]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/cmd/compile/internal/ssa/rewrite.go
[dev.cmdgo] all: merge master (912f075) into dev.cmdgo
[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 whether 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 && !notStmtBoundary(v.Op) && 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.abiInfo)
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         auxcall := v.Aux.(*AuxCall)
797         auxcall.Fn = sym
798         v.RemoveArg(0)
799         return v
800 }
801
802 // isSamePtr reports whether p1 and p2 point to the same address.
803 func isSamePtr(p1, p2 *Value) bool {
804         if p1 == p2 {
805                 return true
806         }
807         if p1.Op != p2.Op {
808                 return false
809         }
810         switch p1.Op {
811         case OpOffPtr:
812                 return p1.AuxInt == p2.AuxInt && isSamePtr(p1.Args[0], p2.Args[0])
813         case OpAddr, OpLocalAddr:
814                 // OpAddr's 0th arg is either OpSP or OpSB, which means that it is uniquely identified by its Op.
815                 // Checking for value equality only works after [z]cse has run.
816                 return p1.Aux == p2.Aux && p1.Args[0].Op == p2.Args[0].Op
817         case OpAddPtr:
818                 return p1.Args[1] == p2.Args[1] && isSamePtr(p1.Args[0], p2.Args[0])
819         }
820         return false
821 }
822
823 func isStackPtr(v *Value) bool {
824         for v.Op == OpOffPtr || v.Op == OpAddPtr {
825                 v = v.Args[0]
826         }
827         return v.Op == OpSP || v.Op == OpLocalAddr
828 }
829
830 // disjoint reports whether the memory region specified by [p1:p1+n1)
831 // does not overlap with [p2:p2+n2).
832 // A return value of false does not imply the regions overlap.
833 func disjoint(p1 *Value, n1 int64, p2 *Value, n2 int64) bool {
834         if n1 == 0 || n2 == 0 {
835                 return true
836         }
837         if p1 == p2 {
838                 return false
839         }
840         baseAndOffset := func(ptr *Value) (base *Value, offset int64) {
841                 base, offset = ptr, 0
842                 for base.Op == OpOffPtr {
843                         offset += base.AuxInt
844                         base = base.Args[0]
845                 }
846                 return base, offset
847         }
848         p1, off1 := baseAndOffset(p1)
849         p2, off2 := baseAndOffset(p2)
850         if isSamePtr(p1, p2) {
851                 return !overlap(off1, n1, off2, n2)
852         }
853         // p1 and p2 are not the same, so if they are both OpAddrs then
854         // they point to different variables.
855         // If one pointer is on the stack and the other is an argument
856         // then they can't overlap.
857         switch p1.Op {
858         case OpAddr, OpLocalAddr:
859                 if p2.Op == OpAddr || p2.Op == OpLocalAddr || p2.Op == OpSP {
860                         return true
861                 }
862                 return (p2.Op == OpArg || p2.Op == OpArgIntReg) && p1.Args[0].Op == OpSP
863         case OpArg, OpArgIntReg:
864                 if p2.Op == OpSP || p2.Op == OpLocalAddr {
865                         return true
866                 }
867         case OpSP:
868                 return p2.Op == OpAddr || p2.Op == OpLocalAddr || p2.Op == OpArg || p2.Op == OpArgIntReg || p2.Op == OpSP
869         }
870         return false
871 }
872
873 // moveSize returns the number of bytes an aligned MOV instruction moves
874 func moveSize(align int64, c *Config) int64 {
875         switch {
876         case align%8 == 0 && c.PtrSize == 8:
877                 return 8
878         case align%4 == 0:
879                 return 4
880         case align%2 == 0:
881                 return 2
882         }
883         return 1
884 }
885
886 // mergePoint finds a block among a's blocks which dominates b and is itself
887 // dominated by all of a's blocks. Returns nil if it can't find one.
888 // Might return nil even if one does exist.
889 func mergePoint(b *Block, a ...*Value) *Block {
890         // Walk backward from b looking for one of the a's blocks.
891
892         // Max distance
893         d := 100
894
895         for d > 0 {
896                 for _, x := range a {
897                         if b == x.Block {
898                                 goto found
899                         }
900                 }
901                 if len(b.Preds) > 1 {
902                         // Don't know which way to go back. Abort.
903                         return nil
904                 }
905                 b = b.Preds[0].b
906                 d--
907         }
908         return nil // too far away
909 found:
910         // At this point, r is the first value in a that we find by walking backwards.
911         // if we return anything, r will be it.
912         r := b
913
914         // Keep going, counting the other a's that we find. They must all dominate r.
915         na := 0
916         for d > 0 {
917                 for _, x := range a {
918                         if b == x.Block {
919                                 na++
920                         }
921                 }
922                 if na == len(a) {
923                         // Found all of a in a backwards walk. We can return r.
924                         return r
925                 }
926                 if len(b.Preds) > 1 {
927                         return nil
928                 }
929                 b = b.Preds[0].b
930                 d--
931
932         }
933         return nil // too far away
934 }
935
936 // clobber invalidates values. Returns true.
937 // clobber is used by rewrite rules to:
938 //   A) make sure the values are really dead and never used again.
939 //   B) decrement use counts of the values' args.
940 func clobber(vv ...*Value) bool {
941         for _, v := range vv {
942                 v.reset(OpInvalid)
943                 // Note: leave v.Block intact.  The Block field is used after clobber.
944         }
945         return true
946 }
947
948 // clobberIfDead resets v when use count is 1. Returns true.
949 // clobberIfDead is used by rewrite rules to decrement
950 // use counts of v's args when v is dead and never used.
951 func clobberIfDead(v *Value) bool {
952         if v.Uses == 1 {
953                 v.reset(OpInvalid)
954         }
955         // Note: leave v.Block intact.  The Block field is used after clobberIfDead.
956         return true
957 }
958
959 // noteRule is an easy way to track if a rule is matched when writing
960 // new ones.  Make the rule of interest also conditional on
961 //     noteRule("note to self: rule of interest matched")
962 // and that message will print when the rule matches.
963 func noteRule(s string) bool {
964         fmt.Println(s)
965         return true
966 }
967
968 // countRule increments Func.ruleMatches[key].
969 // If Func.ruleMatches is non-nil at the end
970 // of compilation, it will be printed to stdout.
971 // This is intended to make it easier to find which functions
972 // which contain lots of rules matches when developing new rules.
973 func countRule(v *Value, key string) bool {
974         f := v.Block.Func
975         if f.ruleMatches == nil {
976                 f.ruleMatches = make(map[string]int)
977         }
978         f.ruleMatches[key]++
979         return true
980 }
981
982 // warnRule generates compiler debug output with string s when
983 // v is not in autogenerated code, cond is true and the rule has fired.
984 func warnRule(cond bool, v *Value, s string) bool {
985         if pos := v.Pos; pos.Line() > 1 && cond {
986                 v.Block.Func.Warnl(pos, s)
987         }
988         return true
989 }
990
991 // for a pseudo-op like (LessThan x), extract x
992 func flagArg(v *Value) *Value {
993         if len(v.Args) != 1 || !v.Args[0].Type.IsFlags() {
994                 return nil
995         }
996         return v.Args[0]
997 }
998
999 // arm64Negate finds the complement to an ARM64 condition code,
1000 // for example !Equal -> NotEqual or !LessThan -> GreaterEqual
1001 //
1002 // For floating point, it's more subtle because NaN is unordered. We do
1003 // !LessThanF -> NotLessThanF, the latter takes care of NaNs.
1004 func arm64Negate(op Op) Op {
1005         switch op {
1006         case OpARM64LessThan:
1007                 return OpARM64GreaterEqual
1008         case OpARM64LessThanU:
1009                 return OpARM64GreaterEqualU
1010         case OpARM64GreaterThan:
1011                 return OpARM64LessEqual
1012         case OpARM64GreaterThanU:
1013                 return OpARM64LessEqualU
1014         case OpARM64LessEqual:
1015                 return OpARM64GreaterThan
1016         case OpARM64LessEqualU:
1017                 return OpARM64GreaterThanU
1018         case OpARM64GreaterEqual:
1019                 return OpARM64LessThan
1020         case OpARM64GreaterEqualU:
1021                 return OpARM64LessThanU
1022         case OpARM64Equal:
1023                 return OpARM64NotEqual
1024         case OpARM64NotEqual:
1025                 return OpARM64Equal
1026         case OpARM64LessThanF:
1027                 return OpARM64NotLessThanF
1028         case OpARM64NotLessThanF:
1029                 return OpARM64LessThanF
1030         case OpARM64LessEqualF:
1031                 return OpARM64NotLessEqualF
1032         case OpARM64NotLessEqualF:
1033                 return OpARM64LessEqualF
1034         case OpARM64GreaterThanF:
1035                 return OpARM64NotGreaterThanF
1036         case OpARM64NotGreaterThanF:
1037                 return OpARM64GreaterThanF
1038         case OpARM64GreaterEqualF:
1039                 return OpARM64NotGreaterEqualF
1040         case OpARM64NotGreaterEqualF:
1041                 return OpARM64GreaterEqualF
1042         default:
1043                 panic("unreachable")
1044         }
1045 }
1046
1047 // arm64Invert evaluates (InvertFlags op), which
1048 // is the same as altering the condition codes such
1049 // that the same result would be produced if the arguments
1050 // to the flag-generating instruction were reversed, e.g.
1051 // (InvertFlags (CMP x y)) -> (CMP y x)
1052 func arm64Invert(op Op) Op {
1053         switch op {
1054         case OpARM64LessThan:
1055                 return OpARM64GreaterThan
1056         case OpARM64LessThanU:
1057                 return OpARM64GreaterThanU
1058         case OpARM64GreaterThan:
1059                 return OpARM64LessThan
1060         case OpARM64GreaterThanU:
1061                 return OpARM64LessThanU
1062         case OpARM64LessEqual:
1063                 return OpARM64GreaterEqual
1064         case OpARM64LessEqualU:
1065                 return OpARM64GreaterEqualU
1066         case OpARM64GreaterEqual:
1067                 return OpARM64LessEqual
1068         case OpARM64GreaterEqualU:
1069                 return OpARM64LessEqualU
1070         case OpARM64Equal, OpARM64NotEqual:
1071                 return op
1072         case OpARM64LessThanF:
1073                 return OpARM64GreaterThanF
1074         case OpARM64GreaterThanF:
1075                 return OpARM64LessThanF
1076         case OpARM64LessEqualF:
1077                 return OpARM64GreaterEqualF
1078         case OpARM64GreaterEqualF:
1079                 return OpARM64LessEqualF
1080         case OpARM64NotLessThanF:
1081                 return OpARM64NotGreaterThanF
1082         case OpARM64NotGreaterThanF:
1083                 return OpARM64NotLessThanF
1084         case OpARM64NotLessEqualF:
1085                 return OpARM64NotGreaterEqualF
1086         case OpARM64NotGreaterEqualF:
1087                 return OpARM64NotLessEqualF
1088         default:
1089                 panic("unreachable")
1090         }
1091 }
1092
1093 // evaluate an ARM64 op against a flags value
1094 // that is potentially constant; return 1 for true,
1095 // -1 for false, and 0 for not constant.
1096 func ccARM64Eval(op Op, flags *Value) int {
1097         fop := flags.Op
1098         if fop == OpARM64InvertFlags {
1099                 return -ccARM64Eval(op, flags.Args[0])
1100         }
1101         if fop != OpARM64FlagConstant {
1102                 return 0
1103         }
1104         fc := flagConstant(flags.AuxInt)
1105         b2i := func(b bool) int {
1106                 if b {
1107                         return 1
1108                 }
1109                 return -1
1110         }
1111         switch op {
1112         case OpARM64Equal:
1113                 return b2i(fc.eq())
1114         case OpARM64NotEqual:
1115                 return b2i(fc.ne())
1116         case OpARM64LessThan:
1117                 return b2i(fc.lt())
1118         case OpARM64LessThanU:
1119                 return b2i(fc.ult())
1120         case OpARM64GreaterThan:
1121                 return b2i(fc.gt())
1122         case OpARM64GreaterThanU:
1123                 return b2i(fc.ugt())
1124         case OpARM64LessEqual:
1125                 return b2i(fc.le())
1126         case OpARM64LessEqualU:
1127                 return b2i(fc.ule())
1128         case OpARM64GreaterEqual:
1129                 return b2i(fc.ge())
1130         case OpARM64GreaterEqualU:
1131                 return b2i(fc.uge())
1132         }
1133         return 0
1134 }
1135
1136 // logRule logs the use of the rule s. This will only be enabled if
1137 // rewrite rules were generated with the -log option, see gen/rulegen.go.
1138 func logRule(s string) {
1139         if ruleFile == nil {
1140                 // Open a log file to write log to. We open in append
1141                 // mode because all.bash runs the compiler lots of times,
1142                 // and we want the concatenation of all of those logs.
1143                 // This means, of course, that users need to rm the old log
1144                 // to get fresh data.
1145                 // TODO: all.bash runs compilers in parallel. Need to synchronize logging somehow?
1146                 w, err := os.OpenFile(filepath.Join(os.Getenv("GOROOT"), "src", "rulelog"),
1147                         os.O_CREATE|os.O_WRONLY|os.O_APPEND, 0666)
1148                 if err != nil {
1149                         panic(err)
1150                 }
1151                 ruleFile = w
1152         }
1153         _, err := fmt.Fprintln(ruleFile, s)
1154         if err != nil {
1155                 panic(err)
1156         }
1157 }
1158
1159 var ruleFile io.Writer
1160
1161 func min(x, y int64) int64 {
1162         if x < y {
1163                 return x
1164         }
1165         return y
1166 }
1167
1168 func isConstZero(v *Value) bool {
1169         switch v.Op {
1170         case OpConstNil:
1171                 return true
1172         case OpConst64, OpConst32, OpConst16, OpConst8, OpConstBool, OpConst32F, OpConst64F:
1173                 return v.AuxInt == 0
1174         }
1175         return false
1176 }
1177
1178 // reciprocalExact64 reports whether 1/c is exactly representable.
1179 func reciprocalExact64(c float64) bool {
1180         b := math.Float64bits(c)
1181         man := b & (1<<52 - 1)
1182         if man != 0 {
1183                 return false // not a power of 2, denormal, or NaN
1184         }
1185         exp := b >> 52 & (1<<11 - 1)
1186         // exponent bias is 0x3ff.  So taking the reciprocal of a number
1187         // changes the exponent to 0x7fe-exp.
1188         switch exp {
1189         case 0:
1190                 return false // Â±0
1191         case 0x7ff:
1192                 return false // Â±inf
1193         case 0x7fe:
1194                 return false // exponent is not representable
1195         default:
1196                 return true
1197         }
1198 }
1199
1200 // reciprocalExact32 reports whether 1/c is exactly representable.
1201 func reciprocalExact32(c float32) bool {
1202         b := math.Float32bits(c)
1203         man := b & (1<<23 - 1)
1204         if man != 0 {
1205                 return false // not a power of 2, denormal, or NaN
1206         }
1207         exp := b >> 23 & (1<<8 - 1)
1208         // exponent bias is 0x7f.  So taking the reciprocal of a number
1209         // changes the exponent to 0xfe-exp.
1210         switch exp {
1211         case 0:
1212                 return false // Â±0
1213         case 0xff:
1214                 return false // Â±inf
1215         case 0xfe:
1216                 return false // exponent is not representable
1217         default:
1218                 return true
1219         }
1220 }
1221
1222 // check if an immediate can be directly encoded into an ARM's instruction
1223 func isARMImmRot(v uint32) bool {
1224         for i := 0; i < 16; i++ {
1225                 if v&^0xff == 0 {
1226                         return true
1227                 }
1228                 v = v<<2 | v>>30
1229         }
1230
1231         return false
1232 }
1233
1234 // overlap reports whether the ranges given by the given offset and
1235 // size pairs overlap.
1236 func overlap(offset1, size1, offset2, size2 int64) bool {
1237         if offset1 >= offset2 && offset2+size2 > offset1 {
1238                 return true
1239         }
1240         if offset2 >= offset1 && offset1+size1 > offset2 {
1241                 return true
1242         }
1243         return false
1244 }
1245
1246 func areAdjacentOffsets(off1, off2, size int64) bool {
1247         return off1+size == off2 || off1 == off2+size
1248 }
1249
1250 // check if value zeroes out upper 32-bit of 64-bit register.
1251 // depth limits recursion depth. In AMD64.rules 3 is used as limit,
1252 // because it catches same amount of cases as 4.
1253 func zeroUpper32Bits(x *Value, depth int) bool {
1254         switch x.Op {
1255         case OpAMD64MOVLconst, OpAMD64MOVLload, OpAMD64MOVLQZX, OpAMD64MOVLloadidx1,
1256                 OpAMD64MOVWload, OpAMD64MOVWloadidx1, OpAMD64MOVBload, OpAMD64MOVBloadidx1,
1257                 OpAMD64MOVLloadidx4, OpAMD64ADDLload, OpAMD64SUBLload, OpAMD64ANDLload,
1258                 OpAMD64ORLload, OpAMD64XORLload, OpAMD64CVTTSD2SL,
1259                 OpAMD64ADDL, OpAMD64ADDLconst, OpAMD64SUBL, OpAMD64SUBLconst,
1260                 OpAMD64ANDL, OpAMD64ANDLconst, OpAMD64ORL, OpAMD64ORLconst,
1261                 OpAMD64XORL, OpAMD64XORLconst, OpAMD64NEGL, OpAMD64NOTL,
1262                 OpAMD64SHRL, OpAMD64SHRLconst, OpAMD64SARL, OpAMD64SARLconst,
1263                 OpAMD64SHLL, OpAMD64SHLLconst:
1264                 return true
1265         case OpArg:
1266                 return x.Type.Width == 4
1267         case OpPhi, OpSelect0, OpSelect1:
1268                 // Phis can use each-other as an arguments, instead of tracking visited values,
1269                 // just limit recursion depth.
1270                 if depth <= 0 {
1271                         return false
1272                 }
1273                 for i := range x.Args {
1274                         if !zeroUpper32Bits(x.Args[i], depth-1) {
1275                                 return false
1276                         }
1277                 }
1278                 return true
1279
1280         }
1281         return false
1282 }
1283
1284 // zeroUpper48Bits is similar to zeroUpper32Bits, but for upper 48 bits
1285 func zeroUpper48Bits(x *Value, depth int) bool {
1286         switch x.Op {
1287         case OpAMD64MOVWQZX, OpAMD64MOVWload, OpAMD64MOVWloadidx1, OpAMD64MOVWloadidx2:
1288                 return true
1289         case OpArg:
1290                 return x.Type.Width == 2
1291         case OpPhi, OpSelect0, OpSelect1:
1292                 // Phis can use each-other as an arguments, instead of tracking visited values,
1293                 // just limit recursion depth.
1294                 if depth <= 0 {
1295                         return false
1296                 }
1297                 for i := range x.Args {
1298                         if !zeroUpper48Bits(x.Args[i], depth-1) {
1299                                 return false
1300                         }
1301                 }
1302                 return true
1303
1304         }
1305         return false
1306 }
1307
1308 // zeroUpper56Bits is similar to zeroUpper32Bits, but for upper 56 bits
1309 func zeroUpper56Bits(x *Value, depth int) bool {
1310         switch x.Op {
1311         case OpAMD64MOVBQZX, OpAMD64MOVBload, OpAMD64MOVBloadidx1:
1312                 return true
1313         case OpArg:
1314                 return x.Type.Width == 1
1315         case OpPhi, OpSelect0, OpSelect1:
1316                 // Phis can use each-other as an arguments, instead of tracking visited values,
1317                 // just limit recursion depth.
1318                 if depth <= 0 {
1319                         return false
1320                 }
1321                 for i := range x.Args {
1322                         if !zeroUpper56Bits(x.Args[i], depth-1) {
1323                                 return false
1324                         }
1325                 }
1326                 return true
1327
1328         }
1329         return false
1330 }
1331
1332 // isInlinableMemmove reports whether the given arch performs a Move of the given size
1333 // faster than memmove. It will only return true if replacing the memmove with a Move is
1334 // safe, either because Move is small or because the arguments are disjoint.
1335 // This is used as a check for replacing memmove with Move ops.
1336 func isInlinableMemmove(dst, src *Value, sz int64, c *Config) bool {
1337         // It is always safe to convert memmove into Move when its arguments are disjoint.
1338         // Move ops may or may not be faster for large sizes depending on how the platform
1339         // lowers them, so we only perform this optimization on platforms that we know to
1340         // have fast Move ops.
1341         switch c.arch {
1342         case "amd64":
1343                 return sz <= 16 || (sz < 1024 && disjoint(dst, sz, src, sz))
1344         case "386", "arm64":
1345                 return sz <= 8
1346         case "s390x", "ppc64", "ppc64le":
1347                 return sz <= 8 || disjoint(dst, sz, src, sz)
1348         case "arm", "mips", "mips64", "mipsle", "mips64le":
1349                 return sz <= 4
1350         }
1351         return false
1352 }
1353
1354 // logLargeCopy logs the occurrence of a large copy.
1355 // The best place to do this is in the rewrite rules where the size of the move is easy to find.
1356 // "Large" is arbitrarily chosen to be 128 bytes; this may change.
1357 func logLargeCopy(v *Value, s int64) bool {
1358         if s < 128 {
1359                 return true
1360         }
1361         if logopt.Enabled() {
1362                 logopt.LogOpt(v.Pos, "copy", "lower", v.Block.Func.Name, fmt.Sprintf("%d bytes", s))
1363         }
1364         return true
1365 }
1366
1367 // hasSmallRotate reports whether the architecture has rotate instructions
1368 // for sizes < 32-bit.  This is used to decide whether to promote some rotations.
1369 func hasSmallRotate(c *Config) bool {
1370         switch c.arch {
1371         case "amd64", "386":
1372                 return true
1373         default:
1374                 return false
1375         }
1376 }
1377
1378 func newPPC64ShiftAuxInt(sh, mb, me, sz int64) int32 {
1379         if sh < 0 || sh >= sz {
1380                 panic("PPC64 shift arg sh out of range")
1381         }
1382         if mb < 0 || mb >= sz {
1383                 panic("PPC64 shift arg mb out of range")
1384         }
1385         if me < 0 || me >= sz {
1386                 panic("PPC64 shift arg me out of range")
1387         }
1388         return int32(sh<<16 | mb<<8 | me)
1389 }
1390
1391 func GetPPC64Shiftsh(auxint int64) int64 {
1392         return int64(int8(auxint >> 16))
1393 }
1394
1395 func GetPPC64Shiftmb(auxint int64) int64 {
1396         return int64(int8(auxint >> 8))
1397 }
1398
1399 func GetPPC64Shiftme(auxint int64) int64 {
1400         return int64(int8(auxint))
1401 }
1402
1403 // Test if this value can encoded as a mask for a rlwinm like
1404 // operation.  Masks can also extend from the msb and wrap to
1405 // the lsb too.  That is, the valid masks are 32 bit strings
1406 // of the form: 0..01..10..0 or 1..10..01..1 or 1...1
1407 func isPPC64WordRotateMask(v64 int64) bool {
1408         // Isolate rightmost 1 (if none 0) and add.
1409         v := uint32(v64)
1410         vp := (v & -v) + v
1411         // Likewise, for the wrapping case.
1412         vn := ^v
1413         vpn := (vn & -vn) + vn
1414         return (v&vp == 0 || vn&vpn == 0) && v != 0
1415 }
1416
1417 // Compress mask and shift into single value of the form
1418 // me | mb<<8 | rotate<<16 | nbits<<24 where me and mb can
1419 // be used to regenerate the input mask.
1420 func encodePPC64RotateMask(rotate, mask, nbits int64) int64 {
1421         var mb, me, mbn, men int
1422
1423         // Determine boundaries and then decode them
1424         if mask == 0 || ^mask == 0 || rotate >= nbits {
1425                 panic("Invalid PPC64 rotate mask")
1426         } else if nbits == 32 {
1427                 mb = bits.LeadingZeros32(uint32(mask))
1428                 me = 32 - bits.TrailingZeros32(uint32(mask))
1429                 mbn = bits.LeadingZeros32(^uint32(mask))
1430                 men = 32 - bits.TrailingZeros32(^uint32(mask))
1431         } else {
1432                 mb = bits.LeadingZeros64(uint64(mask))
1433                 me = 64 - bits.TrailingZeros64(uint64(mask))
1434                 mbn = bits.LeadingZeros64(^uint64(mask))
1435                 men = 64 - bits.TrailingZeros64(^uint64(mask))
1436         }
1437         // Check for a wrapping mask (e.g bits at 0 and 63)
1438         if mb == 0 && me == int(nbits) {
1439                 // swap the inverted values
1440                 mb, me = men, mbn
1441         }
1442
1443         return int64(me) | int64(mb<<8) | int64(rotate<<16) | int64(nbits<<24)
1444 }
1445
1446 // The inverse operation of encodePPC64RotateMask.  The values returned as
1447 // mb and me satisfy the POWER ISA definition of MASK(x,y) where MASK(mb,me) = mask.
1448 func DecodePPC64RotateMask(sauxint int64) (rotate, mb, me int64, mask uint64) {
1449         auxint := uint64(sauxint)
1450         rotate = int64((auxint >> 16) & 0xFF)
1451         mb = int64((auxint >> 8) & 0xFF)
1452         me = int64((auxint >> 0) & 0xFF)
1453         nbits := int64((auxint >> 24) & 0xFF)
1454         mask = ((1 << uint(nbits-mb)) - 1) ^ ((1 << uint(nbits-me)) - 1)
1455         if mb > me {
1456                 mask = ^mask
1457         }
1458         if nbits == 32 {
1459                 mask = uint64(uint32(mask))
1460         }
1461
1462         // Fixup ME to match ISA definition.  The second argument to MASK(..,me)
1463         // is inclusive.
1464         me = (me - 1) & (nbits - 1)
1465         return
1466 }
1467
1468 // This verifies that the mask is a set of
1469 // consecutive bits including the least
1470 // significant bit.
1471 func isPPC64ValidShiftMask(v int64) bool {
1472         if (v != 0) && ((v+1)&v) == 0 {
1473                 return true
1474         }
1475         return false
1476 }
1477
1478 func getPPC64ShiftMaskLength(v int64) int64 {
1479         return int64(bits.Len64(uint64(v)))
1480 }
1481
1482 // Decompose a shift right into an equivalent rotate/mask,
1483 // and return mask & m.
1484 func mergePPC64RShiftMask(m, s, nbits int64) int64 {
1485         smask := uint64((1<<uint(nbits))-1) >> uint(s)
1486         return m & int64(smask)
1487 }
1488
1489 // Combine (ANDconst [m] (SRWconst [s])) into (RLWINM [y]) or return 0
1490 func mergePPC64AndSrwi(m, s int64) int64 {
1491         mask := mergePPC64RShiftMask(m, s, 32)
1492         if !isPPC64WordRotateMask(mask) {
1493                 return 0
1494         }
1495         return encodePPC64RotateMask((32-s)&31, mask, 32)
1496 }
1497
1498 // Test if a shift right feeding into a CLRLSLDI can be merged into RLWINM.
1499 // Return the encoded RLWINM constant, or 0 if they cannot be merged.
1500 func mergePPC64ClrlsldiSrw(sld, srw int64) int64 {
1501         mask_1 := uint64(0xFFFFFFFF >> uint(srw))
1502         // for CLRLSLDI, it's more convient to think of it as a mask left bits then rotate left.
1503         mask_2 := uint64(0xFFFFFFFFFFFFFFFF) >> uint(GetPPC64Shiftmb(int64(sld)))
1504
1505         // Rewrite mask to apply after the final left shift.
1506         mask_3 := (mask_1 & mask_2) << uint(GetPPC64Shiftsh(sld))
1507
1508         r_1 := 32 - srw
1509         r_2 := GetPPC64Shiftsh(sld)
1510         r_3 := (r_1 + r_2) & 31 // This can wrap.
1511
1512         if uint64(uint32(mask_3)) != mask_3 || mask_3 == 0 {
1513                 return 0
1514         }
1515         return encodePPC64RotateMask(int64(r_3), int64(mask_3), 32)
1516 }
1517
1518 // Test if a RLWINM feeding into a CLRLSLDI can be merged into RLWINM.  Return
1519 // the encoded RLWINM constant, or 0 if they cannot be merged.
1520 func mergePPC64ClrlsldiRlwinm(sld int32, rlw int64) int64 {
1521         r_1, _, _, mask_1 := DecodePPC64RotateMask(rlw)
1522         // for CLRLSLDI, it's more convient to think of it as a mask left bits then rotate left.
1523         mask_2 := uint64(0xFFFFFFFFFFFFFFFF) >> uint(GetPPC64Shiftmb(int64(sld)))
1524
1525         // combine the masks, and adjust for the final left shift.
1526         mask_3 := (mask_1 & mask_2) << uint(GetPPC64Shiftsh(int64(sld)))
1527         r_2 := GetPPC64Shiftsh(int64(sld))
1528         r_3 := (r_1 + r_2) & 31 // This can wrap.
1529
1530         // Verify the result is still a valid bitmask of <= 32 bits.
1531         if !isPPC64WordRotateMask(int64(mask_3)) || uint64(uint32(mask_3)) != mask_3 {
1532                 return 0
1533         }
1534         return encodePPC64RotateMask(r_3, int64(mask_3), 32)
1535 }
1536
1537 // Compute the encoded RLWINM constant from combining (SLDconst [sld] (SRWconst [srw] x)),
1538 // or return 0 if they cannot be combined.
1539 func mergePPC64SldiSrw(sld, srw int64) int64 {
1540         if sld > srw || srw >= 32 {
1541                 return 0
1542         }
1543         mask_r := uint32(0xFFFFFFFF) >> uint(srw)
1544         mask_l := uint32(0xFFFFFFFF) >> uint(sld)
1545         mask := (mask_r & mask_l) << uint(sld)
1546         return encodePPC64RotateMask((32-srw+sld)&31, int64(mask), 32)
1547 }
1548
1549 // Convenience function to rotate a 32 bit constant value by another constant.
1550 func rotateLeft32(v, rotate int64) int64 {
1551         return int64(bits.RotateLeft32(uint32(v), int(rotate)))
1552 }
1553
1554 // encodes the lsb and width for arm(64) bitfield ops into the expected auxInt format.
1555 func armBFAuxInt(lsb, width int64) arm64BitField {
1556         if lsb < 0 || lsb > 63 {
1557                 panic("ARM(64) bit field lsb constant out of range")
1558         }
1559         if width < 1 || width > 64 {
1560                 panic("ARM(64) bit field width constant out of range")
1561         }
1562         return arm64BitField(width | lsb<<8)
1563 }
1564
1565 // returns the lsb part of the auxInt field of arm64 bitfield ops.
1566 func (bfc arm64BitField) getARM64BFlsb() int64 {
1567         return int64(uint64(bfc) >> 8)
1568 }
1569
1570 // returns the width part of the auxInt field of arm64 bitfield ops.
1571 func (bfc arm64BitField) getARM64BFwidth() int64 {
1572         return int64(bfc) & 0xff
1573 }
1574
1575 // checks if mask >> rshift applied at lsb is a valid arm64 bitfield op mask.
1576 func isARM64BFMask(lsb, mask, rshift int64) bool {
1577         shiftedMask := int64(uint64(mask) >> uint64(rshift))
1578         return shiftedMask != 0 && isPowerOfTwo64(shiftedMask+1) && nto(shiftedMask)+lsb < 64
1579 }
1580
1581 // returns the bitfield width of mask >> rshift for arm64 bitfield ops
1582 func arm64BFWidth(mask, rshift int64) int64 {
1583         shiftedMask := int64(uint64(mask) >> uint64(rshift))
1584         if shiftedMask == 0 {
1585                 panic("ARM64 BF mask is zero")
1586         }
1587         return nto(shiftedMask)
1588 }
1589
1590 // sizeof returns the size of t in bytes.
1591 // It will panic if t is not a *types.Type.
1592 func sizeof(t interface{}) int64 {
1593         return t.(*types.Type).Size()
1594 }
1595
1596 // registerizable reports whether t is a primitive type that fits in
1597 // a register. It assumes float64 values will always fit into registers
1598 // even if that isn't strictly true.
1599 func registerizable(b *Block, typ *types.Type) bool {
1600         if typ.IsPtrShaped() || typ.IsFloat() {
1601                 return true
1602         }
1603         if typ.IsInteger() {
1604                 return typ.Size() <= b.Func.Config.RegSize
1605         }
1606         return false
1607 }
1608
1609 // needRaceCleanup reports whether this call to racefuncenter/exit isn't needed.
1610 func needRaceCleanup(sym *AuxCall, v *Value) bool {
1611         f := v.Block.Func
1612         if !f.Config.Race {
1613                 return false
1614         }
1615         if !isSameCall(sym, "runtime.racefuncenter") && !isSameCall(sym, "runtime.racefuncexit") {
1616                 return false
1617         }
1618         for _, b := range f.Blocks {
1619                 for _, v := range b.Values {
1620                         switch v.Op {
1621                         case OpStaticCall, OpStaticLECall:
1622                                 // Check for racefuncenter will encounter racefuncexit and vice versa.
1623                                 // Allow calls to panic*
1624                                 s := v.Aux.(*AuxCall).Fn.String()
1625                                 switch s {
1626                                 case "runtime.racefuncenter", "runtime.racefuncexit",
1627                                         "runtime.panicdivide", "runtime.panicwrap",
1628                                         "runtime.panicshift":
1629                                         continue
1630                                 }
1631                                 // If we encountered any call, we need to keep racefunc*,
1632                                 // for accurate stacktraces.
1633                                 return false
1634                         case OpPanicBounds, OpPanicExtend:
1635                                 // Note: these are panic generators that are ok (like the static calls above).
1636                         case OpClosureCall, OpInterCall, OpClosureLECall, OpInterLECall:
1637                                 // We must keep the race functions if there are any other call types.
1638                                 return false
1639                         }
1640                 }
1641         }
1642         if isSameCall(sym, "runtime.racefuncenter") {
1643                 // TODO REGISTER ABI this needs to be cleaned up.
1644                 // If we're removing racefuncenter, remove its argument as well.
1645                 if v.Args[0].Op != OpStore {
1646                         if v.Op == OpStaticLECall {
1647                                 // there is no store, yet.
1648                                 return true
1649                         }
1650                         return false
1651                 }
1652                 mem := v.Args[0].Args[2]
1653                 v.Args[0].reset(OpCopy)
1654                 v.Args[0].AddArg(mem)
1655         }
1656         return true
1657 }
1658
1659 // symIsRO reports whether sym is a read-only global.
1660 func symIsRO(sym interface{}) bool {
1661         lsym := sym.(*obj.LSym)
1662         return lsym.Type == objabi.SRODATA && len(lsym.R) == 0
1663 }
1664
1665 // symIsROZero reports whether sym is a read-only global whose data contains all zeros.
1666 func symIsROZero(sym Sym) bool {
1667         lsym := sym.(*obj.LSym)
1668         if lsym.Type != objabi.SRODATA || len(lsym.R) != 0 {
1669                 return false
1670         }
1671         for _, b := range lsym.P {
1672                 if b != 0 {
1673                         return false
1674                 }
1675         }
1676         return true
1677 }
1678
1679 // read8 reads one byte from the read-only global sym at offset off.
1680 func read8(sym interface{}, off int64) uint8 {
1681         lsym := sym.(*obj.LSym)
1682         if off >= int64(len(lsym.P)) || off < 0 {
1683                 // Invalid index into the global sym.
1684                 // This can happen in dead code, so we don't want to panic.
1685                 // Just return any value, it will eventually get ignored.
1686                 // See issue 29215.
1687                 return 0
1688         }
1689         return lsym.P[off]
1690 }
1691
1692 // read16 reads two bytes from the read-only global sym at offset off.
1693 func read16(sym interface{}, off int64, byteorder binary.ByteOrder) uint16 {
1694         lsym := sym.(*obj.LSym)
1695         // lsym.P is written lazily.
1696         // Bytes requested after the end of lsym.P are 0.
1697         var src []byte
1698         if 0 <= off && off < int64(len(lsym.P)) {
1699                 src = lsym.P[off:]
1700         }
1701         buf := make([]byte, 2)
1702         copy(buf, src)
1703         return byteorder.Uint16(buf)
1704 }
1705
1706 // read32 reads four bytes from the read-only global sym at offset off.
1707 func read32(sym interface{}, off int64, byteorder binary.ByteOrder) uint32 {
1708         lsym := sym.(*obj.LSym)
1709         var src []byte
1710         if 0 <= off && off < int64(len(lsym.P)) {
1711                 src = lsym.P[off:]
1712         }
1713         buf := make([]byte, 4)
1714         copy(buf, src)
1715         return byteorder.Uint32(buf)
1716 }
1717
1718 // read64 reads eight bytes from the read-only global sym at offset off.
1719 func read64(sym interface{}, off int64, byteorder binary.ByteOrder) uint64 {
1720         lsym := sym.(*obj.LSym)
1721         var src []byte
1722         if 0 <= off && off < int64(len(lsym.P)) {
1723                 src = lsym.P[off:]
1724         }
1725         buf := make([]byte, 8)
1726         copy(buf, src)
1727         return byteorder.Uint64(buf)
1728 }
1729
1730 // sequentialAddresses reports true if it can prove that x + n == y
1731 func sequentialAddresses(x, y *Value, n int64) bool {
1732         if x.Op == Op386ADDL && y.Op == Op386LEAL1 && y.AuxInt == n && y.Aux == nil &&
1733                 (x.Args[0] == y.Args[0] && x.Args[1] == y.Args[1] ||
1734                         x.Args[0] == y.Args[1] && x.Args[1] == y.Args[0]) {
1735                 return true
1736         }
1737         if x.Op == Op386LEAL1 && y.Op == Op386LEAL1 && y.AuxInt == x.AuxInt+n && x.Aux == y.Aux &&
1738                 (x.Args[0] == y.Args[0] && x.Args[1] == y.Args[1] ||
1739                         x.Args[0] == y.Args[1] && x.Args[1] == y.Args[0]) {
1740                 return true
1741         }
1742         if x.Op == OpAMD64ADDQ && y.Op == OpAMD64LEAQ1 && y.AuxInt == n && y.Aux == nil &&
1743                 (x.Args[0] == y.Args[0] && x.Args[1] == y.Args[1] ||
1744                         x.Args[0] == y.Args[1] && x.Args[1] == y.Args[0]) {
1745                 return true
1746         }
1747         if x.Op == OpAMD64LEAQ1 && y.Op == OpAMD64LEAQ1 && y.AuxInt == x.AuxInt+n && x.Aux == y.Aux &&
1748                 (x.Args[0] == y.Args[0] && x.Args[1] == y.Args[1] ||
1749                         x.Args[0] == y.Args[1] && x.Args[1] == y.Args[0]) {
1750                 return true
1751         }
1752         return false
1753 }
1754
1755 // flagConstant represents the result of a compile-time comparison.
1756 // The sense of these flags does not necessarily represent the hardware's notion
1757 // of a flags register - these are just a compile-time construct.
1758 // We happen to match the semantics to those of arm/arm64.
1759 // Note that these semantics differ from x86: the carry flag has the opposite
1760 // sense on a subtraction!
1761 //   On amd64, C=1 represents a borrow, e.g. SBB on amd64 does x - y - C.
1762 //   On arm64, C=0 represents a borrow, e.g. SBC on arm64 does x - y - ^C.
1763 //    (because it does x + ^y + C).
1764 // See https://en.wikipedia.org/wiki/Carry_flag#Vs._borrow_flag
1765 type flagConstant uint8
1766
1767 // N reports whether the result of an operation is negative (high bit set).
1768 func (fc flagConstant) N() bool {
1769         return fc&1 != 0
1770 }
1771
1772 // Z reports whether the result of an operation is 0.
1773 func (fc flagConstant) Z() bool {
1774         return fc&2 != 0
1775 }
1776
1777 // C reports whether an unsigned add overflowed (carry), or an
1778 // unsigned subtract did not underflow (borrow).
1779 func (fc flagConstant) C() bool {
1780         return fc&4 != 0
1781 }
1782
1783 // V reports whether a signed operation overflowed or underflowed.
1784 func (fc flagConstant) V() bool {
1785         return fc&8 != 0
1786 }
1787
1788 func (fc flagConstant) eq() bool {
1789         return fc.Z()
1790 }
1791 func (fc flagConstant) ne() bool {
1792         return !fc.Z()
1793 }
1794 func (fc flagConstant) lt() bool {
1795         return fc.N() != fc.V()
1796 }
1797 func (fc flagConstant) le() bool {
1798         return fc.Z() || fc.lt()
1799 }
1800 func (fc flagConstant) gt() bool {
1801         return !fc.Z() && fc.ge()
1802 }
1803 func (fc flagConstant) ge() bool {
1804         return fc.N() == fc.V()
1805 }
1806 func (fc flagConstant) ult() bool {
1807         return !fc.C()
1808 }
1809 func (fc flagConstant) ule() bool {
1810         return fc.Z() || fc.ult()
1811 }
1812 func (fc flagConstant) ugt() bool {
1813         return !fc.Z() && fc.uge()
1814 }
1815 func (fc flagConstant) uge() bool {
1816         return fc.C()
1817 }
1818
1819 func (fc flagConstant) ltNoov() bool {
1820         return fc.lt() && !fc.V()
1821 }
1822 func (fc flagConstant) leNoov() bool {
1823         return fc.le() && !fc.V()
1824 }
1825 func (fc flagConstant) gtNoov() bool {
1826         return fc.gt() && !fc.V()
1827 }
1828 func (fc flagConstant) geNoov() bool {
1829         return fc.ge() && !fc.V()
1830 }
1831
1832 func (fc flagConstant) String() string {
1833         return fmt.Sprintf("N=%v,Z=%v,C=%v,V=%v", fc.N(), fc.Z(), fc.C(), fc.V())
1834 }
1835
1836 type flagConstantBuilder struct {
1837         N bool
1838         Z bool
1839         C bool
1840         V bool
1841 }
1842
1843 func (fcs flagConstantBuilder) encode() flagConstant {
1844         var fc flagConstant
1845         if fcs.N {
1846                 fc |= 1
1847         }
1848         if fcs.Z {
1849                 fc |= 2
1850         }
1851         if fcs.C {
1852                 fc |= 4
1853         }
1854         if fcs.V {
1855                 fc |= 8
1856         }
1857         return fc
1858 }
1859
1860 // Note: addFlags(x,y) != subFlags(x,-y) in some situations:
1861 //  - the results of the C flag are different
1862 //  - the results of the V flag when y==minint are different
1863
1864 // addFlags64 returns the flags that would be set from computing x+y.
1865 func addFlags64(x, y int64) flagConstant {
1866         var fcb flagConstantBuilder
1867         fcb.Z = x+y == 0
1868         fcb.N = x+y < 0
1869         fcb.C = uint64(x+y) < uint64(x)
1870         fcb.V = x >= 0 && y >= 0 && x+y < 0 || x < 0 && y < 0 && x+y >= 0
1871         return fcb.encode()
1872 }
1873
1874 // subFlags64 returns the flags that would be set from computing x-y.
1875 func subFlags64(x, y int64) flagConstant {
1876         var fcb flagConstantBuilder
1877         fcb.Z = x-y == 0
1878         fcb.N = x-y < 0
1879         fcb.C = uint64(y) <= uint64(x) // This code follows the arm carry flag model.
1880         fcb.V = x >= 0 && y < 0 && x-y < 0 || x < 0 && y >= 0 && x-y >= 0
1881         return fcb.encode()
1882 }
1883
1884 // addFlags32 returns the flags that would be set from computing x+y.
1885 func addFlags32(x, y int32) flagConstant {
1886         var fcb flagConstantBuilder
1887         fcb.Z = x+y == 0
1888         fcb.N = x+y < 0
1889         fcb.C = uint32(x+y) < uint32(x)
1890         fcb.V = x >= 0 && y >= 0 && x+y < 0 || x < 0 && y < 0 && x+y >= 0
1891         return fcb.encode()
1892 }
1893
1894 // subFlags32 returns the flags that would be set from computing x-y.
1895 func subFlags32(x, y int32) flagConstant {
1896         var fcb flagConstantBuilder
1897         fcb.Z = x-y == 0
1898         fcb.N = x-y < 0
1899         fcb.C = uint32(y) <= uint32(x) // This code follows the arm carry flag model.
1900         fcb.V = x >= 0 && y < 0 && x-y < 0 || x < 0 && y >= 0 && x-y >= 0
1901         return fcb.encode()
1902 }
1903
1904 // logicFlags64 returns flags set to the sign/zeroness of x.
1905 // C and V are set to false.
1906 func logicFlags64(x int64) flagConstant {
1907         var fcb flagConstantBuilder
1908         fcb.Z = x == 0
1909         fcb.N = x < 0
1910         return fcb.encode()
1911 }
1912
1913 // logicFlags32 returns flags set to the sign/zeroness of x.
1914 // C and V are set to false.
1915 func logicFlags32(x int32) flagConstant {
1916         var fcb flagConstantBuilder
1917         fcb.Z = x == 0
1918         fcb.N = x < 0
1919         return fcb.encode()
1920 }