]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/cmd/compile/internal/ssa/rewrite.go
cmd/compile/internal/ssa: optimize (AND (MOVDconst [-1] x)) on PPC64
[gostls13.git] / src / cmd / compile / internal / ssa / rewrite.go
1 // Copyright 2015 The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE file.
4
5 package ssa
6
7 import (
8         "cmd/compile/internal/base"
9         "cmd/compile/internal/logopt"
10         "cmd/compile/internal/reflectdata"
11         "cmd/compile/internal/types"
12         "cmd/internal/obj"
13         "cmd/internal/obj/s390x"
14         "cmd/internal/objabi"
15         "cmd/internal/src"
16         "encoding/binary"
17         "fmt"
18         "internal/buildcfg"
19         "io"
20         "math"
21         "math/bits"
22         "os"
23         "path/filepath"
24         "strings"
25 )
26
27 type deadValueChoice bool
28
29 const (
30         leaveDeadValues  deadValueChoice = false
31         removeDeadValues                 = true
32 )
33
34 // deadcode indicates whether rewrite should try to remove any values that become dead.
35 func applyRewrite(f *Func, rb blockRewriter, rv valueRewriter, deadcode deadValueChoice) {
36         // repeat rewrites until we find no more rewrites
37         pendingLines := f.cachedLineStarts // Holds statement boundaries that need to be moved to a new value/block
38         pendingLines.clear()
39         debug := f.pass.debug
40         if debug > 1 {
41                 fmt.Printf("%s: rewriting for %s\n", f.pass.name, f.Name)
42         }
43         var iters int
44         var states map[string]bool
45         for {
46                 change := false
47                 deadChange := false
48                 for _, b := range f.Blocks {
49                         var b0 *Block
50                         if debug > 1 {
51                                 b0 = new(Block)
52                                 *b0 = *b
53                                 b0.Succs = append([]Edge{}, b.Succs...) // make a new copy, not aliasing
54                         }
55                         for i, c := range b.ControlValues() {
56                                 for c.Op == OpCopy {
57                                         c = c.Args[0]
58                                         b.ReplaceControl(i, c)
59                                 }
60                         }
61                         if rb(b) {
62                                 change = true
63                                 if debug > 1 {
64                                         fmt.Printf("rewriting %s  ->  %s\n", b0.LongString(), b.LongString())
65                                 }
66                         }
67                         for j, v := range b.Values {
68                                 var v0 *Value
69                                 if debug > 1 {
70                                         v0 = new(Value)
71                                         *v0 = *v
72                                         v0.Args = append([]*Value{}, v.Args...) // make a new copy, not aliasing
73                                 }
74                                 if v.Uses == 0 && v.removeable() {
75                                         if v.Op != OpInvalid && deadcode == removeDeadValues {
76                                                 // Reset any values that are now unused, so that we decrement
77                                                 // the use count of all of its arguments.
78                                                 // Not quite a deadcode pass, because it does not handle cycles.
79                                                 // But it should help Uses==1 rules to fire.
80                                                 v.reset(OpInvalid)
81                                                 deadChange = true
82                                         }
83                                         // No point rewriting values which aren't used.
84                                         continue
85                                 }
86
87                                 vchange := phielimValue(v)
88                                 if vchange && debug > 1 {
89                                         fmt.Printf("rewriting %s  ->  %s\n", v0.LongString(), v.LongString())
90                                 }
91
92                                 // Eliminate copy inputs.
93                                 // If any copy input becomes unused, mark it
94                                 // as invalid and discard its argument. Repeat
95                                 // recursively on the discarded argument.
96                                 // This phase helps remove phantom "dead copy" uses
97                                 // of a value so that a x.Uses==1 rule condition
98                                 // fires reliably.
99                                 for i, a := range v.Args {
100                                         if a.Op != OpCopy {
101                                                 continue
102                                         }
103                                         aa := copySource(a)
104                                         v.SetArg(i, aa)
105                                         // If a, a copy, has a line boundary indicator, attempt to find a new value
106                                         // to hold it.  The first candidate is the value that will replace a (aa),
107                                         // if it shares the same block and line and is eligible.
108                                         // The second option is v, which has a as an input.  Because aa is earlier in
109                                         // the data flow, it is the better choice.
110                                         if a.Pos.IsStmt() == src.PosIsStmt {
111                                                 if aa.Block == a.Block && aa.Pos.Line() == a.Pos.Line() && aa.Pos.IsStmt() != src.PosNotStmt {
112                                                         aa.Pos = aa.Pos.WithIsStmt()
113                                                 } else if v.Block == a.Block && v.Pos.Line() == a.Pos.Line() && v.Pos.IsStmt() != src.PosNotStmt {
114                                                         v.Pos = v.Pos.WithIsStmt()
115                                                 } else {
116                                                         // Record the lost line and look for a new home after all rewrites are complete.
117                                                         // TODO: it's possible (in FOR loops, in particular) for statement boundaries for the same
118                                                         // line to appear in more than one block, but only one block is stored, so if both end
119                                                         // up here, then one will be lost.
120                                                         pendingLines.set(a.Pos, int32(a.Block.ID))
121                                                 }
122                                                 a.Pos = a.Pos.WithNotStmt()
123                                         }
124                                         vchange = true
125                                         for a.Uses == 0 {
126                                                 b := a.Args[0]
127                                                 a.reset(OpInvalid)
128                                                 a = b
129                                         }
130                                 }
131                                 if vchange && debug > 1 {
132                                         fmt.Printf("rewriting %s  ->  %s\n", v0.LongString(), v.LongString())
133                                 }
134
135                                 // apply rewrite function
136                                 if rv(v) {
137                                         vchange = true
138                                         // If value changed to a poor choice for a statement boundary, move the boundary
139                                         if v.Pos.IsStmt() == src.PosIsStmt {
140                                                 if k := nextGoodStatementIndex(v, j, b); k != j {
141                                                         v.Pos = v.Pos.WithNotStmt()
142                                                         b.Values[k].Pos = b.Values[k].Pos.WithIsStmt()
143                                                 }
144                                         }
145                                 }
146
147                                 change = change || vchange
148                                 if vchange && debug > 1 {
149                                         fmt.Printf("rewriting %s  ->  %s\n", v0.LongString(), v.LongString())
150                                 }
151                         }
152                 }
153                 if !change && !deadChange {
154                         break
155                 }
156                 iters++
157                 if (iters > 1000 || debug >= 2) && change {
158                         // We've done a suspiciously large number of rewrites (or we're in debug mode).
159                         // As of Sep 2021, 90% of rewrites complete in 4 iterations or fewer
160                         // and the maximum value encountered during make.bash is 12.
161                         // Start checking for cycles. (This is too expensive to do routinely.)
162                         // Note: we avoid this path for deadChange-only iterations, to fix #51639.
163                         if states == nil {
164                                 states = make(map[string]bool)
165                         }
166                         h := f.rewriteHash()
167                         if _, ok := states[h]; ok {
168                                 // We've found a cycle.
169                                 // To diagnose it, set debug to 2 and start again,
170                                 // so that we'll print all rules applied until we complete another cycle.
171                                 // If debug is already >= 2, we've already done that, so it's time to crash.
172                                 if debug < 2 {
173                                         debug = 2
174                                         states = make(map[string]bool)
175                                 } else {
176                                         f.Fatalf("rewrite cycle detected")
177                                 }
178                         }
179                         states[h] = true
180                 }
181         }
182         // remove clobbered values
183         for _, b := range f.Blocks {
184                 j := 0
185                 for i, v := range b.Values {
186                         vl := v.Pos
187                         if v.Op == OpInvalid {
188                                 if v.Pos.IsStmt() == src.PosIsStmt {
189                                         pendingLines.set(vl, int32(b.ID))
190                                 }
191                                 f.freeValue(v)
192                                 continue
193                         }
194                         if v.Pos.IsStmt() != src.PosNotStmt && !notStmtBoundary(v.Op) && pendingLines.get(vl) == int32(b.ID) {
195                                 pendingLines.remove(vl)
196                                 v.Pos = v.Pos.WithIsStmt()
197                         }
198                         if i != j {
199                                 b.Values[j] = v
200                         }
201                         j++
202                 }
203                 if pendingLines.get(b.Pos) == int32(b.ID) {
204                         b.Pos = b.Pos.WithIsStmt()
205                         pendingLines.remove(b.Pos)
206                 }
207                 b.truncateValues(j)
208         }
209 }
210
211 // Common functions called from rewriting rules
212
213 func is64BitFloat(t *types.Type) bool {
214         return t.Size() == 8 && t.IsFloat()
215 }
216
217 func is32BitFloat(t *types.Type) bool {
218         return t.Size() == 4 && t.IsFloat()
219 }
220
221 func is64BitInt(t *types.Type) bool {
222         return t.Size() == 8 && t.IsInteger()
223 }
224
225 func is32BitInt(t *types.Type) bool {
226         return t.Size() == 4 && t.IsInteger()
227 }
228
229 func is16BitInt(t *types.Type) bool {
230         return t.Size() == 2 && t.IsInteger()
231 }
232
233 func is8BitInt(t *types.Type) bool {
234         return t.Size() == 1 && t.IsInteger()
235 }
236
237 func isPtr(t *types.Type) bool {
238         return t.IsPtrShaped()
239 }
240
241 // mergeSym merges two symbolic offsets. There is no real merging of
242 // offsets, we just pick the non-nil one.
243 func mergeSym(x, y Sym) Sym {
244         if x == nil {
245                 return y
246         }
247         if y == nil {
248                 return x
249         }
250         panic(fmt.Sprintf("mergeSym with two non-nil syms %v %v", x, y))
251 }
252
253 func canMergeSym(x, y Sym) bool {
254         return x == nil || y == nil
255 }
256
257 // canMergeLoadClobber reports whether the load can be merged into target without
258 // invalidating the schedule.
259 // It also checks that the other non-load argument x is something we
260 // are ok with clobbering.
261 func canMergeLoadClobber(target, load, x *Value) bool {
262         // The register containing x is going to get clobbered.
263         // Don't merge if we still need the value of x.
264         // We don't have liveness information here, but we can
265         // approximate x dying with:
266         //  1) target is x's only use.
267         //  2) target is not in a deeper loop than x.
268         if x.Uses != 1 {
269                 return false
270         }
271         loopnest := x.Block.Func.loopnest()
272         loopnest.calculateDepths()
273         if loopnest.depth(target.Block.ID) > loopnest.depth(x.Block.ID) {
274                 return false
275         }
276         return canMergeLoad(target, load)
277 }
278
279 // canMergeLoad reports whether the load can be merged into target without
280 // invalidating the schedule.
281 func canMergeLoad(target, load *Value) bool {
282         if target.Block.ID != load.Block.ID {
283                 // If the load is in a different block do not merge it.
284                 return false
285         }
286
287         // We can't merge the load into the target if the load
288         // has more than one use.
289         if load.Uses != 1 {
290                 return false
291         }
292
293         mem := load.MemoryArg()
294
295         // We need the load's memory arg to still be alive at target. That
296         // can't be the case if one of target's args depends on a memory
297         // state that is a successor of load's memory arg.
298         //
299         // For example, it would be invalid to merge load into target in
300         // the following situation because newmem has killed oldmem
301         // before target is reached:
302         //     load = read ... oldmem
303         //   newmem = write ... oldmem
304         //     arg0 = read ... newmem
305         //   target = add arg0 load
306         //
307         // If the argument comes from a different block then we can exclude
308         // it immediately because it must dominate load (which is in the
309         // same block as target).
310         var args []*Value
311         for _, a := range target.Args {
312                 if a != load && a.Block.ID == target.Block.ID {
313                         args = append(args, a)
314                 }
315         }
316
317         // memPreds contains memory states known to be predecessors of load's
318         // memory state. It is lazily initialized.
319         var memPreds map[*Value]bool
320         for i := 0; len(args) > 0; i++ {
321                 const limit = 100
322                 if i >= limit {
323                         // Give up if we have done a lot of iterations.
324                         return false
325                 }
326                 v := args[len(args)-1]
327                 args = args[:len(args)-1]
328                 if target.Block.ID != v.Block.ID {
329                         // Since target and load are in the same block
330                         // we can stop searching when we leave the block.
331                         continue
332                 }
333                 if v.Op == OpPhi {
334                         // A Phi implies we have reached the top of the block.
335                         // The memory phi, if it exists, is always
336                         // the first logical store in the block.
337                         continue
338                 }
339                 if v.Type.IsTuple() && v.Type.FieldType(1).IsMemory() {
340                         // We could handle this situation however it is likely
341                         // to be very rare.
342                         return false
343                 }
344                 if v.Op.SymEffect()&SymAddr != 0 {
345                         // This case prevents an operation that calculates the
346                         // address of a local variable from being forced to schedule
347                         // before its corresponding VarDef.
348                         // See issue 28445.
349                         //   v1 = LOAD ...
350                         //   v2 = VARDEF
351                         //   v3 = LEAQ
352                         //   v4 = CMPQ v1 v3
353                         // We don't want to combine the CMPQ with the load, because
354                         // that would force the CMPQ to schedule before the VARDEF, which
355                         // in turn requires the LEAQ to schedule before the VARDEF.
356                         return false
357                 }
358                 if v.Type.IsMemory() {
359                         if memPreds == nil {
360                                 // Initialise a map containing memory states
361                                 // known to be predecessors of load's memory
362                                 // state.
363                                 memPreds = make(map[*Value]bool)
364                                 m := mem
365                                 const limit = 50
366                                 for i := 0; i < limit; i++ {
367                                         if m.Op == OpPhi {
368                                                 // The memory phi, if it exists, is always
369                                                 // the first logical store in the block.
370                                                 break
371                                         }
372                                         if m.Block.ID != target.Block.ID {
373                                                 break
374                                         }
375                                         if !m.Type.IsMemory() {
376                                                 break
377                                         }
378                                         memPreds[m] = true
379                                         if len(m.Args) == 0 {
380                                                 break
381                                         }
382                                         m = m.MemoryArg()
383                                 }
384                         }
385
386                         // We can merge if v is a predecessor of mem.
387                         //
388                         // For example, we can merge load into target in the
389                         // following scenario:
390                         //      x = read ... v
391                         //    mem = write ... v
392                         //   load = read ... mem
393                         // target = add x load
394                         if memPreds[v] {
395                                 continue
396                         }
397                         return false
398                 }
399                 if len(v.Args) > 0 && v.Args[len(v.Args)-1] == mem {
400                         // If v takes mem as an input then we know mem
401                         // is valid at this point.
402                         continue
403                 }
404                 for _, a := range v.Args {
405                         if target.Block.ID == a.Block.ID {
406                                 args = append(args, a)
407                         }
408                 }
409         }
410
411         return true
412 }
413
414 // isSameCall reports whether sym is the same as the given named symbol.
415 func isSameCall(sym interface{}, name string) bool {
416         fn := sym.(*AuxCall).Fn
417         return fn != nil && fn.String() == name
418 }
419
420 // canLoadUnaligned reports if the architecture supports unaligned load operations.
421 func canLoadUnaligned(c *Config) bool {
422         return c.ctxt.Arch.Alignment == 1
423 }
424
425 // nlzX returns the number of leading zeros.
426 func nlz64(x int64) int { return bits.LeadingZeros64(uint64(x)) }
427 func nlz32(x int32) int { return bits.LeadingZeros32(uint32(x)) }
428 func nlz16(x int16) int { return bits.LeadingZeros16(uint16(x)) }
429 func nlz8(x int8) int   { return bits.LeadingZeros8(uint8(x)) }
430
431 // ntzX returns the number of trailing zeros.
432 func ntz64(x int64) int { return bits.TrailingZeros64(uint64(x)) }
433 func ntz32(x int32) int { return bits.TrailingZeros32(uint32(x)) }
434 func ntz16(x int16) int { return bits.TrailingZeros16(uint16(x)) }
435 func ntz8(x int8) int   { return bits.TrailingZeros8(uint8(x)) }
436
437 func oneBit(x int64) bool   { return x&(x-1) == 0 && x != 0 }
438 func oneBit8(x int8) bool   { return x&(x-1) == 0 && x != 0 }
439 func oneBit16(x int16) bool { return x&(x-1) == 0 && x != 0 }
440 func oneBit32(x int32) bool { return x&(x-1) == 0 && x != 0 }
441 func oneBit64(x int64) bool { return x&(x-1) == 0 && x != 0 }
442
443 // nto returns the number of trailing ones.
444 func nto(x int64) int64 {
445         return int64(ntz64(^x))
446 }
447
448 // logX returns logarithm of n base 2.
449 // n must be a positive power of 2 (isPowerOfTwoX returns true).
450 func log8(n int8) int64 {
451         return int64(bits.Len8(uint8(n))) - 1
452 }
453 func log16(n int16) int64 {
454         return int64(bits.Len16(uint16(n))) - 1
455 }
456 func log32(n int32) int64 {
457         return int64(bits.Len32(uint32(n))) - 1
458 }
459 func log64(n int64) int64 {
460         return int64(bits.Len64(uint64(n))) - 1
461 }
462
463 // log2uint32 returns logarithm in base 2 of uint32(n), with log2(0) = -1.
464 // Rounds down.
465 func log2uint32(n int64) int64 {
466         return int64(bits.Len32(uint32(n))) - 1
467 }
468
469 // isPowerOfTwoX functions report whether n is a power of 2.
470 func isPowerOfTwo8(n int8) bool {
471         return n > 0 && n&(n-1) == 0
472 }
473 func isPowerOfTwo16(n int16) bool {
474         return n > 0 && n&(n-1) == 0
475 }
476 func isPowerOfTwo32(n int32) bool {
477         return n > 0 && n&(n-1) == 0
478 }
479 func isPowerOfTwo64(n int64) bool {
480         return n > 0 && n&(n-1) == 0
481 }
482
483 // isUint64PowerOfTwo reports whether uint64(n) is a power of 2.
484 func isUint64PowerOfTwo(in int64) bool {
485         n := uint64(in)
486         return n > 0 && n&(n-1) == 0
487 }
488
489 // isUint32PowerOfTwo reports whether uint32(n) is a power of 2.
490 func isUint32PowerOfTwo(in int64) bool {
491         n := uint64(uint32(in))
492         return n > 0 && n&(n-1) == 0
493 }
494
495 // is32Bit reports whether n can be represented as a signed 32 bit integer.
496 func is32Bit(n int64) bool {
497         return n == int64(int32(n))
498 }
499
500 // is16Bit reports whether n can be represented as a signed 16 bit integer.
501 func is16Bit(n int64) bool {
502         return n == int64(int16(n))
503 }
504
505 // is8Bit reports whether n can be represented as a signed 8 bit integer.
506 func is8Bit(n int64) bool {
507         return n == int64(int8(n))
508 }
509
510 // isU8Bit reports whether n can be represented as an unsigned 8 bit integer.
511 func isU8Bit(n int64) bool {
512         return n == int64(uint8(n))
513 }
514
515 // isU12Bit reports whether n can be represented as an unsigned 12 bit integer.
516 func isU12Bit(n int64) bool {
517         return 0 <= n && n < (1<<12)
518 }
519
520 // isU16Bit reports whether n can be represented as an unsigned 16 bit integer.
521 func isU16Bit(n int64) bool {
522         return n == int64(uint16(n))
523 }
524
525 // isU32Bit reports whether n can be represented as an unsigned 32 bit integer.
526 func isU32Bit(n int64) bool {
527         return n == int64(uint32(n))
528 }
529
530 // is20Bit reports whether n can be represented as a signed 20 bit integer.
531 func is20Bit(n int64) bool {
532         return -(1<<19) <= n && n < (1<<19)
533 }
534
535 // b2i translates a boolean value to 0 or 1 for assigning to auxInt.
536 func b2i(b bool) int64 {
537         if b {
538                 return 1
539         }
540         return 0
541 }
542
543 // b2i32 translates a boolean value to 0 or 1.
544 func b2i32(b bool) int32 {
545         if b {
546                 return 1
547         }
548         return 0
549 }
550
551 // shiftIsBounded reports whether (left/right) shift Value v is known to be bounded.
552 // A shift is bounded if it is shifting by less than the width of the shifted value.
553 func shiftIsBounded(v *Value) bool {
554         return v.AuxInt != 0
555 }
556
557 // canonLessThan returns whether x is "ordered" less than y, for purposes of normalizing
558 // generated code as much as possible.
559 func canonLessThan(x, y *Value) bool {
560         if x.Op != y.Op {
561                 return x.Op < y.Op
562         }
563         if !x.Pos.SameFileAndLine(y.Pos) {
564                 return x.Pos.Before(y.Pos)
565         }
566         return x.ID < y.ID
567 }
568
569 // truncate64Fto32F converts a float64 value to a float32 preserving the bit pattern
570 // of the mantissa. It will panic if the truncation results in lost information.
571 func truncate64Fto32F(f float64) float32 {
572         if !isExactFloat32(f) {
573                 panic("truncate64Fto32F: truncation is not exact")
574         }
575         if !math.IsNaN(f) {
576                 return float32(f)
577         }
578         // NaN bit patterns aren't necessarily preserved across conversion
579         // instructions so we need to do the conversion manually.
580         b := math.Float64bits(f)
581         m := b & ((1 << 52) - 1) // mantissa (a.k.a. significand)
582         //          | sign                  | exponent   | mantissa       |
583         r := uint32(((b >> 32) & (1 << 31)) | 0x7f800000 | (m >> (52 - 23)))
584         return math.Float32frombits(r)
585 }
586
587 // extend32Fto64F converts a float32 value to a float64 value preserving the bit
588 // pattern of the mantissa.
589 func extend32Fto64F(f float32) float64 {
590         if !math.IsNaN(float64(f)) {
591                 return float64(f)
592         }
593         // NaN bit patterns aren't necessarily preserved across conversion
594         // instructions so we need to do the conversion manually.
595         b := uint64(math.Float32bits(f))
596         //   | sign                  | exponent      | mantissa                    |
597         r := ((b << 32) & (1 << 63)) | (0x7ff << 52) | ((b & 0x7fffff) << (52 - 23))
598         return math.Float64frombits(r)
599 }
600
601 // DivisionNeedsFixUp reports whether the division needs fix-up code.
602 func DivisionNeedsFixUp(v *Value) bool {
603         return v.AuxInt == 0
604 }
605
606 // auxFrom64F encodes a float64 value so it can be stored in an AuxInt.
607 func auxFrom64F(f float64) int64 {
608         if f != f {
609                 panic("can't encode a NaN in AuxInt field")
610         }
611         return int64(math.Float64bits(f))
612 }
613
614 // auxFrom32F encodes a float32 value so it can be stored in an AuxInt.
615 func auxFrom32F(f float32) int64 {
616         if f != f {
617                 panic("can't encode a NaN in AuxInt field")
618         }
619         return int64(math.Float64bits(extend32Fto64F(f)))
620 }
621
622 // auxTo32F decodes a float32 from the AuxInt value provided.
623 func auxTo32F(i int64) float32 {
624         return truncate64Fto32F(math.Float64frombits(uint64(i)))
625 }
626
627 // auxTo64F decodes a float64 from the AuxInt value provided.
628 func auxTo64F(i int64) float64 {
629         return math.Float64frombits(uint64(i))
630 }
631
632 func auxIntToBool(i int64) bool {
633         if i == 0 {
634                 return false
635         }
636         return true
637 }
638 func auxIntToInt8(i int64) int8 {
639         return int8(i)
640 }
641 func auxIntToInt16(i int64) int16 {
642         return int16(i)
643 }
644 func auxIntToInt32(i int64) int32 {
645         return int32(i)
646 }
647 func auxIntToInt64(i int64) int64 {
648         return i
649 }
650 func auxIntToUint8(i int64) uint8 {
651         return uint8(i)
652 }
653 func auxIntToFloat32(i int64) float32 {
654         return float32(math.Float64frombits(uint64(i)))
655 }
656 func auxIntToFloat64(i int64) float64 {
657         return math.Float64frombits(uint64(i))
658 }
659 func auxIntToValAndOff(i int64) ValAndOff {
660         return ValAndOff(i)
661 }
662 func auxIntToArm64BitField(i int64) arm64BitField {
663         return arm64BitField(i)
664 }
665 func auxIntToInt128(x int64) int128 {
666         if x != 0 {
667                 panic("nonzero int128 not allowed")
668         }
669         return 0
670 }
671 func auxIntToFlagConstant(x int64) flagConstant {
672         return flagConstant(x)
673 }
674
675 func auxIntToOp(cc int64) Op {
676         return Op(cc)
677 }
678
679 func boolToAuxInt(b bool) int64 {
680         if b {
681                 return 1
682         }
683         return 0
684 }
685 func int8ToAuxInt(i int8) int64 {
686         return int64(i)
687 }
688 func int16ToAuxInt(i int16) int64 {
689         return int64(i)
690 }
691 func int32ToAuxInt(i int32) int64 {
692         return int64(i)
693 }
694 func int64ToAuxInt(i int64) int64 {
695         return int64(i)
696 }
697 func uint8ToAuxInt(i uint8) int64 {
698         return int64(int8(i))
699 }
700 func float32ToAuxInt(f float32) int64 {
701         return int64(math.Float64bits(float64(f)))
702 }
703 func float64ToAuxInt(f float64) int64 {
704         return int64(math.Float64bits(f))
705 }
706 func valAndOffToAuxInt(v ValAndOff) int64 {
707         return int64(v)
708 }
709 func arm64BitFieldToAuxInt(v arm64BitField) int64 {
710         return int64(v)
711 }
712 func int128ToAuxInt(x int128) int64 {
713         if x != 0 {
714                 panic("nonzero int128 not allowed")
715         }
716         return 0
717 }
718 func flagConstantToAuxInt(x flagConstant) int64 {
719         return int64(x)
720 }
721
722 func opToAuxInt(o Op) int64 {
723         return int64(o)
724 }
725
726 // Aux is an interface to hold miscellaneous data in Blocks and Values.
727 type Aux interface {
728         CanBeAnSSAAux()
729 }
730
731 // for now only used to mark moves that need to avoid clobbering flags
732 type auxMark bool
733
734 func (auxMark) CanBeAnSSAAux() {}
735
736 var AuxMark auxMark
737
738 // stringAux wraps string values for use in Aux.
739 type stringAux string
740
741 func (stringAux) CanBeAnSSAAux() {}
742
743 func auxToString(i Aux) string {
744         return string(i.(stringAux))
745 }
746 func auxToSym(i Aux) Sym {
747         // TODO: kind of a hack - allows nil interface through
748         s, _ := i.(Sym)
749         return s
750 }
751 func auxToType(i Aux) *types.Type {
752         return i.(*types.Type)
753 }
754 func auxToCall(i Aux) *AuxCall {
755         return i.(*AuxCall)
756 }
757 func auxToS390xCCMask(i Aux) s390x.CCMask {
758         return i.(s390x.CCMask)
759 }
760 func auxToS390xRotateParams(i Aux) s390x.RotateParams {
761         return i.(s390x.RotateParams)
762 }
763
764 func StringToAux(s string) Aux {
765         return stringAux(s)
766 }
767 func symToAux(s Sym) Aux {
768         return s
769 }
770 func callToAux(s *AuxCall) Aux {
771         return s
772 }
773 func typeToAux(t *types.Type) Aux {
774         return t
775 }
776 func s390xCCMaskToAux(c s390x.CCMask) Aux {
777         return c
778 }
779 func s390xRotateParamsToAux(r s390x.RotateParams) Aux {
780         return r
781 }
782
783 // uaddOvf reports whether unsigned a+b would overflow.
784 func uaddOvf(a, b int64) bool {
785         return uint64(a)+uint64(b) < uint64(a)
786 }
787
788 // loadLSymOffset simulates reading a word at an offset into a
789 // read-only symbol's runtime memory. If it would read a pointer to
790 // another symbol, that symbol is returned. Otherwise, it returns nil.
791 func loadLSymOffset(lsym *obj.LSym, offset int64) *obj.LSym {
792         if lsym.Type != objabi.SRODATA {
793                 return nil
794         }
795
796         for _, r := range lsym.R {
797                 if int64(r.Off) == offset && r.Type&^objabi.R_WEAK == objabi.R_ADDR && r.Add == 0 {
798                         return r.Sym
799                 }
800         }
801
802         return nil
803 }
804
805 func devirtLECall(v *Value, sym *obj.LSym) *Value {
806         v.Op = OpStaticLECall
807         auxcall := v.Aux.(*AuxCall)
808         auxcall.Fn = sym
809         // Remove first arg
810         v.Args[0].Uses--
811         copy(v.Args[0:], v.Args[1:])
812         v.Args[len(v.Args)-1] = nil // aid GC
813         v.Args = v.Args[:len(v.Args)-1]
814         if f := v.Block.Func; f.pass.debug > 0 {
815                 f.Warnl(v.Pos, "de-virtualizing call")
816         }
817         return v
818 }
819
820 // isSamePtr reports whether p1 and p2 point to the same address.
821 func isSamePtr(p1, p2 *Value) bool {
822         if p1 == p2 {
823                 return true
824         }
825         if p1.Op != p2.Op {
826                 return false
827         }
828         switch p1.Op {
829         case OpOffPtr:
830                 return p1.AuxInt == p2.AuxInt && isSamePtr(p1.Args[0], p2.Args[0])
831         case OpAddr, OpLocalAddr:
832                 return p1.Aux == p2.Aux
833         case OpAddPtr:
834                 return p1.Args[1] == p2.Args[1] && isSamePtr(p1.Args[0], p2.Args[0])
835         }
836         return false
837 }
838
839 func isStackPtr(v *Value) bool {
840         for v.Op == OpOffPtr || v.Op == OpAddPtr {
841                 v = v.Args[0]
842         }
843         return v.Op == OpSP || v.Op == OpLocalAddr
844 }
845
846 // disjoint reports whether the memory region specified by [p1:p1+n1)
847 // does not overlap with [p2:p2+n2).
848 // A return value of false does not imply the regions overlap.
849 func disjoint(p1 *Value, n1 int64, p2 *Value, n2 int64) bool {
850         if n1 == 0 || n2 == 0 {
851                 return true
852         }
853         if p1 == p2 {
854                 return false
855         }
856         baseAndOffset := func(ptr *Value) (base *Value, offset int64) {
857                 base, offset = ptr, 0
858                 for base.Op == OpOffPtr {
859                         offset += base.AuxInt
860                         base = base.Args[0]
861                 }
862                 return base, offset
863         }
864         p1, off1 := baseAndOffset(p1)
865         p2, off2 := baseAndOffset(p2)
866         if isSamePtr(p1, p2) {
867                 return !overlap(off1, n1, off2, n2)
868         }
869         // p1 and p2 are not the same, so if they are both OpAddrs then
870         // they point to different variables.
871         // If one pointer is on the stack and the other is an argument
872         // then they can't overlap.
873         switch p1.Op {
874         case OpAddr, OpLocalAddr:
875                 if p2.Op == OpAddr || p2.Op == OpLocalAddr || p2.Op == OpSP {
876                         return true
877                 }
878                 return (p2.Op == OpArg || p2.Op == OpArgIntReg) && p1.Args[0].Op == OpSP
879         case OpArg, OpArgIntReg:
880                 if p2.Op == OpSP || p2.Op == OpLocalAddr {
881                         return true
882                 }
883         case OpSP:
884                 return p2.Op == OpAddr || p2.Op == OpLocalAddr || p2.Op == OpArg || p2.Op == OpArgIntReg || p2.Op == OpSP
885         }
886         return false
887 }
888
889 // moveSize returns the number of bytes an aligned MOV instruction moves.
890 func moveSize(align int64, c *Config) int64 {
891         switch {
892         case align%8 == 0 && c.PtrSize == 8:
893                 return 8
894         case align%4 == 0:
895                 return 4
896         case align%2 == 0:
897                 return 2
898         }
899         return 1
900 }
901
902 // mergePoint finds a block among a's blocks which dominates b and is itself
903 // dominated by all of a's blocks. Returns nil if it can't find one.
904 // Might return nil even if one does exist.
905 func mergePoint(b *Block, a ...*Value) *Block {
906         // Walk backward from b looking for one of the a's blocks.
907
908         // Max distance
909         d := 100
910
911         for d > 0 {
912                 for _, x := range a {
913                         if b == x.Block {
914                                 goto found
915                         }
916                 }
917                 if len(b.Preds) > 1 {
918                         // Don't know which way to go back. Abort.
919                         return nil
920                 }
921                 b = b.Preds[0].b
922                 d--
923         }
924         return nil // too far away
925 found:
926         // At this point, r is the first value in a that we find by walking backwards.
927         // if we return anything, r will be it.
928         r := b
929
930         // Keep going, counting the other a's that we find. They must all dominate r.
931         na := 0
932         for d > 0 {
933                 for _, x := range a {
934                         if b == x.Block {
935                                 na++
936                         }
937                 }
938                 if na == len(a) {
939                         // Found all of a in a backwards walk. We can return r.
940                         return r
941                 }
942                 if len(b.Preds) > 1 {
943                         return nil
944                 }
945                 b = b.Preds[0].b
946                 d--
947
948         }
949         return nil // too far away
950 }
951
952 // clobber invalidates values. Returns true.
953 // clobber is used by rewrite rules to:
954 //
955 //      A) make sure the values are really dead and never used again.
956 //      B) decrement use counts of the values' args.
957 func clobber(vv ...*Value) bool {
958         for _, v := range vv {
959                 v.reset(OpInvalid)
960                 // Note: leave v.Block intact.  The Block field is used after clobber.
961         }
962         return true
963 }
964
965 // clobberIfDead resets v when use count is 1. Returns true.
966 // clobberIfDead is used by rewrite rules to decrement
967 // use counts of v's args when v is dead and never used.
968 func clobberIfDead(v *Value) bool {
969         if v.Uses == 1 {
970                 v.reset(OpInvalid)
971         }
972         // Note: leave v.Block intact.  The Block field is used after clobberIfDead.
973         return true
974 }
975
976 // noteRule is an easy way to track if a rule is matched when writing
977 // new ones.  Make the rule of interest also conditional on
978 //
979 //      noteRule("note to self: rule of interest matched")
980 //
981 // and that message will print when the rule matches.
982 func noteRule(s string) bool {
983         fmt.Println(s)
984         return true
985 }
986
987 // countRule increments Func.ruleMatches[key].
988 // If Func.ruleMatches is non-nil at the end
989 // of compilation, it will be printed to stdout.
990 // This is intended to make it easier to find which functions
991 // which contain lots of rules matches when developing new rules.
992 func countRule(v *Value, key string) bool {
993         f := v.Block.Func
994         if f.ruleMatches == nil {
995                 f.ruleMatches = make(map[string]int)
996         }
997         f.ruleMatches[key]++
998         return true
999 }
1000
1001 // warnRule generates compiler debug output with string s when
1002 // v is not in autogenerated code, cond is true and the rule has fired.
1003 func warnRule(cond bool, v *Value, s string) bool {
1004         if pos := v.Pos; pos.Line() > 1 && cond {
1005                 v.Block.Func.Warnl(pos, s)
1006         }
1007         return true
1008 }
1009
1010 // for a pseudo-op like (LessThan x), extract x.
1011 func flagArg(v *Value) *Value {
1012         if len(v.Args) != 1 || !v.Args[0].Type.IsFlags() {
1013                 return nil
1014         }
1015         return v.Args[0]
1016 }
1017
1018 // arm64Negate finds the complement to an ARM64 condition code,
1019 // for example !Equal -> NotEqual or !LessThan -> GreaterEqual
1020 //
1021 // For floating point, it's more subtle because NaN is unordered. We do
1022 // !LessThanF -> NotLessThanF, the latter takes care of NaNs.
1023 func arm64Negate(op Op) Op {
1024         switch op {
1025         case OpARM64LessThan:
1026                 return OpARM64GreaterEqual
1027         case OpARM64LessThanU:
1028                 return OpARM64GreaterEqualU
1029         case OpARM64GreaterThan:
1030                 return OpARM64LessEqual
1031         case OpARM64GreaterThanU:
1032                 return OpARM64LessEqualU
1033         case OpARM64LessEqual:
1034                 return OpARM64GreaterThan
1035         case OpARM64LessEqualU:
1036                 return OpARM64GreaterThanU
1037         case OpARM64GreaterEqual:
1038                 return OpARM64LessThan
1039         case OpARM64GreaterEqualU:
1040                 return OpARM64LessThanU
1041         case OpARM64Equal:
1042                 return OpARM64NotEqual
1043         case OpARM64NotEqual:
1044                 return OpARM64Equal
1045         case OpARM64LessThanF:
1046                 return OpARM64NotLessThanF
1047         case OpARM64NotLessThanF:
1048                 return OpARM64LessThanF
1049         case OpARM64LessEqualF:
1050                 return OpARM64NotLessEqualF
1051         case OpARM64NotLessEqualF:
1052                 return OpARM64LessEqualF
1053         case OpARM64GreaterThanF:
1054                 return OpARM64NotGreaterThanF
1055         case OpARM64NotGreaterThanF:
1056                 return OpARM64GreaterThanF
1057         case OpARM64GreaterEqualF:
1058                 return OpARM64NotGreaterEqualF
1059         case OpARM64NotGreaterEqualF:
1060                 return OpARM64GreaterEqualF
1061         default:
1062                 panic("unreachable")
1063         }
1064 }
1065
1066 // arm64Invert evaluates (InvertFlags op), which
1067 // is the same as altering the condition codes such
1068 // that the same result would be produced if the arguments
1069 // to the flag-generating instruction were reversed, e.g.
1070 // (InvertFlags (CMP x y)) -> (CMP y x)
1071 func arm64Invert(op Op) Op {
1072         switch op {
1073         case OpARM64LessThan:
1074                 return OpARM64GreaterThan
1075         case OpARM64LessThanU:
1076                 return OpARM64GreaterThanU
1077         case OpARM64GreaterThan:
1078                 return OpARM64LessThan
1079         case OpARM64GreaterThanU:
1080                 return OpARM64LessThanU
1081         case OpARM64LessEqual:
1082                 return OpARM64GreaterEqual
1083         case OpARM64LessEqualU:
1084                 return OpARM64GreaterEqualU
1085         case OpARM64GreaterEqual:
1086                 return OpARM64LessEqual
1087         case OpARM64GreaterEqualU:
1088                 return OpARM64LessEqualU
1089         case OpARM64Equal, OpARM64NotEqual:
1090                 return op
1091         case OpARM64LessThanF:
1092                 return OpARM64GreaterThanF
1093         case OpARM64GreaterThanF:
1094                 return OpARM64LessThanF
1095         case OpARM64LessEqualF:
1096                 return OpARM64GreaterEqualF
1097         case OpARM64GreaterEqualF:
1098                 return OpARM64LessEqualF
1099         case OpARM64NotLessThanF:
1100                 return OpARM64NotGreaterThanF
1101         case OpARM64NotGreaterThanF:
1102                 return OpARM64NotLessThanF
1103         case OpARM64NotLessEqualF:
1104                 return OpARM64NotGreaterEqualF
1105         case OpARM64NotGreaterEqualF:
1106                 return OpARM64NotLessEqualF
1107         default:
1108                 panic("unreachable")
1109         }
1110 }
1111
1112 // evaluate an ARM64 op against a flags value
1113 // that is potentially constant; return 1 for true,
1114 // -1 for false, and 0 for not constant.
1115 func ccARM64Eval(op Op, flags *Value) int {
1116         fop := flags.Op
1117         if fop == OpARM64InvertFlags {
1118                 return -ccARM64Eval(op, flags.Args[0])
1119         }
1120         if fop != OpARM64FlagConstant {
1121                 return 0
1122         }
1123         fc := flagConstant(flags.AuxInt)
1124         b2i := func(b bool) int {
1125                 if b {
1126                         return 1
1127                 }
1128                 return -1
1129         }
1130         switch op {
1131         case OpARM64Equal:
1132                 return b2i(fc.eq())
1133         case OpARM64NotEqual:
1134                 return b2i(fc.ne())
1135         case OpARM64LessThan:
1136                 return b2i(fc.lt())
1137         case OpARM64LessThanU:
1138                 return b2i(fc.ult())
1139         case OpARM64GreaterThan:
1140                 return b2i(fc.gt())
1141         case OpARM64GreaterThanU:
1142                 return b2i(fc.ugt())
1143         case OpARM64LessEqual:
1144                 return b2i(fc.le())
1145         case OpARM64LessEqualU:
1146                 return b2i(fc.ule())
1147         case OpARM64GreaterEqual:
1148                 return b2i(fc.ge())
1149         case OpARM64GreaterEqualU:
1150                 return b2i(fc.uge())
1151         }
1152         return 0
1153 }
1154
1155 // logRule logs the use of the rule s. This will only be enabled if
1156 // rewrite rules were generated with the -log option, see _gen/rulegen.go.
1157 func logRule(s string) {
1158         if ruleFile == nil {
1159                 // Open a log file to write log to. We open in append
1160                 // mode because all.bash runs the compiler lots of times,
1161                 // and we want the concatenation of all of those logs.
1162                 // This means, of course, that users need to rm the old log
1163                 // to get fresh data.
1164                 // TODO: all.bash runs compilers in parallel. Need to synchronize logging somehow?
1165                 w, err := os.OpenFile(filepath.Join(os.Getenv("GOROOT"), "src", "rulelog"),
1166                         os.O_CREATE|os.O_WRONLY|os.O_APPEND, 0666)
1167                 if err != nil {
1168                         panic(err)
1169                 }
1170                 ruleFile = w
1171         }
1172         _, err := fmt.Fprintln(ruleFile, s)
1173         if err != nil {
1174                 panic(err)
1175         }
1176 }
1177
1178 var ruleFile io.Writer
1179
1180 func min(x, y int64) int64 {
1181         if x < y {
1182                 return x
1183         }
1184         return y
1185 }
1186
1187 func isConstZero(v *Value) bool {
1188         switch v.Op {
1189         case OpConstNil:
1190                 return true
1191         case OpConst64, OpConst32, OpConst16, OpConst8, OpConstBool, OpConst32F, OpConst64F:
1192                 return v.AuxInt == 0
1193         }
1194         return false
1195 }
1196
1197 // reciprocalExact64 reports whether 1/c is exactly representable.
1198 func reciprocalExact64(c float64) bool {
1199         b := math.Float64bits(c)
1200         man := b & (1<<52 - 1)
1201         if man != 0 {
1202                 return false // not a power of 2, denormal, or NaN
1203         }
1204         exp := b >> 52 & (1<<11 - 1)
1205         // exponent bias is 0x3ff.  So taking the reciprocal of a number
1206         // changes the exponent to 0x7fe-exp.
1207         switch exp {
1208         case 0:
1209                 return false // Â±0
1210         case 0x7ff:
1211                 return false // Â±inf
1212         case 0x7fe:
1213                 return false // exponent is not representable
1214         default:
1215                 return true
1216         }
1217 }
1218
1219 // reciprocalExact32 reports whether 1/c is exactly representable.
1220 func reciprocalExact32(c float32) bool {
1221         b := math.Float32bits(c)
1222         man := b & (1<<23 - 1)
1223         if man != 0 {
1224                 return false // not a power of 2, denormal, or NaN
1225         }
1226         exp := b >> 23 & (1<<8 - 1)
1227         // exponent bias is 0x7f.  So taking the reciprocal of a number
1228         // changes the exponent to 0xfe-exp.
1229         switch exp {
1230         case 0:
1231                 return false // Â±0
1232         case 0xff:
1233                 return false // Â±inf
1234         case 0xfe:
1235                 return false // exponent is not representable
1236         default:
1237                 return true
1238         }
1239 }
1240
1241 // check if an immediate can be directly encoded into an ARM's instruction.
1242 func isARMImmRot(v uint32) bool {
1243         for i := 0; i < 16; i++ {
1244                 if v&^0xff == 0 {
1245                         return true
1246                 }
1247                 v = v<<2 | v>>30
1248         }
1249
1250         return false
1251 }
1252
1253 // overlap reports whether the ranges given by the given offset and
1254 // size pairs overlap.
1255 func overlap(offset1, size1, offset2, size2 int64) bool {
1256         if offset1 >= offset2 && offset2+size2 > offset1 {
1257                 return true
1258         }
1259         if offset2 >= offset1 && offset1+size1 > offset2 {
1260                 return true
1261         }
1262         return false
1263 }
1264
1265 func areAdjacentOffsets(off1, off2, size int64) bool {
1266         return off1+size == off2 || off1 == off2+size
1267 }
1268
1269 // check if value zeroes out upper 32-bit of 64-bit register.
1270 // depth limits recursion depth. In AMD64.rules 3 is used as limit,
1271 // because it catches same amount of cases as 4.
1272 func zeroUpper32Bits(x *Value, depth int) bool {
1273         switch x.Op {
1274         case OpAMD64MOVLconst, OpAMD64MOVLload, OpAMD64MOVLQZX, OpAMD64MOVLloadidx1,
1275                 OpAMD64MOVWload, OpAMD64MOVWloadidx1, OpAMD64MOVBload, OpAMD64MOVBloadidx1,
1276                 OpAMD64MOVLloadidx4, OpAMD64ADDLload, OpAMD64SUBLload, OpAMD64ANDLload,
1277                 OpAMD64ORLload, OpAMD64XORLload, OpAMD64CVTTSD2SL,
1278                 OpAMD64ADDL, OpAMD64ADDLconst, OpAMD64SUBL, OpAMD64SUBLconst,
1279                 OpAMD64ANDL, OpAMD64ANDLconst, OpAMD64ORL, OpAMD64ORLconst,
1280                 OpAMD64XORL, OpAMD64XORLconst, OpAMD64NEGL, OpAMD64NOTL,
1281                 OpAMD64SHRL, OpAMD64SHRLconst, OpAMD64SARL, OpAMD64SARLconst,
1282                 OpAMD64SHLL, OpAMD64SHLLconst:
1283                 return true
1284         case OpARM64REV16W, OpARM64REVW, OpARM64RBITW, OpARM64CLZW, OpARM64EXTRWconst,
1285                 OpARM64MULW, OpARM64MNEGW, OpARM64UDIVW, OpARM64DIVW, OpARM64UMODW,
1286                 OpARM64MADDW, OpARM64MSUBW, OpARM64RORW, OpARM64RORWconst:
1287                 return true
1288         case OpArg:
1289                 return x.Type.Size() == 4
1290         case OpPhi, OpSelect0, OpSelect1:
1291                 // Phis can use each-other as an arguments, instead of tracking visited values,
1292                 // just limit recursion depth.
1293                 if depth <= 0 {
1294                         return false
1295                 }
1296                 for i := range x.Args {
1297                         if !zeroUpper32Bits(x.Args[i], depth-1) {
1298                                 return false
1299                         }
1300                 }
1301                 return true
1302
1303         }
1304         return false
1305 }
1306
1307 // zeroUpper48Bits is similar to zeroUpper32Bits, but for upper 48 bits.
1308 func zeroUpper48Bits(x *Value, depth int) bool {
1309         switch x.Op {
1310         case OpAMD64MOVWQZX, OpAMD64MOVWload, OpAMD64MOVWloadidx1, OpAMD64MOVWloadidx2:
1311                 return true
1312         case OpArg:
1313                 return x.Type.Size() == 2
1314         case OpPhi, OpSelect0, OpSelect1:
1315                 // Phis can use each-other as an arguments, instead of tracking visited values,
1316                 // just limit recursion depth.
1317                 if depth <= 0 {
1318                         return false
1319                 }
1320                 for i := range x.Args {
1321                         if !zeroUpper48Bits(x.Args[i], depth-1) {
1322                                 return false
1323                         }
1324                 }
1325                 return true
1326
1327         }
1328         return false
1329 }
1330
1331 // zeroUpper56Bits is similar to zeroUpper32Bits, but for upper 56 bits.
1332 func zeroUpper56Bits(x *Value, depth int) bool {
1333         switch x.Op {
1334         case OpAMD64MOVBQZX, OpAMD64MOVBload, OpAMD64MOVBloadidx1:
1335                 return true
1336         case OpArg:
1337                 return x.Type.Size() == 1
1338         case OpPhi, OpSelect0, OpSelect1:
1339                 // Phis can use each-other as an arguments, instead of tracking visited values,
1340                 // just limit recursion depth.
1341                 if depth <= 0 {
1342                         return false
1343                 }
1344                 for i := range x.Args {
1345                         if !zeroUpper56Bits(x.Args[i], depth-1) {
1346                                 return false
1347                         }
1348                 }
1349                 return true
1350
1351         }
1352         return false
1353 }
1354
1355 func isInlinableMemclr(c *Config, sz int64) bool {
1356         if sz < 0 {
1357                 return false
1358         }
1359         // TODO: expand this check to allow other architectures
1360         // see CL 454255 and issue 56997
1361         switch c.arch {
1362         case "amd64", "arm64":
1363                 return true
1364         case "ppc64le", "ppc64":
1365                 return sz < 512
1366         }
1367         return false
1368 }
1369
1370 // isInlinableMemmove reports whether the given arch performs a Move of the given size
1371 // faster than memmove. It will only return true if replacing the memmove with a Move is
1372 // safe, either because Move will do all of its loads before any of its stores, or
1373 // because the arguments are known to be disjoint.
1374 // This is used as a check for replacing memmove with Move ops.
1375 func isInlinableMemmove(dst, src *Value, sz int64, c *Config) bool {
1376         // It is always safe to convert memmove into Move when its arguments are disjoint.
1377         // Move ops may or may not be faster for large sizes depending on how the platform
1378         // lowers them, so we only perform this optimization on platforms that we know to
1379         // have fast Move ops.
1380         switch c.arch {
1381         case "amd64":
1382                 return sz <= 16 || (sz < 1024 && disjoint(dst, sz, src, sz))
1383         case "386", "arm64":
1384                 return sz <= 8
1385         case "s390x", "ppc64", "ppc64le":
1386                 return sz <= 8 || disjoint(dst, sz, src, sz)
1387         case "arm", "loong64", "mips", "mips64", "mipsle", "mips64le":
1388                 return sz <= 4
1389         }
1390         return false
1391 }
1392 func IsInlinableMemmove(dst, src *Value, sz int64, c *Config) bool {
1393         return isInlinableMemmove(dst, src, sz, c)
1394 }
1395
1396 // logLargeCopy logs the occurrence of a large copy.
1397 // The best place to do this is in the rewrite rules where the size of the move is easy to find.
1398 // "Large" is arbitrarily chosen to be 128 bytes; this may change.
1399 func logLargeCopy(v *Value, s int64) bool {
1400         if s < 128 {
1401                 return true
1402         }
1403         if logopt.Enabled() {
1404                 logopt.LogOpt(v.Pos, "copy", "lower", v.Block.Func.Name, fmt.Sprintf("%d bytes", s))
1405         }
1406         return true
1407 }
1408 func LogLargeCopy(funcName string, pos src.XPos, s int64) {
1409         if s < 128 {
1410                 return
1411         }
1412         if logopt.Enabled() {
1413                 logopt.LogOpt(pos, "copy", "lower", funcName, fmt.Sprintf("%d bytes", s))
1414         }
1415 }
1416
1417 // hasSmallRotate reports whether the architecture has rotate instructions
1418 // for sizes < 32-bit.  This is used to decide whether to promote some rotations.
1419 func hasSmallRotate(c *Config) bool {
1420         switch c.arch {
1421         case "amd64", "386":
1422                 return true
1423         default:
1424                 return false
1425         }
1426 }
1427
1428 func supportsPPC64PCRel() bool {
1429         // PCRel is currently supported for >= power10, linux only
1430         // Internal and external linking supports this on ppc64le; internal linking on ppc64.
1431         return buildcfg.GOPPC64 >= 10 && buildcfg.GOOS == "linux"
1432 }
1433
1434 func newPPC64ShiftAuxInt(sh, mb, me, sz int64) int32 {
1435         if sh < 0 || sh >= sz {
1436                 panic("PPC64 shift arg sh out of range")
1437         }
1438         if mb < 0 || mb >= sz {
1439                 panic("PPC64 shift arg mb out of range")
1440         }
1441         if me < 0 || me >= sz {
1442                 panic("PPC64 shift arg me out of range")
1443         }
1444         return int32(sh<<16 | mb<<8 | me)
1445 }
1446
1447 func GetPPC64Shiftsh(auxint int64) int64 {
1448         return int64(int8(auxint >> 16))
1449 }
1450
1451 func GetPPC64Shiftmb(auxint int64) int64 {
1452         return int64(int8(auxint >> 8))
1453 }
1454
1455 func GetPPC64Shiftme(auxint int64) int64 {
1456         return int64(int8(auxint))
1457 }
1458
1459 // Test if this value can encoded as a mask for a rlwinm like
1460 // operation.  Masks can also extend from the msb and wrap to
1461 // the lsb too.  That is, the valid masks are 32 bit strings
1462 // of the form: 0..01..10..0 or 1..10..01..1 or 1...1
1463 func isPPC64WordRotateMask(v64 int64) bool {
1464         // Isolate rightmost 1 (if none 0) and add.
1465         v := uint32(v64)
1466         vp := (v & -v) + v
1467         // Likewise, for the wrapping case.
1468         vn := ^v
1469         vpn := (vn & -vn) + vn
1470         return (v&vp == 0 || vn&vpn == 0) && v != 0
1471 }
1472
1473 // Compress mask and shift into single value of the form
1474 // me | mb<<8 | rotate<<16 | nbits<<24 where me and mb can
1475 // be used to regenerate the input mask.
1476 func encodePPC64RotateMask(rotate, mask, nbits int64) int64 {
1477         var mb, me, mbn, men int
1478
1479         // Determine boundaries and then decode them
1480         if mask == 0 || ^mask == 0 || rotate >= nbits {
1481                 panic(fmt.Sprintf("invalid PPC64 rotate mask: %x %d %d", uint64(mask), rotate, nbits))
1482         } else if nbits == 32 {
1483                 mb = bits.LeadingZeros32(uint32(mask))
1484                 me = 32 - bits.TrailingZeros32(uint32(mask))
1485                 mbn = bits.LeadingZeros32(^uint32(mask))
1486                 men = 32 - bits.TrailingZeros32(^uint32(mask))
1487         } else {
1488                 mb = bits.LeadingZeros64(uint64(mask))
1489                 me = 64 - bits.TrailingZeros64(uint64(mask))
1490                 mbn = bits.LeadingZeros64(^uint64(mask))
1491                 men = 64 - bits.TrailingZeros64(^uint64(mask))
1492         }
1493         // Check for a wrapping mask (e.g bits at 0 and 63)
1494         if mb == 0 && me == int(nbits) {
1495                 // swap the inverted values
1496                 mb, me = men, mbn
1497         }
1498
1499         return int64(me) | int64(mb<<8) | int64(rotate<<16) | int64(nbits<<24)
1500 }
1501
1502 // Merge (RLDICL [encoded] (SRDconst [s] x)) into (RLDICL [new_encoded] x)
1503 // SRDconst on PPC64 is an extended mnemonic of RLDICL. If the input to an
1504 // RLDICL is an SRDconst, and the RLDICL does not rotate its value, the two
1505 // operations can be combined. This functions assumes the two opcodes can
1506 // be merged, and returns an encoded rotate+mask value of the combined RLDICL.
1507 func mergePPC64RLDICLandSRDconst(encoded, s int64) int64 {
1508         mb := s
1509         r := 64 - s
1510         // A larger mb is a smaller mask.
1511         if (encoded>>8)&0xFF < mb {
1512                 encoded = (encoded &^ 0xFF00) | mb<<8
1513         }
1514         // The rotate is expected to be 0.
1515         if (encoded & 0xFF0000) != 0 {
1516                 panic("non-zero rotate")
1517         }
1518         return encoded | r<<16
1519 }
1520
1521 // DecodePPC64RotateMask is the inverse operation of encodePPC64RotateMask.  The values returned as
1522 // mb and me satisfy the POWER ISA definition of MASK(x,y) where MASK(mb,me) = mask.
1523 func DecodePPC64RotateMask(sauxint int64) (rotate, mb, me int64, mask uint64) {
1524         auxint := uint64(sauxint)
1525         rotate = int64((auxint >> 16) & 0xFF)
1526         mb = int64((auxint >> 8) & 0xFF)
1527         me = int64((auxint >> 0) & 0xFF)
1528         nbits := int64((auxint >> 24) & 0xFF)
1529         mask = ((1 << uint(nbits-mb)) - 1) ^ ((1 << uint(nbits-me)) - 1)
1530         if mb > me {
1531                 mask = ^mask
1532         }
1533         if nbits == 32 {
1534                 mask = uint64(uint32(mask))
1535         }
1536
1537         // Fixup ME to match ISA definition.  The second argument to MASK(..,me)
1538         // is inclusive.
1539         me = (me - 1) & (nbits - 1)
1540         return
1541 }
1542
1543 // This verifies that the mask is a set of
1544 // consecutive bits including the least
1545 // significant bit.
1546 func isPPC64ValidShiftMask(v int64) bool {
1547         if (v != 0) && ((v+1)&v) == 0 {
1548                 return true
1549         }
1550         return false
1551 }
1552
1553 func getPPC64ShiftMaskLength(v int64) int64 {
1554         return int64(bits.Len64(uint64(v)))
1555 }
1556
1557 // Decompose a shift right into an equivalent rotate/mask,
1558 // and return mask & m.
1559 func mergePPC64RShiftMask(m, s, nbits int64) int64 {
1560         smask := uint64((1<<uint(nbits))-1) >> uint(s)
1561         return m & int64(smask)
1562 }
1563
1564 // Combine (ANDconst [m] (SRWconst [s])) into (RLWINM [y]) or return 0
1565 func mergePPC64AndSrwi(m, s int64) int64 {
1566         mask := mergePPC64RShiftMask(m, s, 32)
1567         if !isPPC64WordRotateMask(mask) {
1568                 return 0
1569         }
1570         return encodePPC64RotateMask((32-s)&31, mask, 32)
1571 }
1572
1573 // Test if a shift right feeding into a CLRLSLDI can be merged into RLWINM.
1574 // Return the encoded RLWINM constant, or 0 if they cannot be merged.
1575 func mergePPC64ClrlsldiSrw(sld, srw int64) int64 {
1576         mask_1 := uint64(0xFFFFFFFF >> uint(srw))
1577         // for CLRLSLDI, it's more convenient to think of it as a mask left bits then rotate left.
1578         mask_2 := uint64(0xFFFFFFFFFFFFFFFF) >> uint(GetPPC64Shiftmb(int64(sld)))
1579
1580         // Rewrite mask to apply after the final left shift.
1581         mask_3 := (mask_1 & mask_2) << uint(GetPPC64Shiftsh(sld))
1582
1583         r_1 := 32 - srw
1584         r_2 := GetPPC64Shiftsh(sld)
1585         r_3 := (r_1 + r_2) & 31 // This can wrap.
1586
1587         if uint64(uint32(mask_3)) != mask_3 || mask_3 == 0 {
1588                 return 0
1589         }
1590         return encodePPC64RotateMask(int64(r_3), int64(mask_3), 32)
1591 }
1592
1593 // Test if a RLWINM feeding into a CLRLSLDI can be merged into RLWINM.  Return
1594 // the encoded RLWINM constant, or 0 if they cannot be merged.
1595 func mergePPC64ClrlsldiRlwinm(sld int32, rlw int64) int64 {
1596         r_1, _, _, mask_1 := DecodePPC64RotateMask(rlw)
1597         // for CLRLSLDI, it's more convenient to think of it as a mask left bits then rotate left.
1598         mask_2 := uint64(0xFFFFFFFFFFFFFFFF) >> uint(GetPPC64Shiftmb(int64(sld)))
1599
1600         // combine the masks, and adjust for the final left shift.
1601         mask_3 := (mask_1 & mask_2) << uint(GetPPC64Shiftsh(int64(sld)))
1602         r_2 := GetPPC64Shiftsh(int64(sld))
1603         r_3 := (r_1 + r_2) & 31 // This can wrap.
1604
1605         // Verify the result is still a valid bitmask of <= 32 bits.
1606         if !isPPC64WordRotateMask(int64(mask_3)) || uint64(uint32(mask_3)) != mask_3 {
1607                 return 0
1608         }
1609         return encodePPC64RotateMask(r_3, int64(mask_3), 32)
1610 }
1611
1612 // Compute the encoded RLWINM constant from combining (SLDconst [sld] (SRWconst [srw] x)),
1613 // or return 0 if they cannot be combined.
1614 func mergePPC64SldiSrw(sld, srw int64) int64 {
1615         if sld > srw || srw >= 32 {
1616                 return 0
1617         }
1618         mask_r := uint32(0xFFFFFFFF) >> uint(srw)
1619         mask_l := uint32(0xFFFFFFFF) >> uint(sld)
1620         mask := (mask_r & mask_l) << uint(sld)
1621         return encodePPC64RotateMask((32-srw+sld)&31, int64(mask), 32)
1622 }
1623
1624 // Convenience function to rotate a 32 bit constant value by another constant.
1625 func rotateLeft32(v, rotate int64) int64 {
1626         return int64(bits.RotateLeft32(uint32(v), int(rotate)))
1627 }
1628
1629 func rotateRight64(v, rotate int64) int64 {
1630         return int64(bits.RotateLeft64(uint64(v), int(-rotate)))
1631 }
1632
1633 // encodes the lsb and width for arm(64) bitfield ops into the expected auxInt format.
1634 func armBFAuxInt(lsb, width int64) arm64BitField {
1635         if lsb < 0 || lsb > 63 {
1636                 panic("ARM(64) bit field lsb constant out of range")
1637         }
1638         if width < 1 || lsb+width > 64 {
1639                 panic("ARM(64) bit field width constant out of range")
1640         }
1641         return arm64BitField(width | lsb<<8)
1642 }
1643
1644 // returns the lsb part of the auxInt field of arm64 bitfield ops.
1645 func (bfc arm64BitField) getARM64BFlsb() int64 {
1646         return int64(uint64(bfc) >> 8)
1647 }
1648
1649 // returns the width part of the auxInt field of arm64 bitfield ops.
1650 func (bfc arm64BitField) getARM64BFwidth() int64 {
1651         return int64(bfc) & 0xff
1652 }
1653
1654 // checks if mask >> rshift applied at lsb is a valid arm64 bitfield op mask.
1655 func isARM64BFMask(lsb, mask, rshift int64) bool {
1656         shiftedMask := int64(uint64(mask) >> uint64(rshift))
1657         return shiftedMask != 0 && isPowerOfTwo64(shiftedMask+1) && nto(shiftedMask)+lsb < 64
1658 }
1659
1660 // returns the bitfield width of mask >> rshift for arm64 bitfield ops.
1661 func arm64BFWidth(mask, rshift int64) int64 {
1662         shiftedMask := int64(uint64(mask) >> uint64(rshift))
1663         if shiftedMask == 0 {
1664                 panic("ARM64 BF mask is zero")
1665         }
1666         return nto(shiftedMask)
1667 }
1668
1669 // sizeof returns the size of t in bytes.
1670 // It will panic if t is not a *types.Type.
1671 func sizeof(t interface{}) int64 {
1672         return t.(*types.Type).Size()
1673 }
1674
1675 // registerizable reports whether t is a primitive type that fits in
1676 // a register. It assumes float64 values will always fit into registers
1677 // even if that isn't strictly true.
1678 func registerizable(b *Block, typ *types.Type) bool {
1679         if typ.IsPtrShaped() || typ.IsFloat() || typ.IsBoolean() {
1680                 return true
1681         }
1682         if typ.IsInteger() {
1683                 return typ.Size() <= b.Func.Config.RegSize
1684         }
1685         return false
1686 }
1687
1688 // needRaceCleanup reports whether this call to racefuncenter/exit isn't needed.
1689 func needRaceCleanup(sym *AuxCall, v *Value) bool {
1690         f := v.Block.Func
1691         if !f.Config.Race {
1692                 return false
1693         }
1694         if !isSameCall(sym, "runtime.racefuncenter") && !isSameCall(sym, "runtime.racefuncexit") {
1695                 return false
1696         }
1697         for _, b := range f.Blocks {
1698                 for _, v := range b.Values {
1699                         switch v.Op {
1700                         case OpStaticCall, OpStaticLECall:
1701                                 // Check for racefuncenter will encounter racefuncexit and vice versa.
1702                                 // Allow calls to panic*
1703                                 s := v.Aux.(*AuxCall).Fn.String()
1704                                 switch s {
1705                                 case "runtime.racefuncenter", "runtime.racefuncexit",
1706                                         "runtime.panicdivide", "runtime.panicwrap",
1707                                         "runtime.panicshift":
1708                                         continue
1709                                 }
1710                                 // If we encountered any call, we need to keep racefunc*,
1711                                 // for accurate stacktraces.
1712                                 return false
1713                         case OpPanicBounds, OpPanicExtend:
1714                                 // Note: these are panic generators that are ok (like the static calls above).
1715                         case OpClosureCall, OpInterCall, OpClosureLECall, OpInterLECall:
1716                                 // We must keep the race functions if there are any other call types.
1717                                 return false
1718                         }
1719                 }
1720         }
1721         if isSameCall(sym, "runtime.racefuncenter") {
1722                 // TODO REGISTER ABI this needs to be cleaned up.
1723                 // If we're removing racefuncenter, remove its argument as well.
1724                 if v.Args[0].Op != OpStore {
1725                         if v.Op == OpStaticLECall {
1726                                 // there is no store, yet.
1727                                 return true
1728                         }
1729                         return false
1730                 }
1731                 mem := v.Args[0].Args[2]
1732                 v.Args[0].reset(OpCopy)
1733                 v.Args[0].AddArg(mem)
1734         }
1735         return true
1736 }
1737
1738 // symIsRO reports whether sym is a read-only global.
1739 func symIsRO(sym interface{}) bool {
1740         lsym := sym.(*obj.LSym)
1741         return lsym.Type == objabi.SRODATA && len(lsym.R) == 0
1742 }
1743
1744 // symIsROZero reports whether sym is a read-only global whose data contains all zeros.
1745 func symIsROZero(sym Sym) bool {
1746         lsym := sym.(*obj.LSym)
1747         if lsym.Type != objabi.SRODATA || len(lsym.R) != 0 {
1748                 return false
1749         }
1750         for _, b := range lsym.P {
1751                 if b != 0 {
1752                         return false
1753                 }
1754         }
1755         return true
1756 }
1757
1758 // isFixed32 returns true if the int32 at offset off in symbol sym
1759 // is known and constant.
1760 func isFixed32(c *Config, sym Sym, off int64) bool {
1761         return isFixed(c, sym, off, 4)
1762 }
1763
1764 // isFixed returns true if the range [off,off+size] of the symbol sym
1765 // is known and constant.
1766 func isFixed(c *Config, sym Sym, off, size int64) bool {
1767         lsym := sym.(*obj.LSym)
1768         if lsym.Extra == nil {
1769                 return false
1770         }
1771         if _, ok := (*lsym.Extra).(*obj.TypeInfo); ok {
1772                 if off == 2*c.PtrSize && size == 4 {
1773                         return true // type hash field
1774                 }
1775         }
1776         return false
1777 }
1778 func fixed32(c *Config, sym Sym, off int64) int32 {
1779         lsym := sym.(*obj.LSym)
1780         if ti, ok := (*lsym.Extra).(*obj.TypeInfo); ok {
1781                 if off == 2*c.PtrSize {
1782                         return int32(types.TypeHash(ti.Type.(*types.Type)))
1783                 }
1784         }
1785         base.Fatalf("fixed32 data not known for %s:%d", sym, off)
1786         return 0
1787 }
1788
1789 // isFixedSym returns true if the contents of sym at the given offset
1790 // is known and is the constant address of another symbol.
1791 func isFixedSym(sym Sym, off int64) bool {
1792         lsym := sym.(*obj.LSym)
1793         switch {
1794         case lsym.Type == objabi.SRODATA:
1795                 // itabs, dictionaries
1796         default:
1797                 return false
1798         }
1799         for _, r := range lsym.R {
1800                 if (r.Type == objabi.R_ADDR || r.Type == objabi.R_WEAKADDR) && int64(r.Off) == off && r.Add == 0 {
1801                         return true
1802                 }
1803         }
1804         return false
1805 }
1806 func fixedSym(f *Func, sym Sym, off int64) Sym {
1807         lsym := sym.(*obj.LSym)
1808         for _, r := range lsym.R {
1809                 if (r.Type == objabi.R_ADDR || r.Type == objabi.R_WEAKADDR) && int64(r.Off) == off {
1810                         if strings.HasPrefix(r.Sym.Name, "type:") {
1811                                 // In case we're loading a type out of a dictionary, we need to record
1812                                 // that the containing function might put that type in an interface.
1813                                 // That information is currently recorded in relocations in the dictionary,
1814                                 // but if we perform this load at compile time then the dictionary
1815                                 // might be dead.
1816                                 reflectdata.MarkTypeSymUsedInInterface(r.Sym, f.fe.Func().Linksym())
1817                         } else if strings.HasPrefix(r.Sym.Name, "go:itab") {
1818                                 // Same, but if we're using an itab we need to record that the
1819                                 // itab._type might be put in an interface.
1820                                 reflectdata.MarkTypeSymUsedInInterface(r.Sym, f.fe.Func().Linksym())
1821                         }
1822                         return r.Sym
1823                 }
1824         }
1825         base.Fatalf("fixedSym data not known for %s:%d", sym, off)
1826         return nil
1827 }
1828
1829 // read8 reads one byte from the read-only global sym at offset off.
1830 func read8(sym interface{}, off int64) uint8 {
1831         lsym := sym.(*obj.LSym)
1832         if off >= int64(len(lsym.P)) || off < 0 {
1833                 // Invalid index into the global sym.
1834                 // This can happen in dead code, so we don't want to panic.
1835                 // Just return any value, it will eventually get ignored.
1836                 // See issue 29215.
1837                 return 0
1838         }
1839         return lsym.P[off]
1840 }
1841
1842 // read16 reads two bytes from the read-only global sym at offset off.
1843 func read16(sym interface{}, off int64, byteorder binary.ByteOrder) uint16 {
1844         lsym := sym.(*obj.LSym)
1845         // lsym.P is written lazily.
1846         // Bytes requested after the end of lsym.P are 0.
1847         var src []byte
1848         if 0 <= off && off < int64(len(lsym.P)) {
1849                 src = lsym.P[off:]
1850         }
1851         buf := make([]byte, 2)
1852         copy(buf, src)
1853         return byteorder.Uint16(buf)
1854 }
1855
1856 // read32 reads four bytes from the read-only global sym at offset off.
1857 func read32(sym interface{}, off int64, byteorder binary.ByteOrder) uint32 {
1858         lsym := sym.(*obj.LSym)
1859         var src []byte
1860         if 0 <= off && off < int64(len(lsym.P)) {
1861                 src = lsym.P[off:]
1862         }
1863         buf := make([]byte, 4)
1864         copy(buf, src)
1865         return byteorder.Uint32(buf)
1866 }
1867
1868 // read64 reads eight bytes from the read-only global sym at offset off.
1869 func read64(sym interface{}, off int64, byteorder binary.ByteOrder) uint64 {
1870         lsym := sym.(*obj.LSym)
1871         var src []byte
1872         if 0 <= off && off < int64(len(lsym.P)) {
1873                 src = lsym.P[off:]
1874         }
1875         buf := make([]byte, 8)
1876         copy(buf, src)
1877         return byteorder.Uint64(buf)
1878 }
1879
1880 // sequentialAddresses reports true if it can prove that x + n == y
1881 func sequentialAddresses(x, y *Value, n int64) bool {
1882         if x == y && n == 0 {
1883                 return true
1884         }
1885         if x.Op == Op386ADDL && y.Op == Op386LEAL1 && y.AuxInt == n && y.Aux == nil &&
1886                 (x.Args[0] == y.Args[0] && x.Args[1] == y.Args[1] ||
1887                         x.Args[0] == y.Args[1] && x.Args[1] == y.Args[0]) {
1888                 return true
1889         }
1890         if x.Op == Op386LEAL1 && y.Op == Op386LEAL1 && y.AuxInt == x.AuxInt+n && x.Aux == y.Aux &&
1891                 (x.Args[0] == y.Args[0] && x.Args[1] == y.Args[1] ||
1892                         x.Args[0] == y.Args[1] && x.Args[1] == y.Args[0]) {
1893                 return true
1894         }
1895         if x.Op == OpAMD64ADDQ && y.Op == OpAMD64LEAQ1 && y.AuxInt == n && y.Aux == nil &&
1896                 (x.Args[0] == y.Args[0] && x.Args[1] == y.Args[1] ||
1897                         x.Args[0] == y.Args[1] && x.Args[1] == y.Args[0]) {
1898                 return true
1899         }
1900         if x.Op == OpAMD64LEAQ1 && y.Op == OpAMD64LEAQ1 && y.AuxInt == x.AuxInt+n && x.Aux == y.Aux &&
1901                 (x.Args[0] == y.Args[0] && x.Args[1] == y.Args[1] ||
1902                         x.Args[0] == y.Args[1] && x.Args[1] == y.Args[0]) {
1903                 return true
1904         }
1905         return false
1906 }
1907
1908 // flagConstant represents the result of a compile-time comparison.
1909 // The sense of these flags does not necessarily represent the hardware's notion
1910 // of a flags register - these are just a compile-time construct.
1911 // We happen to match the semantics to those of arm/arm64.
1912 // Note that these semantics differ from x86: the carry flag has the opposite
1913 // sense on a subtraction!
1914 //
1915 //      On amd64, C=1 represents a borrow, e.g. SBB on amd64 does x - y - C.
1916 //      On arm64, C=0 represents a borrow, e.g. SBC on arm64 does x - y - ^C.
1917 //       (because it does x + ^y + C).
1918 //
1919 // See https://en.wikipedia.org/wiki/Carry_flag#Vs._borrow_flag
1920 type flagConstant uint8
1921
1922 // N reports whether the result of an operation is negative (high bit set).
1923 func (fc flagConstant) N() bool {
1924         return fc&1 != 0
1925 }
1926
1927 // Z reports whether the result of an operation is 0.
1928 func (fc flagConstant) Z() bool {
1929         return fc&2 != 0
1930 }
1931
1932 // C reports whether an unsigned add overflowed (carry), or an
1933 // unsigned subtract did not underflow (borrow).
1934 func (fc flagConstant) C() bool {
1935         return fc&4 != 0
1936 }
1937
1938 // V reports whether a signed operation overflowed or underflowed.
1939 func (fc flagConstant) V() bool {
1940         return fc&8 != 0
1941 }
1942
1943 func (fc flagConstant) eq() bool {
1944         return fc.Z()
1945 }
1946 func (fc flagConstant) ne() bool {
1947         return !fc.Z()
1948 }
1949 func (fc flagConstant) lt() bool {
1950         return fc.N() != fc.V()
1951 }
1952 func (fc flagConstant) le() bool {
1953         return fc.Z() || fc.lt()
1954 }
1955 func (fc flagConstant) gt() bool {
1956         return !fc.Z() && fc.ge()
1957 }
1958 func (fc flagConstant) ge() bool {
1959         return fc.N() == fc.V()
1960 }
1961 func (fc flagConstant) ult() bool {
1962         return !fc.C()
1963 }
1964 func (fc flagConstant) ule() bool {
1965         return fc.Z() || fc.ult()
1966 }
1967 func (fc flagConstant) ugt() bool {
1968         return !fc.Z() && fc.uge()
1969 }
1970 func (fc flagConstant) uge() bool {
1971         return fc.C()
1972 }
1973
1974 func (fc flagConstant) ltNoov() bool {
1975         return fc.lt() && !fc.V()
1976 }
1977 func (fc flagConstant) leNoov() bool {
1978         return fc.le() && !fc.V()
1979 }
1980 func (fc flagConstant) gtNoov() bool {
1981         return fc.gt() && !fc.V()
1982 }
1983 func (fc flagConstant) geNoov() bool {
1984         return fc.ge() && !fc.V()
1985 }
1986
1987 func (fc flagConstant) String() string {
1988         return fmt.Sprintf("N=%v,Z=%v,C=%v,V=%v", fc.N(), fc.Z(), fc.C(), fc.V())
1989 }
1990
1991 type flagConstantBuilder struct {
1992         N bool
1993         Z bool
1994         C bool
1995         V bool
1996 }
1997
1998 func (fcs flagConstantBuilder) encode() flagConstant {
1999         var fc flagConstant
2000         if fcs.N {
2001                 fc |= 1
2002         }
2003         if fcs.Z {
2004                 fc |= 2
2005         }
2006         if fcs.C {
2007                 fc |= 4
2008         }
2009         if fcs.V {
2010                 fc |= 8
2011         }
2012         return fc
2013 }
2014
2015 // Note: addFlags(x,y) != subFlags(x,-y) in some situations:
2016 //  - the results of the C flag are different
2017 //  - the results of the V flag when y==minint are different
2018
2019 // addFlags64 returns the flags that would be set from computing x+y.
2020 func addFlags64(x, y int64) flagConstant {
2021         var fcb flagConstantBuilder
2022         fcb.Z = x+y == 0
2023         fcb.N = x+y < 0
2024         fcb.C = uint64(x+y) < uint64(x)
2025         fcb.V = x >= 0 && y >= 0 && x+y < 0 || x < 0 && y < 0 && x+y >= 0
2026         return fcb.encode()
2027 }
2028
2029 // subFlags64 returns the flags that would be set from computing x-y.
2030 func subFlags64(x, y int64) flagConstant {
2031         var fcb flagConstantBuilder
2032         fcb.Z = x-y == 0
2033         fcb.N = x-y < 0
2034         fcb.C = uint64(y) <= uint64(x) // This code follows the arm carry flag model.
2035         fcb.V = x >= 0 && y < 0 && x-y < 0 || x < 0 && y >= 0 && x-y >= 0
2036         return fcb.encode()
2037 }
2038
2039 // addFlags32 returns the flags that would be set from computing x+y.
2040 func addFlags32(x, y int32) flagConstant {
2041         var fcb flagConstantBuilder
2042         fcb.Z = x+y == 0
2043         fcb.N = x+y < 0
2044         fcb.C = uint32(x+y) < uint32(x)
2045         fcb.V = x >= 0 && y >= 0 && x+y < 0 || x < 0 && y < 0 && x+y >= 0
2046         return fcb.encode()
2047 }
2048
2049 // subFlags32 returns the flags that would be set from computing x-y.
2050 func subFlags32(x, y int32) flagConstant {
2051         var fcb flagConstantBuilder
2052         fcb.Z = x-y == 0
2053         fcb.N = x-y < 0
2054         fcb.C = uint32(y) <= uint32(x) // This code follows the arm carry flag model.
2055         fcb.V = x >= 0 && y < 0 && x-y < 0 || x < 0 && y >= 0 && x-y >= 0
2056         return fcb.encode()
2057 }
2058
2059 // logicFlags64 returns flags set to the sign/zeroness of x.
2060 // C and V are set to false.
2061 func logicFlags64(x int64) flagConstant {
2062         var fcb flagConstantBuilder
2063         fcb.Z = x == 0
2064         fcb.N = x < 0
2065         return fcb.encode()
2066 }
2067
2068 // logicFlags32 returns flags set to the sign/zeroness of x.
2069 // C and V are set to false.
2070 func logicFlags32(x int32) flagConstant {
2071         var fcb flagConstantBuilder
2072         fcb.Z = x == 0
2073         fcb.N = x < 0
2074         return fcb.encode()
2075 }
2076
2077 func makeJumpTableSym(b *Block) *obj.LSym {
2078         s := base.Ctxt.Lookup(fmt.Sprintf("%s.jump%d", b.Func.fe.Func().LSym.Name, b.ID))
2079         s.Set(obj.AttrDuplicateOK, true)
2080         s.Set(obj.AttrLocal, true)
2081         return s
2082 }
2083
2084 // canRotate reports whether the architecture supports
2085 // rotates of integer registers with the given number of bits.
2086 func canRotate(c *Config, bits int64) bool {
2087         if bits > c.PtrSize*8 {
2088                 // Don't rewrite to rotates bigger than the machine word.
2089                 return false
2090         }
2091         switch c.arch {
2092         case "386", "amd64", "arm64":
2093                 return true
2094         case "arm", "s390x", "ppc64", "ppc64le", "wasm", "loong64":
2095                 return bits >= 32
2096         default:
2097                 return false
2098         }
2099 }
2100
2101 // isARM64bitcon reports whether a constant can be encoded into a logical instruction.
2102 func isARM64bitcon(x uint64) bool {
2103         if x == 1<<64-1 || x == 0 {
2104                 return false
2105         }
2106         // determine the period and sign-extend a unit to 64 bits
2107         switch {
2108         case x != x>>32|x<<32:
2109                 // period is 64
2110                 // nothing to do
2111         case x != x>>16|x<<48:
2112                 // period is 32
2113                 x = uint64(int64(int32(x)))
2114         case x != x>>8|x<<56:
2115                 // period is 16
2116                 x = uint64(int64(int16(x)))
2117         case x != x>>4|x<<60:
2118                 // period is 8
2119                 x = uint64(int64(int8(x)))
2120         default:
2121                 // period is 4 or 2, always true
2122                 // 0001, 0010, 0100, 1000 -- 0001 rotate
2123                 // 0011, 0110, 1100, 1001 -- 0011 rotate
2124                 // 0111, 1011, 1101, 1110 -- 0111 rotate
2125                 // 0101, 1010             -- 01   rotate, repeat
2126                 return true
2127         }
2128         return sequenceOfOnes(x) || sequenceOfOnes(^x)
2129 }
2130
2131 // sequenceOfOnes tests whether a constant is a sequence of ones in binary, with leading and trailing zeros.
2132 func sequenceOfOnes(x uint64) bool {
2133         y := x & -x // lowest set bit of x. x is good iff x+y is a power of 2
2134         y += x
2135         return (y-1)&y == 0
2136 }
2137
2138 // isARM64addcon reports whether x can be encoded as the immediate value in an ADD or SUB instruction.
2139 func isARM64addcon(v int64) bool {
2140         /* uimm12 or uimm24? */
2141         if v < 0 {
2142                 return false
2143         }
2144         if (v & 0xFFF) == 0 {
2145                 v >>= 12
2146         }
2147         return v <= 0xFFF
2148 }