// RUN: mlir-opt %s -convert-gpu-to-nvvm -split-input-file | FileCheck %s

module attributes {gpu.kernel_module} {
  // CHECK-LABEL: func @gpu_index_ops()
  func @gpu_index_ops()
      attributes { gpu.kernel } {
    // CHECK: = nvvm.read.ptx.sreg.tid.x : !llvm.i32
    %tIdX = "gpu.thread_id"() {dimension = "x"} : () -> (index)
    // CHECK: = nvvm.read.ptx.sreg.tid.y : !llvm.i32
    %tIdY = "gpu.thread_id"() {dimension = "y"} : () -> (index)
    // CHECK: = nvvm.read.ptx.sreg.tid.z : !llvm.i32
    %tIdZ = "gpu.thread_id"() {dimension = "z"} : () -> (index)

    // CHECK: = nvvm.read.ptx.sreg.ntid.x : !llvm.i32
    %bDimX = "gpu.block_dim"() {dimension = "x"} : () -> (index)
    // CHECK: = nvvm.read.ptx.sreg.ntid.y : !llvm.i32
    %bDimY = "gpu.block_dim"() {dimension = "y"} : () -> (index)
    // CHECK: = nvvm.read.ptx.sreg.ntid.z : !llvm.i32
    %bDimZ = "gpu.block_dim"() {dimension = "z"} : () -> (index)

    // CHECK: = nvvm.read.ptx.sreg.ctaid.x : !llvm.i32
    %bIdX = "gpu.block_id"() {dimension = "x"} : () -> (index)
    // CHECK: = nvvm.read.ptx.sreg.ctaid.y : !llvm.i32
    %bIdY = "gpu.block_id"() {dimension = "y"} : () -> (index)
    // CHECK: = nvvm.read.ptx.sreg.ctaid.z : !llvm.i32
    %bIdZ = "gpu.block_id"() {dimension = "z"} : () -> (index)

    // CHECK: = nvvm.read.ptx.sreg.nctaid.x : !llvm.i32
    %gDimX = "gpu.grid_dim"() {dimension = "x"} : () -> (index)
    // CHECK: = nvvm.read.ptx.sreg.nctaid.y : !llvm.i32
    %gDimY = "gpu.grid_dim"() {dimension = "y"} : () -> (index)
    // CHECK: = nvvm.read.ptx.sreg.nctaid.z : !llvm.i32
    %gDimZ = "gpu.grid_dim"() {dimension = "z"} : () -> (index)

    std.return
  }
}

// -----

module attributes {gpu.kernel_module} {
  // CHECK-LABEL: func @gpu_all_reduce_op()
  func @gpu_all_reduce_op()
      attributes { gpu.kernel } {
    %arg0 = constant 1.0 : f32
    // TODO(csigg): Check full IR expansion once lowering has settled.
    // CHECK: nvvm.shfl.sync.bfly
    // CHECK: nvvm.barrier0
    // CHECK: llvm.fadd
    %result = "gpu.all_reduce"(%arg0) ({}) {op = "add"} : (f32) -> (f32)

    std.return
  }
}

// -----

module attributes {gpu.kernel_module} {
  // CHECK-LABEL: func @gpu_all_reduce_region()
  func @gpu_all_reduce_region()
      attributes { gpu.kernel } {
    %arg0 = constant 1 : i32
    // TODO(csigg): Check full IR expansion once lowering has settled.
    // CHECK: nvvm.shfl.sync.bfly
    // CHECK: nvvm.barrier0
    %result = "gpu.all_reduce"(%arg0) ({
    ^bb(%lhs : i32, %rhs : i32):
      %xor = xor %lhs, %rhs : i32
      "gpu.yield"(%xor) : (i32) -> ()
    }) : (i32) -> (i32)
    std.return
  }
}

// -----

module attributes {gpu.kernel_module} {
  // CHECK-LABEL: func @gpu_shuffle()
  func @gpu_shuffle()
      attributes { gpu.kernel } {
    // CHECK: %[[#VALUE:]] = llvm.mlir.constant(1.000000e+00 : f32) : !llvm.float
    %arg0 = constant 1.0 : f32
    // CHECK: %[[#OFFSET:]] = llvm.mlir.constant(4 : i32) : !llvm.i32
    %arg1 = constant 4 : i32
    // CHECK: %[[#WIDTH:]] = llvm.mlir.constant(23 : i32) : !llvm.i32
    %arg2 = constant 23 : i32
    // CHECK: %[[#ONE:]] = llvm.mlir.constant(1 : i32) : !llvm.i32
    // CHECK: %[[#SHL:]] = llvm.shl %[[#ONE]], %[[#WIDTH]] : !llvm.i32
    // CHECK: %[[#MASK:]] = llvm.sub %[[#SHL]], %[[#ONE]] : !llvm.i32
    // CHECK: %[[#CLAMP:]] = llvm.sub %[[#WIDTH]], %[[#ONE]] : !llvm.i32
    // CHECK: %[[#SHFL:]] = nvvm.shfl.sync.bfly %[[#MASK]], %[[#VALUE]], %[[#OFFSET]], %[[#CLAMP]] : !llvm<"{ float, i1 }">
    // CHECK: llvm.extractvalue %[[#SHFL]][0 : index] : !llvm<"{ float, i1 }">
    // CHECK: llvm.extractvalue %[[#SHFL]][1 : index] : !llvm<"{ float, i1 }">
    %shfl, %pred = "gpu.shuffle"(%arg0, %arg1, %arg2) { mode = "xor" } : (f32, i32, i32) -> (f32, i1)

    std.return
  }
}

// -----

module attributes {gpu.kernel_module} {
  // CHECK-LABEL: func @gpu_sync()
  func @gpu_sync()
      attributes { gpu.kernel } {
    // CHECK: nvvm.barrier0
    gpu.barrier
    std.return
  }
}

// -----

module attributes {gpu.kernel_module} {
  // CHECK: llvm.func @__nv_fabsf(!llvm.float) -> !llvm.float
  // CHECK: llvm.func @__nv_fabs(!llvm.double) -> !llvm.double
  // CHECK-LABEL: func @gpu_fabs
  func @gpu_fabs(%arg_f32 : f32, %arg_f64 : f64) {
    %result32 = std.absf %arg_f32 : f32
    // CHECK: llvm.call @__nv_fabsf(%{{.*}}) : (!llvm.float) -> !llvm.float
    %result64 = std.absf %arg_f64 : f64
    // CHECK: llvm.call @__nv_fabs(%{{.*}}) : (!llvm.double) -> !llvm.double
    std.return
  }
}

// -----

module attributes {gpu.kernel_module} {
  // CHECK: llvm.func @__nv_ceilf(!llvm.float) -> !llvm.float
  // CHECK: llvm.func @__nv_ceil(!llvm.double) -> !llvm.double
  // CHECK-LABEL: func @gpu_ceil
  func @gpu_ceil(%arg_f32 : f32, %arg_f64 : f64) {
    %result32 = std.ceilf %arg_f32 : f32
    // CHECK: llvm.call @__nv_ceilf(%{{.*}}) : (!llvm.float) -> !llvm.float
    %result64 = std.ceilf %arg_f64 : f64
    // CHECK: llvm.call @__nv_ceil(%{{.*}}) : (!llvm.double) -> !llvm.double
    std.return
  }
}

// -----

module attributes {gpu.kernel_module} {
  // CHECK: llvm.func @__nv_cosf(!llvm.float) -> !llvm.float
  // CHECK: llvm.func @__nv_cos(!llvm.double) -> !llvm.double
  // CHECK-LABEL: func @gpu_cos
  func @gpu_cos(%arg_f32 : f32, %arg_f64 : f64) {
    %result32 = std.cos %arg_f32 : f32
    // CHECK: llvm.call @__nv_cosf(%{{.*}}) : (!llvm.float) -> !llvm.float
    %result64 = std.cos %arg_f64 : f64
    // CHECK: llvm.call @__nv_cos(%{{.*}}) : (!llvm.double) -> !llvm.double
    std.return
  }
}

// -----

module attributes {gpu.kernel_module} {
  // CHECK: llvm.func @__nv_expf(!llvm.float) -> !llvm.float
  // CHECK: llvm.func @__nv_exp(!llvm.double) -> !llvm.double
  // CHECK-LABEL: func @gpu_exp
  func @gpu_exp(%arg_f32 : f32, %arg_f64 : f64) {
    %exp_f32 = std.exp %arg_f32 : f32
    // CHECK: llvm.call @__nv_expf(%{{.*}}) : (!llvm.float) -> !llvm.float
    %result_f32 = std.exp %exp_f32 : f32
    // CHECK: llvm.call @__nv_expf(%{{.*}}) : (!llvm.float) -> !llvm.float
    %result64 = std.exp %arg_f64 : f64
    // CHECK: llvm.call @__nv_exp(%{{.*}}) : (!llvm.double) -> !llvm.double
    std.return
  }
}

// -----

// Test that we handled properly operation with SymbolTable other than module op
module attributes {gpu.kernel_module} {
  "test.symbol_scope"() ({
  // CHECK: test.symbol_scope
  // CHECK: llvm.func @__nv_expf(!llvm.float) -> !llvm.float
  // CHECK: llvm.func @__nv_exp(!llvm.double) -> !llvm.double
  // CHECK-LABEL: func @gpu_exp
    func @gpu_exp(%arg_f32 : f32, %arg_f64 : f64) {
      %exp_f32 = std.exp %arg_f32 : f32
      // CHECK: llvm.call @__nv_expf(%{{.*}}) : (!llvm.float) -> !llvm.float
      %result_f32 = std.exp %exp_f32 : f32
      // CHECK: llvm.call @__nv_expf(%{{.*}}) : (!llvm.float) -> !llvm.float
      %result64 = std.exp %arg_f64 : f64
      // CHECK: llvm.call @__nv_exp(%{{.*}}) : (!llvm.double) -> !llvm.double
      std.return
    }
    "test.finish" () : () -> ()
  }) : () -> ()
}