecl *>(OrigVD),
 761                       CapturedStmtInfo->lookup(OrigVD) != nullptr,
 762                       (*IC)->getType(), VK_LValue, (*IC)->getExprLoc());
 763       auto *OrigAddr = EmitLValue(&DRE).getAddress();
 764       OMPPrivateScope VarScope(*this);
 765       VarScope.addPrivate(OrigVD,
 766                           [OrigAddr]() -> llvm::Value *{ return OrigAddr; });
 767       (void)VarScope.Privatize();
 768       EmitIgnoredExpr(F);
 769     }
 770     ++IC;
 771   }
 772   emitLinearClauseFinal(*this, D);
 773 }
 774
 775 void CodeGenFunction::EmitOMPSimdDirective(const OMPSimdDirective &S) {
 776   auto &&CodeGen = [&S](CodeGenFunction &CGF) {
 777     // if (PreCond) {
 778     //   for (IV in 0..LastIteration) BODY;
 779     //   <Final counter/linear vars updates>;
 780     // }
 781     //
 782
 783     // Emit: if (PreCond) - begin.
 784     // If the condition constant folds and can be elided, avoid emitting the
 785     // whole loop.
 786     bool CondConstant;
 787     llvm::BasicBlock *ContBlock = nullptr;
 788     if (CGF.ConstantFoldsToSimpleInteger(S.getPreCond(), CondConstant)) {
 789       if (!CondConstant)
 790         return;
 791     } else {
 792       auto *ThenBlock = CGF.createBasicBlock("simd.if.then");
 793       ContBlock = CGF.createBasicBlock("simd.if.end");
 794       emitPreCond(CGF, S, S.getPreCond(), ThenBlock, ContBlock,
 795                   CGF.getProfileCount(&S));
 796       CGF.EmitBlock(ThenBlock);
 797       CGF.incrementProfileCounter(&S);
 798     }
 799
 800     // Emit the loop iteration variable.
 801     const Expr *IVExpr = S.getIterationVariable();
 802     const VarDecl *IVDecl = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(IVExpr)->getDecl());
 803     CGF.EmitVarDecl(*IVDecl);
 804     CGF.EmitIgnoredExpr(S.getInit());
 805
 806     // Emit the iterations count variable.
 807     // If it is not a variable, Sema decided to calculate iterations count on
 808     // each iteration (e.g., it is foldable into a constant).
 809     if (auto LIExpr = dyn_cast<DeclRefExpr>(S.getLastIteration())) {
 810       CGF.EmitVarDecl(*cast<VarDecl>(LIExpr->getDecl()));
 811       // Emit calculation of the iterations count.
 812       CGF.EmitIgnoredExpr(S.getCalcLastIteration());
 813     }
 814
 815     CGF.EmitOMPSimdInit(S);
 816
 817     emitAlignedClause(CGF, S);
 818     CGF.EmitOMPLinearClauseInit(S);
 819     bool HasLastprivateClause;
 820     {
 821       OMPPrivateScope LoopScope(CGF);
 822       emitPrivateLoopCounters(CGF, LoopScope, S.counters());
 823       emitPrivateLinearVars(CGF, S, LoopScope);
 824       CGF.EmitOMPPrivateClause(S, LoopScope);
 825       CGF.EmitOMPReductionClauseInit(S, LoopScope);
 826       HasLastprivateClause = CGF.EmitOMPLastprivateClauseInit(S, LoopScope);
 827       (void)LoopScope.Privatize();
 828       CGF.EmitOMPInnerLoop(S, LoopScope.requiresCleanups(),
 829                            S.getCond(), S.getInc(),
 830                            [&S](CodeGenFunction &CGF) {
 831                              CGF.EmitOMPLoopBody(S);
 832                              CGF.EmitStopPoint(&S);
 833                            },
 834                            [](CodeGenFunction &) {});
 835       // Emit final copy of the lastprivate variables at the end of loops.
 836       if (HasLastprivateClause) {
 837         CGF.EmitOMPLastprivateClauseFinal(S);
 838       }
 839       CGF.EmitOMPReductionClauseFinal(S);
 840     }
 841     CGF.EmitOMPSimdFinal(S);
 842     // Emit: if (PreCond) - end.
 843     if (ContBlock) {
 844       CGF.EmitBranch(ContBlock);
 845       CGF.EmitBlock(ContBlock, true);
 846     }
 847   };
 848   CGM.getOpenMPRuntime().emitInlinedDirective(*this, CodeGen);
 849 }
 850
 851 void CodeGenFunction::EmitOMPForOuterLoop(OpenMPScheduleClauseKind ScheduleKind,
 852                                           const OMPLoopDirective &S,
 853                                           OMPPrivateScope &LoopScope,
 854                                           bool Ordered, llvm::Value *LB,
 855                                           llvm::Value *UB, llvm::Value *ST,
 856                                           llvm::Value *IL, llvm::Value *Chunk) {
 857   auto &RT = CGM.getOpenMPRuntime();
 858
 859   // Dynamic scheduling of the outer loop (dynamic, guided, auto, runtime).
 860   const bool DynamicOrOrdered = Ordered || RT.isDynamic(ScheduleKind);
 861
 862   assert((Ordered ||
 863           !RT.isStaticNonchunked(ScheduleKind, /*Chunked=*/Chunk != nullptr)) &&
 864          "static non-chunked schedule does not need outer loop");
 865
 866   // Emit outer loop.
 867   //
 868   // OpenMP [2.7.1, Loop Construct, Description, table 2-1]
 869   // When schedule(dynamic,chunk_size) is specified, the iterations are
 870   // distributed to threads in the team in chunks as the threads request them.
 871   // Each thread executes a chunk of iterations, then requests another chunk,
 872   // until no chunks remain to be distributed. Each chunk contains chunk_size
 873   // iterations, except for the last chunk to be distributed, which may have
 874   // fewer iterations. When no chunk_size is specified, it defaults to 1.
 875   //
 876   // When schedule(guided,chunk_size) is specified, the iterations are assigned
 877   // to threads in the team in chunks as the executing threads request them.
 878   // Each thread executes a chunk of iterations, then requests another chunk,
 879   // until no chunks remain to be assigned. For a chunk_size of 1, the size of
 880   // each chunk is proportional to the number of unassigned iterations divided
 881   // by the number of threads in the team, decreasing to 1. For a chunk_size
 882   // with value k (greater than 1), the size of each chunk is determined in the
 883   // same way, with the restriction that the chunks do not contain fewer than k
 884   // iterations (except for the last chunk to be assigned, which may have fewer
 885   // than k iterations).
 886   //
 887   // When schedule(auto) is specified, the decision regarding scheduling is
 888   // delegated to the compiler and/or runtime system. The programmer gives the
 889   // implementation the freedom to choose any possible mapping of iterations to
 890   // threads in the team.
 891   //
 892   // When schedule(runtime) is specified, the decision regarding scheduling is
 893   // deferred until run time, and the schedule and chunk size are taken from the
 894   // run-sched-var ICV. If the ICV is set to auto, the schedule is
 895   // implementation defined
 896   //
 897   // while(__kmpc_dispatch_next(&LB, &UB)) {
 898   //   idx = LB;
 899   //   while (idx <= UB) { BODY; ++idx;
 900   //   __kmpc_dispatch_fini_(4|8)[u](); // For ordered loops only.
 901   //   } // inner loop
 902   // }
 903   //
 904   // OpenMP [2.7.1, Loop Construct, Description, table 2-1]
 905   // When schedule(static, chunk_size) is specified, iterations are divided into
 906   // chunks of size chunk_size, and the chunks are assigned to the threads in
 907   // the team in a round-robin fashion in the order of the thread number.
 908   //
 909   // while(UB = min(UB, GlobalUB), idx = LB, idx < UB) {
 910   //   while (idx <= UB) { BODY; ++idx; } // inner loop
 911   //   LB = LB + ST;
 912   //   UB = UB + ST;
 913   // }
 914   //
 915
 916   const Expr *IVExpr = S.getIterationVariable();
 917   const unsigned IVSize = getContext().getTypeSize(IVExpr->getType());
 918   const bool IVSigned = IVExpr->getType()->hasSignedIntegerRepresentation();
 919
 920   RT.emitForInit(
 921       *this, S.getLocStart(), ScheduleKind, IVSize, IVSigned, Ordered, IL, LB,
 922       (DynamicOrOrdered ? EmitAnyExpr(S.getLastIteration()).getScalarVal()
 923                         : UB),
 924       ST, Chunk);
 925
 926   auto LoopExit = getJumpDestInCurrentScope("omp.dispatch.end");
 927
 928   // Start the loop with a block that tests the condition.
 929   auto CondBlock = createBasicBlock("omp.dispatch.cond");
 930   EmitBlock(CondBlock);
 931   LoopStack.push(CondBlock);
 932
 933   llvm::Value *BoolCondVal = nullptr;
 934   if (!DynamicOrOrdered) {
 935     // UB = min(UB, GlobalUB)
 936     EmitIgnoredExpr(S.getEnsureUpperBound());
 937     // IV = LB
 938     EmitIgnoredExpr(S.getInit());
 939     // IV < UB
 940     BoolCondVal = EvaluateExprAsBool(S.getCond());
 941   } else {
 942     BoolCondVal = RT.emitForNext(*this, S.getLocStart(), IVSize, IVSigned,
 943                                     IL, LB, UB, ST);
 944   }
 945
 946   // If there are any cleanups between here and the loop-exit scope,
 947   // create a block to stage a loop exit along.
 948   auto ExitBlock = LoopExit.getBlock();
 949   if (LoopScope.requiresCleanups())
 950     ExitBlock = createBasicBlock("omp.dispatch.cleanup");
 951
 952   auto LoopBody = createBasicBlock("omp.dispatch.body");
 953   Builder.CreateCondBr(BoolCondVal, LoopBody, ExitBlock);
 954   if (ExitBlock != LoopExit.getBlock()) {
 955     EmitBlock(ExitBlock);
 956     EmitBranchThroughCleanup(LoopExit);
 957   }
 958   EmitBlock(LoopBody);
 959
 960   // Emit "IV = LB" (in case of static schedule, we have already calculated new
 961   // LB for loop condition and emitted it above).
 962   if (DynamicOrOrdered)
 963     EmitIgnoredExpr(S.getInit());
 964
 965   // Create a block for the increment.
 966   auto Continue = getJumpDestInCurrentScope("omp.dispatch.inc");
 967   BreakContinueStack.push_back(BreakContinue(LoopExit, Continue));
 968
 969   // Generate !llvm.loop.parallel metadata for loads and stores for loops
 970   // with dynamic/guided scheduling and without ordered clause.
 971   if (!isOpenMPSimdDirective(S.getDirectiveKind())) {
 972     LoopStack.setParallel((ScheduleKind == OMPC_SCHEDULE_dynamic ||
 973                            ScheduleKind == OMPC_SCHEDULE_guided) &&
 974                           !Ordered);
 975   } else {
 976     EmitOMPSimdInit(S);
 977   }
 978
 979   SourceLocation Loc = S.getLocStart();
 980   EmitOMPInnerLoop(
 981       S, LoopScope.requiresCleanups(), S.getCond(),
 982       S.getInc(),
 983       [&S](CodeGenFunction &CGF) {
 984         CGF.EmitOMPLoopBody(S);
 985         CGF.EmitStopPoint(&S);
 986       },
 987       [Ordered, IVSize, IVSigned, Loc](CodeGenFunction &CGF) {
 988         if (Ordered) {
 989           CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitForOrderedIterationEnd(
 990               CGF, Loc, IVSize, IVSigned);
 991         }
 992       });
 993
 994   EmitBlock(Continue.getBlock());
 995   BreakContinueStack.pop_back();
 996   if (!DynamicOrOrdered) {
 997     // Emit "LB = LB + Stride", "UB = UB + Stride".
 998     EmitIgnoredExpr(S.getNextLowerBound());
 999     EmitIgnoredExpr(S.getNextUpperBound());
1000   }
1001
1002   EmitBranch(CondBlock);
1003   LoopStack.pop();
1004   // Emit the fall-through block.
1005   EmitBlock(LoopExit.getBlock());
1006
1007   // Tell the runtime we are done.
1008   if (!DynamicOrOrdered)
1009     RT.emitForStaticFinish(*this, S.getLocEnd());
1010 }
1011
1012 /// \brief Emit a helper variable and return corresponding lvalue.
1013 static LValue EmitOMPHelperVar(CodeGenFunction &CGF,
1014                                const DeclRefExpr *Helper) {
1015   auto VDecl = cast<VarDecl>(Helper->getDecl());
1016   CGF.EmitVarDecl(*VDecl);
1017   return CGF.EmitLValue(Helper);
1018 }
1019
1020 static std::pair<llvm::Value * /*Chunk*/, OpenMPScheduleClauseKind>
1021 emitScheduleClause(CodeGenFunction &CGF, const OMPLoopDirective &S,
1022                    bool OuterRegion) {
1023   // Detect the loop schedule kind and chunk.
1024   auto ScheduleKind = OMPC_SCHEDULE_unknown;
1025   llvm::Value *Chunk = nullptr;
1026   if (auto *C =
1027           cast_or_null<OMPScheduleClause>(S.getSingleClause(OMPC_schedule))) {
1028     ScheduleKind = C->getScheduleKind();
1029     if (const auto *Ch = C->getChunkSize()) {
1030       if (auto *ImpRef = cast_or_null<DeclRefExpr>(C->getHelperChunkSize())) {
1031         if (OuterRegion) {
1032           const VarDecl *ImpVar = cast<VarDecl>(ImpRef->getDecl());
1033           CGF.EmitVarDecl(*ImpVar);
1034           CGF.EmitStoreThroughLValue(
1035               CGF.EmitAnyExpr(Ch),
1036               CGF.MakeNaturalAlignAddrLValue(CGF.GetAddrOfLocalVar(ImpVar),
1037                                              ImpVar->getType()));
1038         } else {
1039           Ch = ImpRef;
1040         }
1041       }
1042       if (!C->getHelperChunkSize() || !OuterRegion) {
1043         Chunk = CGF.EmitScalarExpr(Ch);
1044         Chunk = CGF.EmitScalarConversion(Chunk, Ch->getType(),
1045                                          S.getIterationVariable()->getType());
1046       }
1047     }
1048   }
1049   return std::make_pair(Chunk, ScheduleKind);
1050 }
1051
1052 bool CodeGenFunction::EmitOMPWorksharingLoop(const OMPLoopDirective &S) {
1053   // Emit the loop iteration variable.
1054   auto IVExpr = cast<DeclRefExpr>(S.getIterationVariable());
1055   auto IVDecl = cast<VarDecl>(IVExpr->getDecl());
1056   EmitVarDecl(*IVDecl);
1057
1058   // Emit the iterations count variable.
1059   // If it is not a variable, Sema decided to calculate iterations count on each
1060   // iteration (e.g., it is foldable into a constant).
1061   if (auto LIExpr = dyn_cast<DeclRefExpr>(S.getLastIteration())) {
1062     EmitVarDecl(*cast<VarDecl>(LIExpr->getDecl()));
1063     // Emit calculation of the iterations count.
1064     EmitIgnoredExpr(S.getCalcLastIteration());
1065   }
1066
1067   auto &RT = CGM.getOpenMPRuntime();
1068
1069   bool HasLastprivateClause;
1070   // Check pre-condition.
1071   {
1072     // Skip the entire loop if we don't meet the precondition.
1073     // If the condition constant folds and can be elided, avoid emitting the
1074     // whole loop.
1075     bool CondConstant;
1076     llvm::BasicBlock *ContBlock = nullptr;
1077     if (ConstantFoldsToSimpleInteger(S.getPreCond(), CondConstant)) {
1078       if (!CondConstant)
1079         return false;
1080     } else {
1081       auto *ThenBlock = createBasicBlock("omp.precond.then");
1082       ContBlock = createBasicBlock("omp.precond.end");
1083       emitPreCond(*this, S, S.getPreCond(), ThenBlock, ContBlock,
1084                   getProfileCount(&S));
1085       EmitBlock(ThenBlock);
1086       incrementProfileCounter(&S);
1087     }
1088
1089     emitAlignedClause(*this, S);
1090     EmitOMPLinearClauseInit(S);
1091     // Emit 'then' code.
1092     {
1093       // Emit helper vars inits.
1094       LValue LB =
1095           EmitOMPHelperVar(*this, cast<DeclRefExpr>(S.getLowerBoundVariable()));
1096       LValue UB =
1097           EmitOMPHelperVar(*this, cast<DeclRefExpr>(S.getUpperBoundVariable()));
1098       LValue ST =
1099           EmitOMPHelperVar(*this, cast<DeclRefExpr>(S.getStrideVariable()));
1100       LValue IL =
1101           EmitOMPHelperVar(*this, cast<DeclRefExpr>(S.getIsLastIterVariable()));
1102
1103       OMPPrivateScope LoopScope(*this);
1104       if (EmitOMPFirstprivateClause(S, LoopScope)) {
1105         // Emit implicit barrier to synchronize threads and avoid data races on
1106         // initialization of firstprivate variables.
1107         CGM.getOpenMPRuntime().emitBarrierCall(*this, S.getLocStart(),
1108                                                OMPD_unknown);
1109       }
1110       EmitOMPPrivateClause(S, LoopScope);
1111       HasLastprivateClause = EmitOMPLastprivateClauseInit(S, LoopScope);
1112       EmitOMPReductionClauseInit(S, LoopScope);
1113       emitPrivateLoopCounters(*this, LoopScope, S.counters());
1114       emitPrivateLinearVars(*this, S, LoopScope);
1115       (void)LoopScope.Privatize();
1116
1117       // Detect the loop schedule kind and chunk.
1118       llvm::Value *Chunk;
1119       OpenMPScheduleClauseKind ScheduleKind;
1120       auto ScheduleInfo =
1121           emitScheduleClause(*this, S, /*OuterRegion=*/false);
1122       Chunk = ScheduleInfo.first;
1123       ScheduleKind = ScheduleInfo.second;
1124       const unsigned IVSize = getContext().getTypeSize(IVExpr->getType());
1125       const bool IVSigned = IVExpr->getType()->hasSignedIntegerRepresentation();
1126       const bool Ordered = S.getSingleClause(OMPC_ordered) != nullptr;
1127       if (RT.isStaticNonchunked(ScheduleKind,
1128                                 /* Chunked */ Chunk != nullptr) &&
1129           !Ordered) {
1130         if (isOpenMPSimdDirective(S.getDirectiveKind())) {
1131           EmitOMPSimdInit(S);
1132         }
1133         // OpenMP [2.7.1, Loop Construct, Description, table 2-1]
1134         // When no chunk_size is specified, the iteration space is divided into
1135         // chunks that are approximately equal in size, and at most one chunk is
1136         // distributed to each thread. Note that the size of the chunks is
1137         // unspecified in this case.
1138         RT.emitForInit(*this, S.getLocStart(), ScheduleKind, IVSize, IVSigned,
1139                        Ordered, IL.getAddress(), LB.getAddress(),
1140                        UB.getAddress(), ST.getAddress());
1141         // UB = min(UB, GlobalUB);
1142         EmitIgnoredExpr(S.getEnsureUpperBound());
1143         // IV = LB;
1144         EmitIgnoredExpr(S.getInit());
1145         // while (idx <= UB) { BODY; ++idx; }
1146         EmitOMPInnerLoop(S, LoopScope.requiresCleanups(), S.getCond(),
1147                          S.getInc(),
1148                          [&S](CodeGenFunction &CGF) {
1149                            CGF.EmitOMPLoopBody(S);
1150                            CGF.EmitStopPoint(&S);
1151                          },
1152                          [](CodeGenFunction &) {});
1153         // Tell the runtime we are done.
1154         RT.emitForStaticFinish(*this, S.getLocStart());
1155       } else {
1156         // Emit the outer loop, which requests its work chunk [LB..UB] from
1157         // runtime and runs the inner loop to process it.
1158         EmitOMPForOuterLoop(ScheduleKind, S, LoopScope, Ordered,
1159                             LB.getAddress(), UB.getAddress(), ST.getAddress(),
1160                             IL.getAddress(), Chunk);
1161       }
1162       EmitOMPReductionClauseFinal(S);
1163       // Emit final copy of the lastprivate variables if IsLastIter != 0.
1164       if (HasLastprivateClause)
1165         EmitOMPLastprivateClauseFinal(
1166             S, Builder.CreateIsNotNull(EmitLoadOfScalar(IL, S.getLocStart())));
1167     }
1168     if (isOpenMPSimdDirective(S.getDirectiveKind())) {
1169       EmitOMPSimdFinal(S);
1170     }
1171     // We're now done with the loop, so jump to the continuation block.
1172     if (ContBlock) {
1173       EmitBranch(ContBlock);
1174       EmitBlock(ContBlock, true);
1175     }
1176   }
1177   return HasLastprivateClause;
1178 }
1179
1180 void CodeGenFunction::EmitOMPForDirective(const OMPForDirective &S) {
1181   LexicalScope Scope(*this, S.getSourceRange());
1182   bool HasLastprivates = false;
1183   auto &&CodeGen = [&S, &HasLastprivates](CodeGenFunction &CGF) {
1184     HasLastprivates = CGF.EmitOMPWorksharingLoop(S);
1185   };
1186   CGM.getOpenMPRuntime().emitInlinedDirective(*this, CodeGen);
1187
1188   // Emit an implicit barrier at the end.
1189   if (!S.getSingleClause(OMPC_nowait) || HasLastprivates) {
1190     CGM.getOpenMPRuntime().emitBarrierCall(*this, S.getLocStart(), OMPD_for);
1191   }
1192 }
1193
1194 void CodeGenFunction::EmitOMPForSimdDirective(const OMPForSimdDirective &S) {
1195   LexicalScope Scope(*this, S.getSourceRange());
1196   bool HasLastprivates = false;
1197   auto &&CodeGen = [&S, &HasLastprivates](CodeGenFunction &CGF) {
1198     HasLastprivates = CGF.EmitOMPWorksharingLoop(S);
1199   };
1200   CGM.getOpenMPRuntime().emitInlinedDirective(*this, CodeGen);
1201
1202   // Emit an implicit barrier at the end.
1203   if (!S.getSingleClause(OMPC_nowait) || HasLastprivates) {
1204     CGM.getOpenMPRuntime().emitBarrierCall(*this, S.getLocStart(), OMPD_for);
1205   }
1206 }
1207
1208 static LValue createSectionLVal(CodeGenFunction &CGF, QualType Ty,
1209                                 const Twine &Name,
1210                                 llvm::Value *Init = nullptr) {
1211   auto LVal = CGF.MakeNaturalAlignAddrLValue(CGF.CreateMemTemp(Ty, Name), Ty);
1212   if (Init)
1213     CGF.EmitScalarInit(Init, LVal);
1214   return LVal;
1215 }
1216
1217 static OpenMPDirectiveKind emitSections(CodeGenFunction &CGF,
1218                                         const OMPExecutableDirective &S) {
1219   auto *Stmt = cast<CapturedStmt>(S.getAssociatedStmt())->getCapturedStmt();
1220   auto *CS = dyn_cast<CompoundStmt>(Stmt);
1221   if (CS && CS->size() > 1) {
1222     bool HasLastprivates = false;
1223     auto &&CodeGen = [&S, CS, &HasLastprivates](CodeGenFunction &CGF) {
1224       auto &C = CGF.CGM.getContext();
1225       auto KmpInt32Ty = C.getIntTypeForBitwidth(/*DestWidth=*/32, /*Signed=*/1);
1226       // Emit helper vars inits.
1227       LValue LB = createSectionLVal(CGF, KmpInt32Ty, ".omp.sections.lb.",
1228                                     CGF.Builder.getInt32(0));
1229       auto *GlobalUBVal = CGF.Builder.getInt32(CS->size() - 1);
1230       LValue UB =
1231           createSectionLVal(CGF, KmpInt32Ty, ".omp.sections.ub.", GlobalUBVal);
1232       LValue ST = createSectionLVal(CGF, KmpInt32Ty, ".omp.sections.st.",
1233                                     CGF.Builder.getInt32(1));
1234       LValue IL = createSectionLVal(CGF, KmpInt32Ty, ".omp.sections.il.",
1235                                     CGF.Builder.getInt32(0));
1236       // Loop counter.
1237       LValue IV = createSectionLVal(CGF, KmpInt32Ty, ".omp.sections.iv.");
1238       OpaqueValueExpr IVRefExpr(S.getLocStart(), KmpInt32Ty, VK_LValue);
1239       CodeGenFunction::OpaqueValueMapping OpaqueIV(CGF, &IVRefExpr, IV);
1240       OpaqueValueExpr UBRefExpr(S.getLocStart(), KmpInt32Ty, VK_LValue);
1241       CodeGenFunction::OpaqueValueMapping OpaqueUB(CGF, &UBRefExpr, UB);
1242       // Generate condition for loop.
1243       BinaryOperator Cond(&IVRefExpr, &UBRefExpr, BO_LE, C.BoolTy, VK_RValue,
1244                           OK_Ordinary, S.getLocStart(),
1245                           /*fpContractable=*/false);
1246       // Increment for loop counter.
1247       UnaryOperator Inc(&IVRefExpr, UO_PreInc, KmpInt32Ty, VK_RValue,
1248                         OK_Ordinary, S.getLocStart());
1249       auto BodyGen = [CS, &S, &IV](CodeGenFunction &CGF) {
1250         // Iterate through all sections and emit a switch construct:
1251         // switch (IV) {
1252         //   case 0:
1253         //     <SectionStmt[0]>;
1254         //     break;
1255         // ...
1256         //   case <NumSection> - 1:
1257         //     <SectionStmt[<NumSection> - 1]>;
1258         //     break;
1259         // }
1260         // .omp.sections.exit:
1261         auto *ExitBB = CGF.createBasicBlock(".omp.sections.exit");
1262         auto *SwitchStmt = CGF.Builder.CreateSwitch(
1263             CGF.EmitLoadOfLValue(IV, S.getLocStart()).getScalarVal(), ExitBB,
1264             CS->size());
1265         unsigned CaseNumber = 0;
1266         for (auto C = CS->children(); C; ++C, ++CaseNumber) {
1267           auto CaseBB = CGF.createBasicBlock(".omp.sections.case");
1268           CGF.EmitBlock(CaseBB);
1269           SwitchStmt->addCase(CGF.Builder.getInt32(CaseNumber), CaseBB);
1270           CGF.EmitStmt(*C);
1271           CGF.EmitBranch(ExitBB);
1272         }
1273         CGF.EmitBlock(ExitBB, /*IsFinished=*/true);
1274       };
1275
1276       CodeGenFunction::OMPPrivateScope LoopScope(CGF);
1277       if (CGF.EmitOMPFirstprivateClause(S, LoopScope)) {
1278         // Emit implicit barrier to synchronize threads and avoid data races on
1279         // initialization of firstprivate variables.
1280         CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitBarrierCall(CGF, S.getLocStart(),
1281                                                    OMPD_unknown);
1282       }
1283       CGF.EmitOMPPrivateClause(S, LoopScope);
1284       HasLastprivates = CGF.EmitOMPLastprivateClauseInit(S, LoopScope);
1285       CGF.EmitOMPReductionClauseInit(S, LoopScope);
1286       (void)LoopScope.Privatize();
1287
1288       // Emit static non-chunked loop.
1289       CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitForInit(
1290           CGF, S.getLocStart(), OMPC_SCHEDULE_static, /*IVSize=*/32,
1291           /*IVSigned=*/true, /*Ordered=*/false, IL.getAddress(),
1292           LB.getAddress(), UB.getAddress(), ST.getAddress());
1293       // UB = min(UB, GlobalUB);
1294       auto *UBVal = CGF.EmitLoadOfScalar(UB, S.getLocStart());
1295       auto *MinUBGlobalUB = CGF.Builder.CreateSelect(
1296           CGF.Builder.CreateICmpSLT(UBVal, GlobalUBVal), UBVal, GlobalUBVal);
1297       CGF.EmitStoreOfScalar(MinUBGlobalUB, UB);
1298       // IV = LB;
1299       CGF.EmitStoreOfScalar(CGF.EmitLoadOfScalar(LB, S.getLocStart()), IV);
1300       // while (idx <= UB) { BODY; ++idx; }
1301       CGF.EmitOMPInnerLoop(S, /*RequiresCleanup=*/false, &Cond, &Inc, BodyGen,
1302                            [](CodeGenFunction &) {});
1303       // Tell the runtime we are done.
1304       CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitForStaticFinish(CGF, S.getLocStart());
1305       CGF.EmitOMPReductionClauseFinal(S);
1306
1307       // Emit final copy of the lastprivate variables if IsLastIter != 0.
1308       if (HasLastprivates)
1309         CGF.EmitOMPLastprivateClauseFinal(
1310             S, CGF.Builder.CreateIsNotNull(
1311                    CGF.EmitLoadOfScalar(IL, S.getLocStart())));
1312     };
1313
1314     CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitInlinedDirective(CGF, CodeGen);
1315     // Emit barrier for lastprivates only if 'sections' directive has 'nowait'
1316     // clause. Otherwise the barrier will be generated by the codegen for the
1317     // directive.
1318     if (HasLastprivates && S.getSingleClause(OMPC_nowait)) {
1319       // Emit implicit barrier to synchronize threads and avoid data races on
1320       // initialization of firstprivate variables.
1321       CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitBarrierCall(CGF, S.getLocStart(),
1322                                                  OMPD_unknown);
1323     }
1324     return OMPD_sections;
1325   }
1326   // If only one section is found - no need to generate loop, emit as a single
1327   // region.
1328   bool HasFirstprivates;
1329   // No need to generate reductions for sections with single section region, we
1330   // can use original shared variables for all operations.
1331   bool HasReductions = !S.getClausesOfKind(OMPC_reduction).empty();
1332   // No need to generate lastprivates for sections with single section region,
1333   // we can use original shared variable for all calculations with barrier at
1334   // the end of the sections.
1335   bool HasLastprivates = !S.getClausesOfKind(OMPC_lastprivate).empty();
1336   auto &&CodeGen = [Stmt, &S, &HasFirstprivates](CodeGenFunction &CGF) {
1337     CodeGenFunction::OMPPrivateScope SingleScope(CGF);
1338     HasFirstprivates = CGF.EmitOMPFirstprivateClause(S, SingleScope);
1339     CGF.EmitOMPPrivateClause(S, SingleScope);
1340     (void)SingleScope.Privatize();
1341
1342     CGF.EmitStmt(Stmt);
1343     CGF.EnsureInsertPoint();
1344   };
1345   CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitSingleRegion(CGF, CodeGen, S.getLocStart(),
1346                                               llvm::None, llvm::None,
1347                                               llvm::None, llvm::None);
1348   // Emit barrier for firstprivates, lastprivates or reductions only if
1349   // 'sections' directive has 'nowait' clause. Otherwise the barrier will be
1350   // generated by the codegen for the directive.
1351   if ((HasFirstprivates || HasLastprivates || HasReductions) &&
1352       S.getSingleClause(OMPC_nowait)) {
1353     // Emit implicit barrier to synchronize threads and avoid data races on
1354     // initialization of firstprivate variables.
1355     CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitBarrierCall(CGF, S.getLocStart(),
1356                                                OMPD_unknown);
1357   }
1358   return OMPD_single;
1359 }
1360
1361 void CodeGenFunction::EmitOMPSectionsDirective(const OMPSectionsDirective &S) {
1362   LexicalScope Scope(*this, S.getSourceRange());
1363   OpenMPDirectiveKind EmittedAs = emitSections(*this, S);
1364   // Emit an implicit barrier at the end.
1365   if (!S.getSingleClause(OMPC_nowait)) {
1366     CGM.getOpenMPRuntime().emitBarrierCall(*this, S.getLocStart(), EmittedAs);
1367   }
1368 }
1369
1370 void CodeGenFunction::EmitOMPSectionDirective(const OMPSectionDirective &S) {
1371   LexicalScope Scope(*this, S.getSourceRange());
1372   auto &&CodeGen = [&S](CodeGenFunction &CGF) {
1373     CGF.EmitStmt(cast<CapturedStmt>(S.getAssociatedStmt())->getCapturedStmt());
1374     CGF.EnsureInsertPoint();
1375   };
1376   CGM.getOpenMPRuntime().emitInlinedDirective(*this, CodeGen);
1377 }
1378
1379 void CodeGenFunction::EmitOMPSingleDirective(const OMPSingleDirective &S) {
1380   llvm::SmallVector<const Expr *, 8> CopyprivateVars;
1381   llvm::SmallVector<const Expr *, 8> DestExprs;
1382   llvm::SmallVector<const Expr *, 8> SrcExprs;
1383   llvm::SmallVector<const Expr *, 8> AssignmentOps;
1384   // Check if there are any 'copyprivate' clauses associated with this
1385   // 'single'
1386   // construct.
1387   // Build a list of copyprivate variables along with helper expressions
1388   // (<source>, <destination>, <destination>=<source> expressions)
1389   for (auto &&I = S.getClausesOfKind(OMPC_copyprivate); I; ++I) {
1390     auto *C = cast<OMPCopyprivateClause>(*I);
1391     CopyprivateVars.append(C->varlists().begin(), C->varlists().end());
1392     DestExprs.append(C->destination_exprs().begin(),
1393                      C->destination_exprs().end());
1394     SrcExprs.append(C->source_exprs().begin(), C->source_exprs().end());
1395     AssignmentOps.append(C->assignment_ops().begin(),
1396                          C->assignment_ops().end());
1397   }
1398   LexicalScope Scope(*this, S.getSourceRange());
1399   // Emit code for 'single' region along with 'copyprivate' clauses
1400   bool HasFirstprivates;
1401   auto &&CodeGen = [&S, &HasFirstprivates](CodeGenFunction &CGF) {
1402     CodeGenFunction::OMPPrivateScope SingleScope(CGF);
1403     HasFirstprivates = CGF.EmitOMPFirstprivateClause(S, SingleScope);
1404     CGF.EmitOMPPrivateClause(S, SingleScope);
1405     (void)SingleScope.Privatize();
1406
1407     CGF.EmitStmt(cast<CapturedStmt>(S.getAssociatedStmt())->getCapturedStmt());
1408     CGF.EnsureInsertPoint();
1409   };
1410   CGM.getOpenMPRuntime().emitSingleRegion(*this, CodeGen, S.getLocStart(),
1411                                           CopyprivateVars, DestExprs, SrcExprs,
1412                                           AssignmentOps);
1413   // Emit an implicit barrier at the end (to avoid data race on firstprivate
1414   // init or if no 'nowait' clause was specified and no 'copyprivate' clause).
1415   if ((!S.getSingleClause(OMPC_nowait) || HasFirstprivates) &&
1416       CopyprivateVars.empty()) {
1417     CGM.getOpenMPRuntime().emitBarrierCall(
1418         *this, S.getLocStart(),
1419         S.getSingleClause(OMPC_nowait) ? OMPD_unknown : OMPD_single);
1420   }
1421 }
1422
1423 void CodeGenFunction::EmitOMPMasterDirective(const OMPMasterDirective &S) {
1424   LexicalScope Scope(*this, S.getSourceRange());
1425   auto &&CodeGen = [&S](CodeGenFunction &CGF) {
1426     CGF.EmitStmt(cast<CapturedStmt>(S.getAssociatedStmt())->getCapturedStmt());
1427     CGF.EnsureInsertPoint();
1428   };
1429   CGM.getOpenMPRuntime().emitMasterRegion(*this, CodeGen, S.getLocStart());
1430 }
1431
1432 void CodeGenFunction::EmitOMPCriticalDirective(const OMPCriticalDirective &S) {
1433   LexicalScope Scope(*this, S.getSourceRange());
1434   auto &&CodeGen = [&S](CodeGenFunction &CGF) {
1435     CGF.EmitStmt(cast<CapturedStmt>(S.getAssociatedStmt())->getCapturedStmt());
1436     CGF.EnsureInsertPoint();
1437   };
1438   CGM.getOpenMPRuntime().emitCriticalRegion(
1439       *this, S.getDirectiveName().getAsString(), CodeGen, S.getLocStart());
1440 }
1441
1442 void CodeGenFunction::EmitOMPParallelForDirective(
1443     const OMPParallelForDirective &S) {
1444   // Emit directive as a combined directive that consists of two implicit
1445   // directives: 'parallel' with 'for' directive.
1446   LexicalScope Scope(*this, S.getSourceRange());
1447   (void)emitScheduleClause(*this, S, /*OuterRegion=*/true);
1448   auto &&CodeGen = [&S](CodeGenFunction &CGF) {
1449     CGF.EmitOMPWorksharingLoop(S);
1450     // Emit implicit barrier at the end of parallel region, but this barrier
1451     // is at the end of 'for' directive, so emit it as the implicit barrier for
1452     // this 'for' directive.
1453     CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitBarrierCall(CGF, S.getLocStart(),
1454                                                OMPD_parallel);
1455   };
1456   emitCommonOMPParallelDirective(*this, S, CodeGen);
1457 }
1458
1459 void CodeGenFunction::EmitOMPParallelForSimdDirective(
1460     const OMPParallelForSimdDirective &S) {
1461   // Emit directive as a combined directive that consists of two implicit
1462   // directives: 'parallel' with 'for' directive.
1463   LexicalScope Scope(*this, S.getSourceRange());
1464   (void)emitScheduleClause(*this, S, /*OuterRegion=*/true);
1465   auto &&CodeGen = [&S](CodeGenFunction &CGF) {
1466     CGF.EmitOMPWorksharingLoop(S);
1467     // Emit implicit barrier at the end of parallel region, but this barrier
1468     // is at the end of 'for' directive, so emit it as the implicit barrier for
1469     // this 'for' directive.
1470     CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitBarrierCall(CGF, S.getLocStart(),
1471                                                OMPD_parallel);
1472   };
1473   emitCommonOMPParallelDirective(*this, S, CodeGen);
1474 }
1475
1476 void CodeGenFunction::EmitOMPParallelSectionsDirective(
1477     const OMPParallelSectionsDirective &S) {
1478   // Emit directive as a combined directive that consists of two implicit
1479   // directives: 'parallel' with 'sections' directive.
1480   LexicalScope Scope(*this, S.getSourceRange());
1481   auto &&CodeGen = [&S](CodeGenFunction &CGF) {
1482     (void)emitSections(CGF, S);
1483     // Emit implicit barrier at the end of parallel region.
1484     CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitBarrierCall(CGF, S.getLocStart(),
1485                                                OMPD_parallel);
1486   };
1487   emitCommonOMPParallelDirective(*this, S, CodeGen);
1488 }
1489
1490 void CodeGenFunction::EmitOMPTaskDirective(const OMPTaskDirective &S) {
1491   // Emit outlined function for task construct.
1492   LexicalScope Scope(*this, S.getSourceRange());
1493   auto CS = cast<CapturedStmt>(S.getAssociatedStmt());
1494   auto CapturedStruct = GenerateCapturedStmtArgument(*CS);
1495   auto *I = CS->getCapturedDecl()->param_begin();
1496   auto *PartId = std::next(I);
1497   // The first function argument for tasks is a thread id, the second one is a
1498   // part id (0 for tied tasks, >=0 for untied task).
1499   llvm::DenseSet<const VarDecl *> EmittedAsPrivate;
1500   // Get list of private variables.
1501   llvm::SmallVector<const Expr *, 8> PrivateVars;
1502   llvm::SmallVector<const Expr *, 8> PrivateCopies;
1503   for (auto &&I = S.getClausesOfKind(OMPC_private); I; ++I) {
1504     auto *C = cast<OMPPrivateClause>(*I);
1505     auto IRef = C->varlist_begin();
1506     for (auto *IInit : C->private_copies()) {
1507       auto *OrigVD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(*IRef)->getDecl());
1508       if (EmittedAsPrivate.insert(OrigVD->getCanonicalDecl()).second) {
1509         PrivateVars.push_back(*IRef);
1510         PrivateCopies.push_back(IInit);
1511       }
1512       ++IRef;
1513     }
1514   }
1515   EmittedAsPrivate.clear();
1516   // Get list of firstprivate variables.
1517   llvm::SmallVector<const Expr *, 8> FirstprivateVars;
1518   llvm::SmallVector<const Expr *, 8> FirstprivateCopies;
1519   llvm::SmallVector<const Expr *, 8> FirstprivateInits;
1520   for (auto &&I = S.getClausesOfKind(OMPC_firstprivate); I; ++I) {
1521     auto *C = cast<OMPFirstprivateClause>(*I);
1522     auto IRef = C->varlist_begin();
1523     auto IElemInitRef = C->inits().begin();
1524     for (auto *IInit : C->private_copies()) {
1525       auto *OrigVD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(*IRef)->getDecl());
1526       if (EmittedAsPrivate.insert(OrigVD->getCanonicalDecl()).second) {
1527         FirstprivateVars.push_back(*IRef);
1528         FirstprivateCopies.push_back(IInit);
1529         FirstprivateInits.push_back(*IElemInitRef);
1530       }
1531       ++IRef, ++IElemInitRef;
1532     }
1533   }
1534   auto &&CodeGen = [PartId, &S, &PrivateVars, &FirstprivateVars](
1535       CodeGenFunction &CGF) {
1536     // Set proper addresses for generated private copies.
1537     auto *CS = cast<CapturedStmt>(S.getAssociatedStmt());
1538     OMPPrivateScope Scope(CGF);
1539     if (!PrivateVars.empty() || !FirstprivateVars.empty()) {
1540       auto *CopyFn = CGF.Builder.CreateAlignedLoad(
1541           CGF.GetAddrOfLocalVar(CS->getCapturedDecl()->getParam(3)),
1542           CGF.PointerAlignInBytes);
1543       auto *PrivatesPtr = CGF.Builder.CreateAlignedLoad(
1544           CGF.GetAddrOfLocalVar(CS->getCapturedDecl()->getParam(2)),
1545           CGF.PointerAlignInBytes);
1546       // Map privates.
1547       llvm::SmallVector<std::pair<const VarDecl *, llvm::Value *>, 16>
1548           PrivatePtrs;
1549       llvm::SmallVector<llvm::Value *, 16> CallArgs;
1550       CallArgs.push_back(PrivatesPtr);
1551       for (auto *E : PrivateVars) {
1552         auto *VD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(E)->getDecl());
1553         auto *PrivatePtr =
1554             CGF.CreateMemTemp(CGF.getContext().getPointerType(E->getType()));
1555         PrivatePtrs.push_back(std::make_pair(VD, PrivatePtr));
1556         CallArgs.push_back(PrivatePtr);
1557       }
1558       for (auto *E : FirstprivateVars) {
1559         auto *VD = cast<VarDecl>(cast<DeclRefExpr>(E)->getDecl());
1560         auto *PrivatePtr =
1561             CGF.CreateMemTemp(CGF.getContext().getPointerType(E->getType()));
1562         PrivatePtrs.push_back(std::make_pair(VD, PrivatePtr));
1563         CallArgs.push_back(PrivatePtr);
1564       }
1565       CGF.EmitRuntimeCall(CopyFn, CallArgs);
1566       for (auto &&Pair : PrivatePtrs) {
1567         auto *Replacement =
1568             CGF.Builder.CreateAlignedLoad(Pair.second, CGF.PointerAlignInBytes);
1569         Scope.addPrivate(Pair.first, [Replacement]() { return Replacement; });
1570       }
1571     }
1572     (void)Scope.Privatize();
1573     if (*PartId) {
1574       // TODO: emit code for untied tasks.
1575     }
1576     CGF.EmitStmt(CS->getCapturedStmt());
1577   };
1578   auto OutlinedFn =
1579       CGM.getOpenMPRuntime().emitTaskOutlinedFunction(S, *I, CodeGen);
1580   // Check if we should emit tied or untied task.
1581   bool Tied = !S.getSingleClause(OMPC_untied);
1582   // Check if the task is final
1583   llvm::PointerIntPair<llvm::Value *, 1, bool> Final;
1584   if (auto *Clause = S.getSingleClause(OMPC_final)) {
1585     // If the condition constant folds and can be elided, try to avoid emitting
1586     // the condition and the dead arm of the if/else.
1587     auto *Cond = cast<OMPFinalClause>(Clause)->getCondition();
1588     bool CondConstant;
1589     if (ConstantFoldsToSimpleInteger(Cond, CondConstant))
1590       Final.setInt(CondConstant);
1591     else
1592       Final.setPointer(EvaluateExprAsBool(Cond));
1593   } else {
1594     // By default the task is not final.
1595     Final.setInt(/*IntVal=*/false);
1596   }
1597   auto SharedsTy = getContext().getRecordType(CS->getCapturedRecordDecl());
1598   const Expr *IfCond = nullptr;
1599   if (auto C = S.getSingleClause(OMPC_if)) {
1600     IfCond = cast<OMPIfClause>(C)->getCondition();
1601   }
1602   CGM.getOpenMPRuntime().emitTaskCall(
1603       *this, S.getLocStart(), S, Tied, Final, OutlinedFn, SharedsTy,
1604       CapturedStruct, IfCond, PrivateVars, PrivateCopies, FirstprivateVars,
1605       FirstprivateCopies, FirstprivateInits);
1606 }
1607
1608 void CodeGenFunction::EmitOMPTaskyieldDirective(
1609     const OMPTaskyieldDirective &S) {
1610   CGM.getOpenMPRuntime().emitTaskyieldCall(*this, S.getLocStart());
1611 }
1612
1613 void CodeGenFunction::EmitOMPBarrierDirective(const OMPBarrierDirective &S) {
1614   CGM.getOpenMPRuntime().emitBarrierCall(*this, S.getLocStart(), OMPD_barrier);
1615 }
1616
1617 void CodeGenFunction::EmitOMPTaskwaitDirective(const OMPTaskwaitDirective &S) {
1618   CGM.getOpenMPRuntime().emitTaskwaitCall(*this, S.getLocStart());
1619 }
1620
1621 void CodeGenFunction::EmitOMPTaskgroupDirective(
1622     const OMPTaskgroupDirective &S) {
1623   LexicalScope Scope(*this, S.getSourceRange());
1624   auto &&CodeGen = [&S](CodeGenFunction &CGF) {
1625     CGF.EmitStmt(cast<CapturedStmt>(S.getAssociatedStmt())->getCapturedStmt());
1626     CGF.EnsureInsertPoint();
1627   };
1628   CGM.getOpenMPRuntime().emitTaskgroupRegion(*this, CodeGen, S.getLocStart());
1629 }
1630
1631 void CodeGenFunction::EmitOMPFlushDirective(const OMPFlushDirective &S) {
1632   CGM.getOpenMPRuntime().emitFlush(*this, [&]() -> ArrayRef<const Expr *> {
1633     if (auto C = S.getSingleClause(/*K*/ OMPC_flush)) {
1634       auto FlushClause = cast<OMPFlushClause>(C);
1635       return llvm::makeArrayRef(FlushClause->varlist_begin(),
1636                                 FlushClause->varlist_end());
1637     }
1638     return llvm::None;
1639   }(), S.getLocStart());
1640 }
1641
1642 void CodeGenFunction::EmitOMPOrderedDirective(const OMPOrderedDirective &S) {
1643   LexicalScope Scope(*this, S.getSourceRange());
1644   auto &&CodeGen = [&S](CodeGenFunction &CGF) {
1645     CGF.EmitStmt(cast<CapturedStmt>(S.getAssociatedStmt())->getCapturedStmt());
1646     CGF.EnsureInsertPoint();
1647   };
1648   CGM.getOpenMPRuntime().emitOrderedRegion(*this, CodeGen, S.getLocStart());
1649 }
1650
1651 static llvm::Value *convertToScalarValue(CodeGenFunction &CGF, RValue Val,
1652                                          QualType SrcType, QualType DestType) {
1653   assert(CGF.hasScalarEvaluationKind(DestType) &&
1654          "DestType must have scalar evaluation kind.");
1655   assert(!Val.isAggregate() && "Must be a scalar or complex.");
1656   return Val.isScalar()
1657              ? CGF.EmitScalarConversion(Val.getScalarVal(), SrcType, DestType)
1658              : CGF.EmitComplexToScalarConversion(Val.getComplexVal(), SrcType,
1659                                                  DestType);
1660 }
1661
1662 static CodeGenFunction::ComplexPairTy
1663 convertToComplexValue(CodeGenFunction &CGF, RValue Val, QualType SrcType,
1664                       QualType DestType) {
1665   assert(CGF.getEvaluationKind(DestType) == TEK_Complex &&
1666          "DestType must have complex evaluation kind.");
1667   CodeGenFunction::ComplexPairTy ComplexVal;
1668   if (Val.isScalar()) {
1669     // Convert the input element to the element type of the complex.
1670     auto DestElementType = DestType->castAs<ComplexType>()->getElementType();
1671     auto ScalarVal =
1672         CGF.EmitScalarConversion(Val.getScalarVal(), SrcType, DestElementType);
1673     ComplexVal = CodeGenFunction::ComplexPairTy(
1674         ScalarVal, llvm::Constant::getNullValue(ScalarVal->getType()));
1675   } else {
1676     assert(Val.isComplex() && "Must be a scalar or complex.");
1677     auto SrcElementType = SrcType->castAs<ComplexType>()->getElementType();
1678     auto DestElementType = DestType->castAs<ComplexType>()->getElementType();
1679     ComplexVal.first = CGF.EmitScalarConversion(
1680         Val.getComplexVal().first, SrcElementType, DestElementType);
1681     ComplexVal.second = CGF.EmitScalarConversion(
1682         Val.getComplexVal().second, SrcElementType, DestElementType);
1683   }
1684   return ComplexVal;
1685 }
1686
1687 static void emitSimpleAtomicStore(CodeGenFunction &CGF, bool IsSeqCst,
1688                                   LValue LVal, RValue RVal) {
1689   if (LVal.isGlobalReg()) {
1690     CGF.EmitStoreThroughGlobalRegLValue(RVal, LVal);
1691   } else {
1692     CGF.EmitAtomicStore(RVal, LVal, IsSeqCst ? llvm::SequentiallyConsistent
1693                                              : llvm::Monotonic,
1694                         LVal.isVolatile(), /*IsInit=*/false);
1695   }
1696 }
1697
1698 static void emitSimpleStore(CodeGenFunction &CGF, LValue LVal, RValue RVal,
1699                             QualType RValTy) {
1700   switch (CGF.getEvaluationKind(LVal.getType())) {
1701   case TEK_Scalar:
1702     CGF.EmitStoreThroughLValue(
1703         RValue::get(convertToScalarValue(CGF, RVal, RValTy, LVal.getType())),
1704         LVal);
1705     break;
1706   case TEK_Complex:
1707     CGF.EmitStoreOfComplex(
1708         convertToComplexValue(CGF, RVal, RValTy, LVal.getType()), LVal,
1709         /*isInit=*/false);
1710     break;
1711   case TEK_Aggregate:
1712     llvm_unreachable("Must be a scalar or complex.");
1713   }
1714 }
1715
1716 static void EmitOMPAtomicReadExpr(CodeGenFunction &CGF, bool IsSeqCst,
1717                                   const Expr *X, const Expr *V,
1718                                   SourceLocation Loc) {
1719   // v = x;
1720   assert(V->isLValue() && "V of 'omp atomic read' is not lvalue");
1721   assert(X->isLValue() && "X of 'omp atomic read' is not lvalue");
1722   LValue XLValue = CGF.EmitLValue(X);
1723   LValue VLValue = CGF.EmitLValue(V);
1724   RValue Res = XLValue.isGlobalReg()
1725                    ? CGF.EmitLoadOfLValue(XLValue, Loc)
1726                    : CGF.EmitAtomicLoad(XLValue, Loc,
1727                                         IsSeqCst ? llvm::SequentiallyConsistent
1728                                                  : llvm::Monotonic,
1729                                         XLValue.isVolatile());
1730   // OpenMP, 2.12.6, atomic Construct
1731   // Any atomic construct with a seq_cst clause forces the atomically
1732   // performed operation to include an implicit flush operation without a
1733   // list.
1734   if (IsSeqCst)
1735     CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitFlush(CGF, llvm::None, Loc);
1736   emitSimpleStore(CGF,VLValue, Res, X->getType().getNonReferenceType());
1737 }
1738
1739 static void EmitOMPAtomicWriteExpr(CodeGenFunction &CGF, bool IsSeqCst,
1740                                    const Expr *X, const Expr *E,
1741                                    SourceLocation Loc) {
1742   // x = expr;
1743   assert(X->isLValue() && "X of 'omp atomic write' is not lvalue");
1744   emitSimpleAtomicStore(CGF, IsSeqCst, CGF.EmitLValue(X), CGF.EmitAnyExpr(E));
1745   // OpenMP, 2.12.6, atomic Construct
1746   // Any atomic construct with a seq_cst clause forces the atomically
1747   // performed operation to include an implicit flush operation without a
1748   // list.
1749   if (IsSeqCst)
1750     CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitFlush(CGF, llvm::None, Loc);
1751 }
1752
1753 static std::pair<bool, RValue> emitOMPAtomicRMW(CodeGenFunction &CGF, LValue X,
1754                                                 RValue Update,
1755                                                 BinaryOperatorKind BO,
1756                                                 llvm::AtomicOrdering AO,
1757                                                 bool IsXLHSInRHSPart) {
1758   auto &Context = CGF.CGM.getContext();
1759   // Allow atomicrmw only if 'x' and 'update' are integer values, lvalue for 'x'
1760   // expression is simple and atomic is allowed for the given type for the
1761   // target platform.
1762   if (BO == BO_Comma || !Update.isScalar() ||
1763       !Update.getScalarVal()->getType()->isIntegerTy() ||
1764       !X.isSimple() || (!isa<llvm::ConstantInt>(Update.getScalarVal()) &&
1765                         (Update.getScalarVal()->getType() !=
1766                          X.getAddress()->getType()->getPointerElementType())) ||
1767       !X.getAddress()->getType()->getPointerElementType()->isIntegerTy() ||
1768       !Context.getTargetInfo().hasBuiltinAtomic(
1769           Context.getTypeSize(X.getType()), Context.toBits(X.getAlignment())))
1770     return std::make_pair(false, RValue::get(nullptr));
1771
1772   llvm::AtomicRMWInst::BinOp RMWOp;
1773   switch (BO) {
1774   case BO_Add:
1775     RMWOp = llvm::AtomicRMWInst::Add;
1776     break;
1777   case BO_Sub:
1778     if (!IsXLHSInRHSPart)
1779       return std::make_pair(false, RValue::get(nullptr));
1780     RMWOp = llvm::AtomicRMWInst::Sub;
1781     break;
1782   case BO_And:
1783     RMWOp = llvm::AtomicRMWInst::And;
1784     break;
1785   case BO_Or:
1786     RMWOp = llvm::AtomicRMWInst::Or;
1787     break;
1788   case BO_Xor:
1789     RMWOp = llvm::AtomicRMWInst::Xor;
1790     break;
1791   case BO_LT:
1792     RMWOp = X.getType()->hasSignedIntegerRepresentation()
1793                 ? (IsXLHSInRHSPart ? llvm::AtomicRMWInst::Min
1794                                    : llvm::AtomicRMWInst::Max)
1795                 : (IsXLHSInRHSPart ? llvm::AtomicRMWInst::UMin
1796                                    : llvm::AtomicRMWInst::UMax);
1797     break;
1798   case BO_GT:
1799     RMWOp = X.getType()->hasSignedIntegerRepresentation()
1800                 ? (IsXLHSInRHSPart ? llvm::AtomicRMWInst::Max
1801                                    : llvm::AtomicRMWInst::Min)
1802                 : (IsXLHSInRHSPart ? llvm::AtomicRMWInst::UMax
1803                                    : llvm::AtomicRMWInst::UMin);
1804     break;
1805   case BO_Assign:
1806     RMWOp = llvm::AtomicRMWInst::Xchg;
1807     break;
1808   case BO_Mul:
1809   case BO_Div:
1810   case BO_Rem:
1811   case BO_Shl:
1812   case BO_Shr:
1813   case BO_LAnd:
1814   case BO_LOr:
1815     return std::make_pair(false, RValue::get(nullptr));
1816   case BO_PtrMemD:
1817   case BO_PtrMemI:
1818   case BO_LE:
1819   case BO_GE:
1820   case BO_EQ:
1821   case BO_NE:
1822   case BO_AddAssign:
1823   case BO_SubAssign:
1824   case BO_AndAssign:
1825   case BO_OrAssign:
1826   case BO_XorAssign:
1827   case BO_MulAssign:
1828   case BO_DivAssign:
1829   case BO_RemAssign:
1830   case BO_ShlAssign:
1831   case BO_ShrAssign:
1832   case BO_Comma:
1833     llvm_unreachable("Unsupported atomic update operation");
1834   }
1835   auto *UpdateVal = Update.getScalarVal();
1836   if (auto *IC = dyn_cast<llvm::ConstantInt>(UpdateVal)) {
1837     UpdateVal = CGF.Builder.CreateIntCast(
1838         IC, X.getAddress()->getType()->getPointerElementType(),
1839         X.getType()->hasSignedIntegerRepresentation());
1840   }
1841   auto *Res = CGF.Builder.CreateAtomicRMW(RMWOp, X.getAddress(), UpdateVal, AO);
1842   return std::make_pair(true, RValue::get(Res));
1843 }
1844
1845 std::pair<bool, RValue> CodeGenFunction::EmitOMPAtomicSimpleUpdateExpr(
1846     LValue X, RValue E, BinaryOperatorKind BO, bool IsXLHSInRHSPart,
1847     llvm::AtomicOrdering AO, SourceLocation Loc,
1848     const llvm::function_ref<RValue(RValue)> &CommonGen) {
1849   // Update expressions are allowed to have the following forms:
1850   // x binop= expr; -> xrval + expr;
1851   // x++, ++x -> xrval + 1;
1852   // x--, --x -> xrval - 1;
1853   // x = x binop expr; -> xrval binop expr
1854   // x = expr Op x; - > expr binop xrval;
1855   auto Res = emitOMPAtomicRMW(*this, X, E, BO, AO, IsXLHSInRHSPart);
1856   if (!Res.first) {
1857     if (X.isGlobalReg()) {
1858       // Emit an update expression: 'xrval' binop 'expr' or 'expr' binop
1859       // 'xrval'.
1860       EmitStoreThroughLValue(CommonGen(EmitLoadOfLValue(X, Loc)), X);
1861     } else {
1862       // Perform compare-and-swap procedure.
1863       EmitAtomicUpdate(X, AO, CommonGen, X.getType().isVolatileQualified());
1864     }
1865   }
1866   return Res;
1867 }
1868
1869 static void EmitOMPAtomicUpdateExpr(CodeGenFunction &CGF, bool IsSeqCst,
1870                                     const Expr *X, const Expr *E,
1871                                     const Expr *UE, bool IsXLHSInRHSPart,
1872                                     SourceLocation Loc) {
1873   assert(isa<BinaryOperator>(UE->IgnoreImpCasts()) &&
1874          "Update expr in 'atomic update' must be a binary operator.");
1875   auto *BOUE = cast<BinaryOperator>(UE->IgnoreImpCasts());
1876   // Update expressions are allowed to have the following forms:
1877   // x binop= expr; -> xrval + expr;
1878   // x++, ++x -> xrval + 1;
1879   // x--, --x -> xrval - 1;
1880   // x = x binop expr; -> xrval binop expr
1881   // x = expr Op x; - > expr binop xrval;
1882   assert(X->isLValue() && "X of 'omp atomic update' is not lvalue");
1883   LValue XLValue = CGF.EmitLValue(X);
1884   RValue ExprRValue = CGF.EmitAnyExpr(E);
1885   auto AO = IsSeqCst ? llvm::SequentiallyConsistent : llvm::Monotonic;
1886   auto *LHS = cast<OpaqueValueExpr>(BOUE->getLHS()->IgnoreImpCasts());
1887   auto *RHS = cast<OpaqueValueExpr>(BOUE->getRHS()->IgnoreImpCasts());
1888   auto *XRValExpr = IsXLHSInRHSPart ? LHS : RHS;
1889   auto *ERValExpr = IsXLHSInRHSPart ? RHS : LHS;
1890   auto Gen =
1891       [&CGF, UE, ExprRValue, XRValExpr, ERValExpr](RValue XRValue) -> RValue {
1892         CodeGenFunction::OpaqueValueMapping MapExpr(CGF, ERValExpr, ExprRValue);
1893         CodeGenFunction::OpaqueValueMapping MapX(CGF, XRValExpr, XRValue);
1894         return CGF.EmitAnyExpr(UE);
1895       };
1896   (void)CGF.EmitOMPAtomicSimpleUpdateExpr(
1897       XLValue, ExprRValue, BOUE->getOpcode(), IsXLHSInRHSPart, AO, Loc, Gen);
1898   // OpenMP, 2.12.6, atomic Construct
1899   // Any atomic construct with a seq_cst clause forces the atomically
1900   // performed operation to include an implicit flush operation without a
1901   // list.
1902   if (IsSeqCst)
1903     CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitFlush(CGF, llvm::None, Loc);
1904 }
1905
1906 static RValue convertToType(CodeGenFunction &CGF, RValue Value,
1907                             QualType SourceType, QualType ResType) {
1908   switch (CGF.getEvaluationKind(ResType)) {
1909   case TEK_Scalar:
1910     return RValue::get(convertToScalarValue(CGF, Value, SourceType, ResType));
1911   case TEK_Complex: {
1912     auto Res = convertToComplexValue(CGF, Value, SourceType, ResType);
1913     return RValue::getComplex(Res.first, Res.second);
1914   }
1915   case TEK_Aggregate:
1916     break;
1917   }
1918   llvm_unreachable("Must be a scalar or complex.");
1919 }
1920
1921 static void EmitOMPAtomicCaptureExpr(CodeGenFunction &CGF, bool IsSeqCst,
1922                                      bool IsPostfixUpdate, const Expr *V,
1923                                      const Expr *X, const Expr *E,
1924                                      const Expr *UE, bool IsXLHSInRHSPart,
1925                                      SourceLocation Loc) {
1926   assert(X->isLValue() && "X of 'omp atomic capture' is not lvalue");
1927   assert(V->isLValue() && "V of 'omp atomic capture' is not lvalue");
1928   RValue NewVVal;
1929   LValue VLValue = CGF.EmitLValue(V);
1930   LValue XLValue = CGF.EmitLValue(X);
1931   RValue ExprRValue = CGF.EmitAnyExpr(E);
1932   auto AO = IsSeqCst ? llvm::SequentiallyConsistent : llvm::Monotonic;
1933   QualType NewVValType;
1934   if (UE) {
1935     // 'x' is updated with some additional value.
1936     assert(isa<BinaryOperator>(UE->IgnoreImpCasts()) &&
1937            "Update expr in 'atomic capture' must be a binary operator.");
1938     auto *BOUE = cast<BinaryOperator>(UE->IgnoreImpCasts());
1939     // Update expressions are allowed to have the following forms:
1940     // x binop= expr; -> xrval + expr;
1941     // x++, ++x -> xrval + 1;
1942     // x--, --x -> xrval - 1;
1943     // x = x binop expr; -> xrval binop expr
1944     // x = expr Op x; - > expr binop xrval;
1945     auto *LHS = cast<OpaqueValueExpr>(BOUE->getLHS()->IgnoreImpCasts());
1946     auto *RHS = cast<OpaqueValueExpr>(BOUE->getRHS()->IgnoreImpCasts());
1947     auto *XRValExpr = IsXLHSInRHSPart ? LHS : RHS;
1948     NewVValType = XRValExpr->getType();
1949     auto *ERValExpr = IsXLHSInRHSPart ? RHS : LHS;
1950     auto &&Gen = [&CGF, &NewVVal, UE, ExprRValue, XRValExpr, ERValExpr,
1951                   IsSeqCst, IsPostfixUpdate](RValue XRValue) -> RValue {
1952       CodeGenFunction::OpaqueValueMapping MapExpr(CGF, ERValExpr, ExprRValue);
1953       CodeGenFunction::OpaqueValueMapping MapX(CGF, XRValExpr, XRValue);
1954       RValue Res = CGF.EmitAnyExpr(UE);
1955       NewVVal = IsPostfixUpdate ? XRValue : Res;
1956       return Res;
1957     };
1958     auto Res = CGF.EmitOMPAtomicSimpleUpdateExpr(
1959         XLValue, ExprRValue, BOUE->getOpcode(), IsXLHSInRHSPart, AO, Loc, Gen);
1960     if (Res.first) {
1961       // 'atomicrmw' instruction was generated.
1962       if (IsPostfixUpdate) {
1963         // Use old value from 'atomicrmw'.
1964         NewVVal = Res.second;
1965       } else {
1966         // 'atomicrmw' does not provide new value, so evaluate it using old
1967         // value of 'x'.
1968         CodeGenFunction::OpaqueValueMapping MapExpr(CGF, ERValExpr, ExprRValue);
1969         CodeGenFunction::OpaqueValueMapping MapX(CGF, XRValExpr, Res.second);
1970         NewVVal = CGF.EmitAnyExpr(UE);
1971       }
1972     }
1973   } else {
1974     // 'x' is simply rewritten with some 'expr'.
1975     NewVValType = X->getType().getNonReferenceType();
1976     ExprRValue = convertToType(CGF, ExprRValue, E->getType(),
1977                                X->getType().getNonReferenceType());
1978     auto &&Gen = [&CGF, &NewVVal, ExprRValue](RValue XRValue) -> RValue {
1979       NewVVal = XRValue;
1980       return ExprRValue;
1981     };
1982     // Try to perform atomicrmw xchg, otherwise simple exchange.
1983     auto Res = CGF.EmitOMPAtomicSimpleUpdateExpr(
1984         XLValue, ExprRValue, /*BO=*/BO_Assign, /*IsXLHSInRHSPart=*/false, AO,
1985         Loc, Gen);
1986     if (Res.first) {
1987       // 'atomicrmw' instruction was generated.
1988       NewVVal = IsPostfixUpdate ? Res.second : ExprRValue;
1989     }
1990   }
1991   // Emit post-update store to 'v' of old/new 'x' value.
1992   emitSimpleStore(CGF, VLValue, NewVVal, NewVValType);
1993   // OpenMP, 2.12.6, atomic Construct
1994   // Any atomic construct with a seq_cst clause forces the atomically
1995   // performed operation to include an implicit flush operation without a
1996   // list.
1997   if (IsSeqCst)
1998     CGF.CGM.getOpenMPRuntime().emitFlush(CGF, llvm::None, Loc);
1999 }
2000
2001 static void EmitOMPAtomicExpr(CodeGenFunction &CGF, OpenMPClauseKind Kind,
2002                               bool IsSeqCst, bool IsPostfixUpdate,
2003                               const Expr *X, const Expr *V, const Expr *E,
2004                               const Expr *UE, bool IsXLHSInRHSPart,
2005                               SourceLocation Loc) {
2006   switch (Kind) {
2007   case OMPC_read:
2008     EmitOMPAtomicReadExpr(CGF, IsSeqCst, X, V, Loc);
2009     break;
2010   case OMPC_write:
2011     EmitOMPAtomicWriteExpr(CGF, IsSeqCst, X, E, Loc);
2012     break;
2013   case OMPC_unknown:
2014   case OMPC_update:
2015     EmitOMPAtomicUpdateExpr(CGF, IsSeqCst, X, E, UE, IsXLHSInRHSPart, Loc);
2016     break;
2017   case OMPC_capture:
2018     EmitOMPAtomicCaptureExpr(CGF, IsSeqCst, IsPostfixUpdate, V, X, E, UE,
2019                              IsXLHSInRHSPart, Loc);
2020     break;
2021   case OMPC_if:
2022   case OMPC_final:
2023   case OMPC_num_threads:
2024   case OMPC_private:
2025   case OMPC_firstprivate:
2026   case OMPC_lastprivate:
2027   case OMPC_reduction:
2028   case OMPC_safelen:
2029   case OMPC_collapse:
2030   case OMPC_default:
2031   case OMPC_seq_cst:
2032   case OMPC_shared:
2033   case OMPC_linear:
2034   case OMPC_aligned:
2035   case OMPC_copyin:
2036   case OMPC_copyprivate:
2037   case OMPC_flush:
2038   case OMPC_proc_bind:
2039   case OMPC_schedule:
2040   case OMPC_ordered:
2041   case OMPC_nowait:
2042   case OMPC_untied:
2043   case OMPC_threadprivate:
2044   case OMPC_mergeable:
2045     llvm_unreachable("Clause is not allowed in 'omp atomic'.");
2046   }
2047 }
2048
2049 void CodeGenFunction::EmitOMPAtomicDirective(const OMPAtomicDirective &S) {
2050   bool IsSeqCst = S.getSingleClause(/*K=*/OMPC_seq_cst);
2051   OpenMPClauseKind Kind = OMPC_unknown;
2052   for (auto *C : S.clauses()) {
2053     // Find first clause (skip seq_cst clause, if it is first).
2054     if (C->getClauseKind() != OMPC_seq_cst) {
2055       Kind = C->getClauseKind();
2056       break;
2057     }
2058   }
2059
2060   const auto *CS =
2061       S.getAssociatedStmt()->IgnoreContainers(/*IgnoreCaptured=*/true);
2062   if (const auto *EWC = dyn_cast<ExprWithCleanups>(CS)) {
2063     enterFullExpression(EWC);
2064   }
2065   // Processing for statements under 'atomic capture'.
2066   if (const auto *Compound = dyn_cast<CompoundStmt>(CS)) {
2067     for (const auto *C : Compound->body()) {
2068       if (const auto *EWC = dyn_cast<ExprWithCleanups>(C)) {
2069         enterFullExpression(EWC);
2070       }
2071     }
2072   }
2073
2074   LexicalScope Scope(*this, S.getSourceRange());
2075   auto &&CodeGen = [&S, Kind, IsSeqCst](CodeGenFunction &CGF) {
2076     EmitOMPAtomicExpr(CGF, Kind, IsSeqCst, S.isPostfixUpdate(), S.getX(),
2077                       S.getV(), S.getExpr(), S.getUpdateExpr(),
2078                       S.isXLHSInRHSPart(), S.getLocStart());
2079   };
2080   CGM.getOpenMPRuntime().emitInlinedDirective(*this, CodeGen);
2081 }
2082
2083 void CodeGenFunction::EmitOMPTargetDirective(const OMPTargetDirective &) {
2084   llvm_unreachable("CodeGen for 'omp target' is not supported yet.");
2085 }
2086
2087 void CodeGenFunction::EmitOMPTeamsDirective(const OMPTeamsDirective &) {
2088   llvm_unreachable("CodeGen for 'omp teams' is not supported yet.");
2089 }