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