]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/cmd/compile/internal/ssa/rewrite.go
cmd/compile: change StaticCall to return a "Results"
[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, 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         // TODO(register args) this should not be necessary when fully transition to the new register ABI.
799         auxcall.abiInfo = v.Block.Func.ABIDefault.ABIAnalyzeTypes(nil, ACParamsToTypes(auxcall.args), ACParamsToTypes(auxcall.results))
800         v.RemoveArg(0)
801         return v
802 }
803
804 // isSamePtr reports whether p1 and p2 point to the same address.
805 func isSamePtr(p1, p2 *Value) bool {
806         if p1 == p2 {
807                 return true
808         }
809         if p1.Op != p2.Op {
810                 return false
811         }
812         switch p1.Op {
813         case OpOffPtr:
814                 return p1.AuxInt == p2.AuxInt && isSamePtr(p1.Args[0], p2.Args[0])
815         case OpAddr, OpLocalAddr:
816                 // OpAddr's 0th arg is either OpSP or OpSB, which means that it is uniquely identified by its Op.
817                 // Checking for value equality only works after [z]cse has run.
818                 return p1.Aux == p2.Aux && p1.Args[0].Op == p2.Args[0].Op
819         case OpAddPtr:
820                 return p1.Args[1] == p2.Args[1] && isSamePtr(p1.Args[0], p2.Args[0])
821         }
822         return false
823 }
824
825 func isStackPtr(v *Value) bool {
826         for v.Op == OpOffPtr || v.Op == OpAddPtr {
827                 v = v.Args[0]
828         }
829         return v.Op == OpSP || v.Op == OpLocalAddr
830 }
831
832 // disjoint reports whether the memory region specified by [p1:p1+n1)
833 // does not overlap with [p2:p2+n2).
834 // A return value of false does not imply the regions overlap.
835 func disjoint(p1 *Value, n1 int64, p2 *Value, n2 int64) bool {
836         if n1 == 0 || n2 == 0 {
837                 return true
838         }
839         if p1 == p2 {
840                 return false
841         }
842         baseAndOffset := func(ptr *Value) (base *Value, offset int64) {
843                 base, offset = ptr, 0
844                 for base.Op == OpOffPtr {
845                         offset += base.AuxInt
846                         base = base.Args[0]
847                 }
848                 return base, offset
849         }
850         p1, off1 := baseAndOffset(p1)
851         p2, off2 := baseAndOffset(p2)
852         if isSamePtr(p1, p2) {
853                 return !overlap(off1, n1, off2, n2)
854         }
855         // p1 and p2 are not the same, so if they are both OpAddrs then
856         // they point to different variables.
857         // If one pointer is on the stack and the other is an argument
858         // then they can't overlap.
859         switch p1.Op {
860         case OpAddr, OpLocalAddr:
861                 if p2.Op == OpAddr || p2.Op == OpLocalAddr || p2.Op == OpSP {
862                         return true
863                 }
864                 return p2.Op == OpArg && p1.Args[0].Op == OpSP
865         case OpArg:
866                 if p2.Op == OpSP || p2.Op == OpLocalAddr {
867                         return true
868                 }
869         case OpSP:
870                 return p2.Op == OpAddr || p2.Op == OpLocalAddr || p2.Op == OpArg || p2.Op == OpSP
871         }
872         return false
873 }
874
875 // moveSize returns the number of bytes an aligned MOV instruction moves
876 func moveSize(align int64, c *Config) int64 {
877         switch {
878         case align%8 == 0 && c.PtrSize == 8:
879                 return 8
880         case align%4 == 0:
881                 return 4
882         case align%2 == 0:
883                 return 2
884         }
885         return 1
886 }
887
888 // mergePoint finds a block among a's blocks which dominates b and is itself
889 // dominated by all of a's blocks. Returns nil if it can't find one.
890 // Might return nil even if one does exist.
891 func mergePoint(b *Block, a ...*Value) *Block {
892         // Walk backward from b looking for one of the a's blocks.
893
894         // Max distance
895         d := 100
896
897         for d > 0 {
898                 for _, x := range a {
899                         if b == x.Block {
900                                 goto found
901                         }
902                 }
903                 if len(b.Preds) > 1 {
904                         // Don't know which way to go back. Abort.
905                         return nil
906                 }
907                 b = b.Preds[0].b
908                 d--
909         }
910         return nil // too far away
911 found:
912         // At this point, r is the first value in a that we find by walking backwards.
913         // if we return anything, r will be it.
914         r := b
915
916         // Keep going, counting the other a's that we find. They must all dominate r.
917         na := 0
918         for d > 0 {
919                 for _, x := range a {
920                         if b == x.Block {
921                                 na++
922                         }
923                 }
924                 if na == len(a) {
925                         // Found all of a in a backwards walk. We can return r.
926                         return r
927                 }
928                 if len(b.Preds) > 1 {
929                         return nil
930                 }
931                 b = b.Preds[0].b
932                 d--
933
934         }
935         return nil // too far away
936 }
937
938 // clobber invalidates values. Returns true.
939 // clobber is used by rewrite rules to:
940 //   A) make sure the values are really dead and never used again.
941 //   B) decrement use counts of the values' args.
942 func clobber(vv ...*Value) bool {
943         for _, v := range vv {
944                 v.reset(OpInvalid)
945                 // Note: leave v.Block intact.  The Block field is used after clobber.
946         }
947         return true
948 }
949
950 // clobberIfDead resets v when use count is 1. Returns true.
951 // clobberIfDead is used by rewrite rules to decrement
952 // use counts of v's args when v is dead and never used.
953 func clobberIfDead(v *Value) bool {
954         if v.Uses == 1 {
955                 v.reset(OpInvalid)
956         }
957         // Note: leave v.Block intact.  The Block field is used after clobberIfDead.
958         return true
959 }
960
961 // noteRule is an easy way to track if a rule is matched when writing
962 // new ones.  Make the rule of interest also conditional on
963 //     noteRule("note to self: rule of interest matched")
964 // and that message will print when the rule matches.
965 func noteRule(s string) bool {
966         fmt.Println(s)
967         return true
968 }
969
970 // countRule increments Func.ruleMatches[key].
971 // If Func.ruleMatches is non-nil at the end
972 // of compilation, it will be printed to stdout.
973 // This is intended to make it easier to find which functions
974 // which contain lots of rules matches when developing new rules.
975 func countRule(v *Value, key string) bool {
976         f := v.Block.Func
977         if f.ruleMatches == nil {
978                 f.ruleMatches = make(map[string]int)
979         }
980         f.ruleMatches[key]++
981         return true
982 }
983
984 // warnRule generates compiler debug output with string s when
985 // v is not in autogenerated code, cond is true and the rule has fired.
986 func warnRule(cond bool, v *Value, s string) bool {
987         if pos := v.Pos; pos.Line() > 1 && cond {
988                 v.Block.Func.Warnl(pos, s)
989         }
990         return true
991 }
992
993 // for a pseudo-op like (LessThan x), extract x
994 func flagArg(v *Value) *Value {
995         if len(v.Args) != 1 || !v.Args[0].Type.IsFlags() {
996                 return nil
997         }
998         return v.Args[0]
999 }
1000
1001 // arm64Negate finds the complement to an ARM64 condition code,
1002 // for example !Equal -> NotEqual or !LessThan -> GreaterEqual
1003 //
1004 // For floating point, it's more subtle because NaN is unordered. We do
1005 // !LessThanF -> NotLessThanF, the latter takes care of NaNs.
1006 func arm64Negate(op Op) Op {
1007         switch op {
1008         case OpARM64LessThan:
1009                 return OpARM64GreaterEqual
1010         case OpARM64LessThanU:
1011                 return OpARM64GreaterEqualU
1012         case OpARM64GreaterThan:
1013                 return OpARM64LessEqual
1014         case OpARM64GreaterThanU:
1015                 return OpARM64LessEqualU
1016         case OpARM64LessEqual:
1017                 return OpARM64GreaterThan
1018         case OpARM64LessEqualU:
1019                 return OpARM64GreaterThanU
1020         case OpARM64GreaterEqual:
1021                 return OpARM64LessThan
1022         case OpARM64GreaterEqualU:
1023                 return OpARM64LessThanU
1024         case OpARM64Equal:
1025                 return OpARM64NotEqual
1026         case OpARM64NotEqual:
1027                 return OpARM64Equal
1028         case OpARM64LessThanF:
1029                 return OpARM64NotLessThanF
1030         case OpARM64NotLessThanF:
1031                 return OpARM64LessThanF
1032         case OpARM64LessEqualF:
1033                 return OpARM64NotLessEqualF
1034         case OpARM64NotLessEqualF:
1035                 return OpARM64LessEqualF
1036         case OpARM64GreaterThanF:
1037                 return OpARM64NotGreaterThanF
1038         case OpARM64NotGreaterThanF:
1039                 return OpARM64GreaterThanF
1040         case OpARM64GreaterEqualF:
1041                 return OpARM64NotGreaterEqualF
1042         case OpARM64NotGreaterEqualF:
1043                 return OpARM64GreaterEqualF
1044         default:
1045                 panic("unreachable")
1046         }
1047 }
1048
1049 // arm64Invert evaluates (InvertFlags op), which
1050 // is the same as altering the condition codes such
1051 // that the same result would be produced if the arguments
1052 // to the flag-generating instruction were reversed, e.g.
1053 // (InvertFlags (CMP x y)) -> (CMP y x)
1054 func arm64Invert(op Op) Op {
1055         switch op {
1056         case OpARM64LessThan:
1057                 return OpARM64GreaterThan
1058         case OpARM64LessThanU:
1059                 return OpARM64GreaterThanU
1060         case OpARM64GreaterThan:
1061                 return OpARM64LessThan
1062         case OpARM64GreaterThanU:
1063                 return OpARM64LessThanU
1064         case OpARM64LessEqual:
1065                 return OpARM64GreaterEqual
1066         case OpARM64LessEqualU:
1067                 return OpARM64GreaterEqualU
1068         case OpARM64GreaterEqual:
1069                 return OpARM64LessEqual
1070         case OpARM64GreaterEqualU:
1071                 return OpARM64LessEqualU
1072         case OpARM64Equal, OpARM64NotEqual:
1073                 return op
1074         case OpARM64LessThanF:
1075                 return OpARM64GreaterThanF
1076         case OpARM64GreaterThanF:
1077                 return OpARM64LessThanF
1078         case OpARM64LessEqualF:
1079                 return OpARM64GreaterEqualF
1080         case OpARM64GreaterEqualF:
1081                 return OpARM64LessEqualF
1082         case OpARM64NotLessThanF:
1083                 return OpARM64NotGreaterThanF
1084         case OpARM64NotGreaterThanF:
1085                 return OpARM64NotLessThanF
1086         case OpARM64NotLessEqualF:
1087                 return OpARM64NotGreaterEqualF
1088         case OpARM64NotGreaterEqualF:
1089                 return OpARM64NotLessEqualF
1090         default:
1091                 panic("unreachable")
1092         }
1093 }
1094
1095 // evaluate an ARM64 op against a flags value
1096 // that is potentially constant; return 1 for true,
1097 // -1 for false, and 0 for not constant.
1098 func ccARM64Eval(op Op, flags *Value) int {
1099         fop := flags.Op
1100         if fop == OpARM64InvertFlags {
1101                 return -ccARM64Eval(op, flags.Args[0])
1102         }
1103         if fop != OpARM64FlagConstant {
1104                 return 0
1105         }
1106         fc := flagConstant(flags.AuxInt)
1107         b2i := func(b bool) int {
1108                 if b {
1109                         return 1
1110                 }
1111                 return -1
1112         }
1113         switch op {
1114         case OpARM64Equal:
1115                 return b2i(fc.eq())
1116         case OpARM64NotEqual:
1117                 return b2i(fc.ne())
1118         case OpARM64LessThan:
1119                 return b2i(fc.lt())
1120         case OpARM64LessThanU:
1121                 return b2i(fc.ult())
1122         case OpARM64GreaterThan:
1123                 return b2i(fc.gt())
1124         case OpARM64GreaterThanU:
1125                 return b2i(fc.ugt())
1126         case OpARM64LessEqual:
1127                 return b2i(fc.le())
1128         case OpARM64LessEqualU:
1129                 return b2i(fc.ule())
1130         case OpARM64GreaterEqual:
1131                 return b2i(fc.ge())
1132         case OpARM64GreaterEqualU:
1133                 return b2i(fc.uge())
1134         }
1135         return 0
1136 }
1137
1138 // logRule logs the use of the rule s. This will only be enabled if
1139 // rewrite rules were generated with the -log option, see gen/rulegen.go.
1140 func logRule(s string) {
1141         if ruleFile == nil {
1142                 // Open a log file to write log to. We open in append
1143                 // mode because all.bash runs the compiler lots of times,
1144                 // and we want the concatenation of all of those logs.
1145                 // This means, of course, that users need to rm the old log
1146                 // to get fresh data.
1147                 // TODO: all.bash runs compilers in parallel. Need to synchronize logging somehow?
1148                 w, err := os.OpenFile(filepath.Join(os.Getenv("GOROOT"), "src", "rulelog"),
1149                         os.O_CREATE|os.O_WRONLY|os.O_APPEND, 0666)
1150                 if err != nil {
1151                         panic(err)
1152                 }
1153                 ruleFile = w
1154         }
1155         _, err := fmt.Fprintln(ruleFile, s)
1156         if err != nil {
1157                 panic(err)
1158         }
1159 }
1160
1161 var ruleFile io.Writer
1162
1163 func min(x, y int64) int64 {
1164         if x < y {
1165                 return x
1166         }
1167         return y
1168 }
1169
1170 func isConstZero(v *Value) bool {
1171         switch v.Op {
1172         case OpConstNil:
1173                 return true
1174         case OpConst64, OpConst32, OpConst16, OpConst8, OpConstBool, OpConst32F, OpConst64F:
1175                 return v.AuxInt == 0
1176         }
1177         return false
1178 }
1179
1180 // reciprocalExact64 reports whether 1/c is exactly representable.
1181 func reciprocalExact64(c float64) bool {
1182         b := math.Float64bits(c)
1183         man := b & (1<<52 - 1)
1184         if man != 0 {
1185                 return false // not a power of 2, denormal, or NaN
1186         }
1187         exp := b >> 52 & (1<<11 - 1)
1188         // exponent bias is 0x3ff.  So taking the reciprocal of a number
1189         // changes the exponent to 0x7fe-exp.
1190         switch exp {
1191         case 0:
1192                 return false // Â±0
1193         case 0x7ff:
1194                 return false // Â±inf
1195         case 0x7fe:
1196                 return false // exponent is not representable
1197         default:
1198                 return true
1199         }
1200 }
1201
1202 // reciprocalExact32 reports whether 1/c is exactly representable.
1203 func reciprocalExact32(c float32) bool {
1204         b := math.Float32bits(c)
1205         man := b & (1<<23 - 1)
1206         if man != 0 {
1207                 return false // not a power of 2, denormal, or NaN
1208         }
1209         exp := b >> 23 & (1<<8 - 1)
1210         // exponent bias is 0x7f.  So taking the reciprocal of a number
1211         // changes the exponent to 0xfe-exp.
1212         switch exp {
1213         case 0:
1214                 return false // Â±0
1215         case 0xff:
1216                 return false // Â±inf
1217         case 0xfe:
1218                 return false // exponent is not representable
1219         default:
1220                 return true
1221         }
1222 }
1223
1224 // check if an immediate can be directly encoded into an ARM's instruction
1225 func isARMImmRot(v uint32) bool {
1226         for i := 0; i < 16; i++ {
1227                 if v&^0xff == 0 {
1228                         return true
1229                 }
1230                 v = v<<2 | v>>30
1231         }
1232
1233         return false
1234 }
1235
1236 // overlap reports whether the ranges given by the given offset and
1237 // size pairs overlap.
1238 func overlap(offset1, size1, offset2, size2 int64) bool {
1239         if offset1 >= offset2 && offset2+size2 > offset1 {
1240                 return true
1241         }
1242         if offset2 >= offset1 && offset1+size1 > offset2 {
1243                 return true
1244         }
1245         return false
1246 }
1247
1248 func areAdjacentOffsets(off1, off2, size int64) bool {
1249         return off1+size == off2 || off1 == off2+size
1250 }
1251
1252 // check if value zeroes out upper 32-bit of 64-bit register.
1253 // depth limits recursion depth. In AMD64.rules 3 is used as limit,
1254 // because it catches same amount of cases as 4.
1255 func zeroUpper32Bits(x *Value, depth int) bool {
1256         switch x.Op {
1257         case OpAMD64MOVLconst, OpAMD64MOVLload, OpAMD64MOVLQZX, OpAMD64MOVLloadidx1,
1258                 OpAMD64MOVWload, OpAMD64MOVWloadidx1, OpAMD64MOVBload, OpAMD64MOVBloadidx1,
1259                 OpAMD64MOVLloadidx4, OpAMD64ADDLload, OpAMD64SUBLload, OpAMD64ANDLload,
1260                 OpAMD64ORLload, OpAMD64XORLload, OpAMD64CVTTSD2SL,
1261                 OpAMD64ADDL, OpAMD64ADDLconst, OpAMD64SUBL, OpAMD64SUBLconst,
1262                 OpAMD64ANDL, OpAMD64ANDLconst, OpAMD64ORL, OpAMD64ORLconst,
1263                 OpAMD64XORL, OpAMD64XORLconst, OpAMD64NEGL, OpAMD64NOTL,
1264                 OpAMD64SHRL, OpAMD64SHRLconst, OpAMD64SARL, OpAMD64SARLconst,
1265                 OpAMD64SHLL, OpAMD64SHLLconst:
1266                 return true
1267         case OpArg:
1268                 return x.Type.Width == 4
1269         case OpPhi, OpSelect0, OpSelect1:
1270                 // Phis can use each-other as an arguments, instead of tracking visited values,
1271                 // just limit recursion depth.
1272                 if depth <= 0 {
1273                         return false
1274                 }
1275                 for i := range x.Args {
1276                         if !zeroUpper32Bits(x.Args[i], depth-1) {
1277                                 return false
1278                         }
1279                 }
1280                 return true
1281
1282         }
1283         return false
1284 }
1285
1286 // zeroUpper48Bits is similar to zeroUpper32Bits, but for upper 48 bits
1287 func zeroUpper48Bits(x *Value, depth int) bool {
1288         switch x.Op {
1289         case OpAMD64MOVWQZX, OpAMD64MOVWload, OpAMD64MOVWloadidx1, OpAMD64MOVWloadidx2:
1290                 return true
1291         case OpArg:
1292                 return x.Type.Width == 2
1293         case OpPhi, OpSelect0, OpSelect1:
1294                 // Phis can use each-other as an arguments, instead of tracking visited values,
1295                 // just limit recursion depth.
1296                 if depth <= 0 {
1297                         return false
1298                 }
1299                 for i := range x.Args {
1300                         if !zeroUpper48Bits(x.Args[i], depth-1) {
1301                                 return false
1302                         }
1303                 }
1304                 return true
1305
1306         }
1307         return false
1308 }
1309
1310 // zeroUpper56Bits is similar to zeroUpper32Bits, but for upper 56 bits
1311 func zeroUpper56Bits(x *Value, depth int) bool {
1312         switch x.Op {
1313         case OpAMD64MOVBQZX, OpAMD64MOVBload, OpAMD64MOVBloadidx1:
1314                 return true
1315         case OpArg:
1316                 return x.Type.Width == 1
1317         case OpPhi, OpSelect0, OpSelect1:
1318                 // Phis can use each-other as an arguments, instead of tracking visited values,
1319                 // just limit recursion depth.
1320                 if depth <= 0 {
1321                         return false
1322                 }
1323                 for i := range x.Args {
1324                         if !zeroUpper56Bits(x.Args[i], depth-1) {
1325                                 return false
1326                         }
1327                 }
1328                 return true
1329
1330         }
1331         return false
1332 }
1333
1334 // isInlinableMemmove reports whether the given arch performs a Move of the given size
1335 // faster than memmove. It will only return true if replacing the memmove with a Move is
1336 // safe, either because Move is small or because the arguments are disjoint.
1337 // This is used as a check for replacing memmove with Move ops.
1338 func isInlinableMemmove(dst, src *Value, sz int64, c *Config) bool {
1339         // It is always safe to convert memmove into Move when its arguments are disjoint.
1340         // Move ops may or may not be faster for large sizes depending on how the platform
1341         // lowers them, so we only perform this optimization on platforms that we know to
1342         // have fast Move ops.
1343         switch c.arch {
1344         case "amd64":
1345                 return sz <= 16 || (sz < 1024 && disjoint(dst, sz, src, sz))
1346         case "386", "arm64":
1347                 return sz <= 8
1348         case "s390x", "ppc64", "ppc64le":
1349                 return sz <= 8 || disjoint(dst, sz, src, sz)
1350         case "arm", "mips", "mips64", "mipsle", "mips64le":
1351                 return sz <= 4
1352         }
1353         return false
1354 }
1355
1356 // logLargeCopy logs the occurrence of a large copy.
1357 // The best place to do this is in the rewrite rules where the size of the move is easy to find.
1358 // "Large" is arbitrarily chosen to be 128 bytes; this may change.
1359 func logLargeCopy(v *Value, s int64) bool {
1360         if s < 128 {
1361                 return true
1362         }
1363         if logopt.Enabled() {
1364                 logopt.LogOpt(v.Pos, "copy", "lower", v.Block.Func.Name, fmt.Sprintf("%d bytes", s))
1365         }
1366         return true
1367 }
1368
1369 // hasSmallRotate reports whether the architecture has rotate instructions
1370 // for sizes < 32-bit.  This is used to decide whether to promote some rotations.
1371 func hasSmallRotate(c *Config) bool {
1372         switch c.arch {
1373         case "amd64", "386":
1374                 return true
1375         default:
1376                 return false
1377         }
1378 }
1379
1380 func newPPC64ShiftAuxInt(sh, mb, me, sz int64) int32 {
1381         if sh < 0 || sh >= sz {
1382                 panic("PPC64 shift arg sh out of range")
1383         }
1384         if mb < 0 || mb >= sz {
1385                 panic("PPC64 shift arg mb out of range")
1386         }
1387         if me < 0 || me >= sz {
1388                 panic("PPC64 shift arg me out of range")
1389         }
1390         return int32(sh<<16 | mb<<8 | me)
1391 }
1392
1393 func GetPPC64Shiftsh(auxint int64) int64 {
1394         return int64(int8(auxint >> 16))
1395 }
1396
1397 func GetPPC64Shiftmb(auxint int64) int64 {
1398         return int64(int8(auxint >> 8))
1399 }
1400
1401 func GetPPC64Shiftme(auxint int64) int64 {
1402         return int64(int8(auxint))
1403 }
1404
1405 // Test if this value can encoded as a mask for a rlwinm like
1406 // operation.  Masks can also extend from the msb and wrap to
1407 // the lsb too.  That is, the valid masks are 32 bit strings
1408 // of the form: 0..01..10..0 or 1..10..01..1 or 1...1
1409 func isPPC64WordRotateMask(v64 int64) bool {
1410         // Isolate rightmost 1 (if none 0) and add.
1411         v := uint32(v64)
1412         vp := (v & -v) + v
1413         // Likewise, for the wrapping case.
1414         vn := ^v
1415         vpn := (vn & -vn) + vn
1416         return (v&vp == 0 || vn&vpn == 0) && v != 0
1417 }
1418
1419 // Compress mask and and shift into single value of the form
1420 // me | mb<<8 | rotate<<16 | nbits<<24 where me and mb can
1421 // be used to regenerate the input mask.
1422 func encodePPC64RotateMask(rotate, mask, nbits int64) int64 {
1423         var mb, me, mbn, men int
1424
1425         // Determine boundaries and then decode them
1426         if mask == 0 || ^mask == 0 || rotate >= nbits {
1427                 panic("Invalid PPC64 rotate mask")
1428         } else if nbits == 32 {
1429                 mb = bits.LeadingZeros32(uint32(mask))
1430                 me = 32 - bits.TrailingZeros32(uint32(mask))
1431                 mbn = bits.LeadingZeros32(^uint32(mask))
1432                 men = 32 - bits.TrailingZeros32(^uint32(mask))
1433         } else {
1434                 mb = bits.LeadingZeros64(uint64(mask))
1435                 me = 64 - bits.TrailingZeros64(uint64(mask))
1436                 mbn = bits.LeadingZeros64(^uint64(mask))
1437                 men = 64 - bits.TrailingZeros64(^uint64(mask))
1438         }
1439         // Check for a wrapping mask (e.g bits at 0 and 63)
1440         if mb == 0 && me == int(nbits) {
1441                 // swap the inverted values
1442                 mb, me = men, mbn
1443         }
1444
1445         return int64(me) | int64(mb<<8) | int64(rotate<<16) | int64(nbits<<24)
1446 }
1447
1448 // The inverse operation of encodePPC64RotateMask.  The values returned as
1449 // mb and me satisfy the POWER ISA definition of MASK(x,y) where MASK(mb,me) = mask.
1450 func DecodePPC64RotateMask(sauxint int64) (rotate, mb, me int64, mask uint64) {
1451         auxint := uint64(sauxint)
1452         rotate = int64((auxint >> 16) & 0xFF)
1453         mb = int64((auxint >> 8) & 0xFF)
1454         me = int64((auxint >> 0) & 0xFF)
1455         nbits := int64((auxint >> 24) & 0xFF)
1456         mask = ((1 << uint(nbits-mb)) - 1) ^ ((1 << uint(nbits-me)) - 1)
1457         if mb > me {
1458                 mask = ^mask
1459         }
1460         if nbits == 32 {
1461                 mask = uint64(uint32(mask))
1462         }
1463
1464         // Fixup ME to match ISA definition.  The second argument to MASK(..,me)
1465         // is inclusive.
1466         me = (me - 1) & (nbits - 1)
1467         return
1468 }
1469
1470 // This verifies that the mask is a set of
1471 // consecutive bits including the least
1472 // significant bit.
1473 func isPPC64ValidShiftMask(v int64) bool {
1474         if (v != 0) && ((v+1)&v) == 0 {
1475                 return true
1476         }
1477         return false
1478 }
1479
1480 func getPPC64ShiftMaskLength(v int64) int64 {
1481         return int64(bits.Len64(uint64(v)))
1482 }
1483
1484 // Decompose a shift right into an equivalent rotate/mask,
1485 // and return mask & m.
1486 func mergePPC64RShiftMask(m, s, nbits int64) int64 {
1487         smask := uint64((1<<uint(nbits))-1) >> uint(s)
1488         return m & int64(smask)
1489 }
1490
1491 // Combine (ANDconst [m] (SRWconst [s])) into (RLWINM [y]) or return 0
1492 func mergePPC64AndSrwi(m, s int64) int64 {
1493         mask := mergePPC64RShiftMask(m, s, 32)
1494         if !isPPC64WordRotateMask(mask) {
1495                 return 0
1496         }
1497         return encodePPC64RotateMask(32-s, mask, 32)
1498 }
1499
1500 // Test if a shift right feeding into a CLRLSLDI can be merged into RLWINM.
1501 // Return the encoded RLWINM constant, or 0 if they cannot be merged.
1502 func mergePPC64ClrlsldiSrw(sld, srw int64) int64 {
1503         mask_1 := uint64(0xFFFFFFFF >> uint(srw))
1504         // for CLRLSLDI, it's more convient to think of it as a mask left bits then rotate left.
1505         mask_2 := uint64(0xFFFFFFFFFFFFFFFF) >> uint(GetPPC64Shiftmb(int64(sld)))
1506
1507         // Rewrite mask to apply after the final left shift.
1508         mask_3 := (mask_1 & mask_2) << uint(GetPPC64Shiftsh(sld))
1509
1510         r_1 := 32 - srw
1511         r_2 := GetPPC64Shiftsh(sld)
1512         r_3 := (r_1 + r_2) & 31 // This can wrap.
1513
1514         if uint64(uint32(mask_3)) != mask_3 || mask_3 == 0 {
1515                 return 0
1516         }
1517         return encodePPC64RotateMask(int64(r_3), int64(mask_3), 32)
1518 }
1519
1520 // Test if a RLWINM feeding into a CLRLSLDI can be merged into RLWINM.  Return
1521 // the encoded RLWINM constant, or 0 if they cannot be merged.
1522 func mergePPC64ClrlsldiRlwinm(sld int32, rlw int64) int64 {
1523         r_1, _, _, mask_1 := DecodePPC64RotateMask(rlw)
1524         // for CLRLSLDI, it's more convient to think of it as a mask left bits then rotate left.
1525         mask_2 := uint64(0xFFFFFFFFFFFFFFFF) >> uint(GetPPC64Shiftmb(int64(sld)))
1526
1527         // combine the masks, and adjust for the final left shift.
1528         mask_3 := (mask_1 & mask_2) << uint(GetPPC64Shiftsh(int64(sld)))
1529         r_2 := GetPPC64Shiftsh(int64(sld))
1530         r_3 := (r_1 + r_2) & 31 // This can wrap.
1531
1532         // Verify the result is still a valid bitmask of <= 32 bits.
1533         if !isPPC64WordRotateMask(int64(mask_3)) || uint64(uint32(mask_3)) != mask_3 {
1534                 return 0
1535         }
1536         return encodePPC64RotateMask(r_3, int64(mask_3), 32)
1537 }
1538
1539 // Compute the encoded RLWINM constant from combining (SLDconst [sld] (SRWconst [srw] x)),
1540 // or return 0 if they cannot be combined.
1541 func mergePPC64SldiSrw(sld, srw int64) int64 {
1542         if sld > srw || srw >= 32 {
1543                 return 0
1544         }
1545         mask_r := uint32(0xFFFFFFFF) >> uint(srw)
1546         mask_l := uint32(0xFFFFFFFF) >> uint(sld)
1547         mask := (mask_r & mask_l) << uint(sld)
1548         return encodePPC64RotateMask((32-srw+sld)&31, int64(mask), 32)
1549 }
1550
1551 // Convenience function to rotate a 32 bit constant value by another constant.
1552 func rotateLeft32(v, rotate int64) int64 {
1553         return int64(bits.RotateLeft32(uint32(v), int(rotate)))
1554 }
1555
1556 // encodes the lsb and width for arm(64) bitfield ops into the expected auxInt format.
1557 func armBFAuxInt(lsb, width int64) arm64BitField {
1558         if lsb < 0 || lsb > 63 {
1559                 panic("ARM(64) bit field lsb constant out of range")
1560         }
1561         if width < 1 || width > 64 {
1562                 panic("ARM(64) bit field width constant out of range")
1563         }
1564         return arm64BitField(width | lsb<<8)
1565 }
1566
1567 // returns the lsb part of the auxInt field of arm64 bitfield ops.
1568 func (bfc arm64BitField) getARM64BFlsb() int64 {
1569         return int64(uint64(bfc) >> 8)
1570 }
1571
1572 // returns the width part of the auxInt field of arm64 bitfield ops.
1573 func (bfc arm64BitField) getARM64BFwidth() int64 {
1574         return int64(bfc) & 0xff
1575 }
1576
1577 // checks if mask >> rshift applied at lsb is a valid arm64 bitfield op mask.
1578 func isARM64BFMask(lsb, mask, rshift int64) bool {
1579         shiftedMask := int64(uint64(mask) >> uint64(rshift))
1580         return shiftedMask != 0 && isPowerOfTwo64(shiftedMask+1) && nto(shiftedMask)+lsb < 64
1581 }
1582
1583 // returns the bitfield width of mask >> rshift for arm64 bitfield ops
1584 func arm64BFWidth(mask, rshift int64) int64 {
1585         shiftedMask := int64(uint64(mask) >> uint64(rshift))
1586         if shiftedMask == 0 {
1587                 panic("ARM64 BF mask is zero")
1588         }
1589         return nto(shiftedMask)
1590 }
1591
1592 // sizeof returns the size of t in bytes.
1593 // It will panic if t is not a *types.Type.
1594 func sizeof(t interface{}) int64 {
1595         return t.(*types.Type).Size()
1596 }
1597
1598 // registerizable reports whether t is a primitive type that fits in
1599 // a register. It assumes float64 values will always fit into registers
1600 // even if that isn't strictly true.
1601 func registerizable(b *Block, typ *types.Type) bool {
1602         if typ.IsPtrShaped() || typ.IsFloat() {
1603                 return true
1604         }
1605         if typ.IsInteger() {
1606                 return typ.Size() <= b.Func.Config.RegSize
1607         }
1608         return false
1609 }
1610
1611 // needRaceCleanup reports whether this call to racefuncenter/exit isn't needed.
1612 func needRaceCleanup(sym *AuxCall, v *Value) bool {
1613         f := v.Block.Func
1614         if !f.Config.Race {
1615                 return false
1616         }
1617         if !isSameCall(sym, "runtime.racefuncenter") && !isSameCall(sym, "runtime.racefuncenterfp") && !isSameCall(sym, "runtime.racefuncexit") {
1618                 return false
1619         }
1620         for _, b := range f.Blocks {
1621                 for _, v := range b.Values {
1622                         switch v.Op {
1623                         case OpStaticCall, OpStaticLECall:
1624                                 // Check for racefuncenter/racefuncenterfp will encounter racefuncexit and vice versa.
1625                                 // Allow calls to panic*
1626                                 s := v.Aux.(*AuxCall).Fn.String()
1627                                 switch s {
1628                                 case "runtime.racefuncenter", "runtime.racefuncenterfp", "runtime.racefuncexit",
1629                                         "runtime.panicdivide", "runtime.panicwrap",
1630                                         "runtime.panicshift":
1631                                         continue
1632                                 }
1633                                 // If we encountered any call, we need to keep racefunc*,
1634                                 // for accurate stacktraces.
1635                                 return false
1636                         case OpPanicBounds, OpPanicExtend:
1637                                 // Note: these are panic generators that are ok (like the static calls above).
1638                         case OpClosureCall, OpInterCall, OpClosureLECall, OpInterLECall:
1639                                 // We must keep the race functions if there are any other call types.
1640                                 return false
1641                         }
1642                 }
1643         }
1644         if isSameCall(sym, "runtime.racefuncenter") {
1645                 // TODO REGISTER ABI this needs to be cleaned up.
1646                 // If we're removing racefuncenter, remove its argument as well.
1647                 if v.Args[0].Op != OpStore {
1648                         if v.Op == OpStaticLECall {
1649                                 // there is no store, yet.
1650                                 return true
1651                         }
1652                         return false
1653                 }
1654                 mem := v.Args[0].Args[2]
1655                 v.Args[0].reset(OpCopy)
1656                 v.Args[0].AddArg(mem)
1657         }
1658         return true
1659 }
1660
1661 // symIsRO reports whether sym is a read-only global.
1662 func symIsRO(sym interface{}) bool {
1663         lsym := sym.(*obj.LSym)
1664         return lsym.Type == objabi.SRODATA && len(lsym.R) == 0
1665 }
1666
1667 // symIsROZero reports whether sym is a read-only global whose data contains all zeros.
1668 func symIsROZero(sym Sym) bool {
1669         lsym := sym.(*obj.LSym)
1670         if lsym.Type != objabi.SRODATA || len(lsym.R) != 0 {
1671                 return false
1672         }
1673         for _, b := range lsym.P {
1674                 if b != 0 {
1675                         return false
1676                 }
1677         }
1678         return true
1679 }
1680
1681 // read8 reads one byte from the read-only global sym at offset off.
1682 func read8(sym interface{}, off int64) uint8 {
1683         lsym := sym.(*obj.LSym)
1684         if off >= int64(len(lsym.P)) || off < 0 {
1685                 // Invalid index into the global sym.
1686                 // This can happen in dead code, so we don't want to panic.
1687                 // Just return any value, it will eventually get ignored.
1688                 // See issue 29215.
1689                 return 0
1690         }
1691         return lsym.P[off]
1692 }
1693
1694 // read16 reads two bytes from the read-only global sym at offset off.
1695 func read16(sym interface{}, off int64, byteorder binary.ByteOrder) uint16 {
1696         lsym := sym.(*obj.LSym)
1697         // lsym.P is written lazily.
1698         // Bytes requested after the end of lsym.P are 0.
1699         var src []byte
1700         if 0 <= off && off < int64(len(lsym.P)) {
1701                 src = lsym.P[off:]
1702         }
1703         buf := make([]byte, 2)
1704         copy(buf, src)
1705         return byteorder.Uint16(buf)
1706 }
1707
1708 // read32 reads four bytes from the read-only global sym at offset off.
1709 func read32(sym interface{}, off int64, byteorder binary.ByteOrder) uint32 {
1710         lsym := sym.(*obj.LSym)
1711         var src []byte
1712         if 0 <= off && off < int64(len(lsym.P)) {
1713                 src = lsym.P[off:]
1714         }
1715         buf := make([]byte, 4)
1716         copy(buf, src)
1717         return byteorder.Uint32(buf)
1718 }
1719
1720 // read64 reads eight bytes from the read-only global sym at offset off.
1721 func read64(sym interface{}, off int64, byteorder binary.ByteOrder) uint64 {
1722         lsym := sym.(*obj.LSym)
1723         var src []byte
1724         if 0 <= off && off < int64(len(lsym.P)) {
1725                 src = lsym.P[off:]
1726         }
1727         buf := make([]byte, 8)
1728         copy(buf, src)
1729         return byteorder.Uint64(buf)
1730 }
1731
1732 // sequentialAddresses reports true if it can prove that x + n == y
1733 func sequentialAddresses(x, y *Value, n int64) bool {
1734         if x.Op == Op386ADDL && y.Op == Op386LEAL1 && y.AuxInt == n && y.Aux == nil &&
1735                 (x.Args[0] == y.Args[0] && x.Args[1] == y.Args[1] ||
1736                         x.Args[0] == y.Args[1] && x.Args[1] == y.Args[0]) {
1737                 return true
1738         }
1739         if x.Op == Op386LEAL1 && y.Op == Op386LEAL1 && y.AuxInt == x.AuxInt+n && x.Aux == y.Aux &&
1740                 (x.Args[0] == y.Args[0] && x.Args[1] == y.Args[1] ||
1741                         x.Args[0] == y.Args[1] && x.Args[1] == y.Args[0]) {
1742                 return true
1743         }
1744         if x.Op == OpAMD64ADDQ && y.Op == OpAMD64LEAQ1 && y.AuxInt == n && y.Aux == nil &&
1745                 (x.Args[0] == y.Args[0] && x.Args[1] == y.Args[1] ||
1746                         x.Args[0] == y.Args[1] && x.Args[1] == y.Args[0]) {
1747                 return true
1748         }
1749         if x.Op == OpAMD64LEAQ1 && y.Op == OpAMD64LEAQ1 && y.AuxInt == x.AuxInt+n && x.Aux == y.Aux &&
1750                 (x.Args[0] == y.Args[0] && x.Args[1] == y.Args[1] ||
1751                         x.Args[0] == y.Args[1] && x.Args[1] == y.Args[0]) {
1752                 return true
1753         }
1754         return false
1755 }
1756
1757 // flagConstant represents the result of a compile-time comparison.
1758 // The sense of these flags does not necessarily represent the hardware's notion
1759 // of a flags register - these are just a compile-time construct.
1760 // We happen to match the semantics to those of arm/arm64.
1761 // Note that these semantics differ from x86: the carry flag has the opposite
1762 // sense on a subtraction!
1763 //   On amd64, C=1 represents a borrow, e.g. SBB on amd64 does x - y - C.
1764 //   On arm64, C=0 represents a borrow, e.g. SBC on arm64 does x - y - ^C.
1765 //    (because it does x + ^y + C).
1766 // See https://en.wikipedia.org/wiki/Carry_flag#Vs._borrow_flag
1767 type flagConstant uint8
1768
1769 // N reports whether the result of an operation is negative (high bit set).
1770 func (fc flagConstant) N() bool {
1771         return fc&1 != 0
1772 }
1773
1774 // Z reports whether the result of an operation is 0.
1775 func (fc flagConstant) Z() bool {
1776         return fc&2 != 0
1777 }
1778
1779 // C reports whether an unsigned add overflowed (carry), or an
1780 // unsigned subtract did not underflow (borrow).
1781 func (fc flagConstant) C() bool {
1782         return fc&4 != 0
1783 }
1784
1785 // V reports whether a signed operation overflowed or underflowed.
1786 func (fc flagConstant) V() bool {
1787         return fc&8 != 0
1788 }
1789
1790 func (fc flagConstant) eq() bool {
1791         return fc.Z()
1792 }
1793 func (fc flagConstant) ne() bool {
1794         return !fc.Z()
1795 }
1796 func (fc flagConstant) lt() bool {
1797         return fc.N() != fc.V()
1798 }
1799 func (fc flagConstant) le() bool {
1800         return fc.Z() || fc.lt()
1801 }
1802 func (fc flagConstant) gt() bool {
1803         return !fc.Z() && fc.ge()
1804 }
1805 func (fc flagConstant) ge() bool {
1806         return fc.N() == fc.V()
1807 }
1808 func (fc flagConstant) ult() bool {
1809         return !fc.C()
1810 }
1811 func (fc flagConstant) ule() bool {
1812         return fc.Z() || fc.ult()
1813 }
1814 func (fc flagConstant) ugt() bool {
1815         return !fc.Z() && fc.uge()
1816 }
1817 func (fc flagConstant) uge() bool {
1818         return fc.C()
1819 }
1820
1821 func (fc flagConstant) ltNoov() bool {
1822         return fc.lt() && !fc.V()
1823 }
1824 func (fc flagConstant) leNoov() bool {
1825         return fc.le() && !fc.V()
1826 }
1827 func (fc flagConstant) gtNoov() bool {
1828         return fc.gt() && !fc.V()
1829 }
1830 func (fc flagConstant) geNoov() bool {
1831         return fc.ge() && !fc.V()
1832 }
1833
1834 func (fc flagConstant) String() string {
1835         return fmt.Sprintf("N=%v,Z=%v,C=%v,V=%v", fc.N(), fc.Z(), fc.C(), fc.V())
1836 }
1837
1838 type flagConstantBuilder struct {
1839         N bool
1840         Z bool
1841         C bool
1842         V bool
1843 }
1844
1845 func (fcs flagConstantBuilder) encode() flagConstant {
1846         var fc flagConstant
1847         if fcs.N {
1848                 fc |= 1
1849         }
1850         if fcs.Z {
1851                 fc |= 2
1852         }
1853         if fcs.C {
1854                 fc |= 4
1855         }
1856         if fcs.V {
1857                 fc |= 8
1858         }
1859         return fc
1860 }
1861
1862 // Note: addFlags(x,y) != subFlags(x,-y) in some situations:
1863 //  - the results of the C flag are different
1864 //  - the results of the V flag when y==minint are different
1865
1866 // addFlags64 returns the flags that would be set from computing x+y.
1867 func addFlags64(x, y int64) flagConstant {
1868         var fcb flagConstantBuilder
1869         fcb.Z = x+y == 0
1870         fcb.N = x+y < 0
1871         fcb.C = uint64(x+y) < uint64(x)
1872         fcb.V = x >= 0 && y >= 0 && x+y < 0 || x < 0 && y < 0 && x+y >= 0
1873         return fcb.encode()
1874 }
1875
1876 // subFlags64 returns the flags that would be set from computing x-y.
1877 func subFlags64(x, y int64) flagConstant {
1878         var fcb flagConstantBuilder
1879         fcb.Z = x-y == 0
1880         fcb.N = x-y < 0
1881         fcb.C = uint64(y) <= uint64(x) // This code follows the arm carry flag model.
1882         fcb.V = x >= 0 && y < 0 && x-y < 0 || x < 0 && y >= 0 && x-y >= 0
1883         return fcb.encode()
1884 }
1885
1886 // addFlags32 returns the flags that would be set from computing x+y.
1887 func addFlags32(x, y int32) flagConstant {
1888         var fcb flagConstantBuilder
1889         fcb.Z = x+y == 0
1890         fcb.N = x+y < 0
1891         fcb.C = uint32(x+y) < uint32(x)
1892         fcb.V = x >= 0 && y >= 0 && x+y < 0 || x < 0 && y < 0 && x+y >= 0
1893         return fcb.encode()
1894 }
1895
1896 // subFlags32 returns the flags that would be set from computing x-y.
1897 func subFlags32(x, y int32) flagConstant {
1898         var fcb flagConstantBuilder
1899         fcb.Z = x-y == 0
1900         fcb.N = x-y < 0
1901         fcb.C = uint32(y) <= uint32(x) // This code follows the arm carry flag model.
1902         fcb.V = x >= 0 && y < 0 && x-y < 0 || x < 0 && y >= 0 && x-y >= 0
1903         return fcb.encode()
1904 }
1905
1906 // logicFlags64 returns flags set to the sign/zeroness of x.
1907 // C and V are set to false.
1908 func logicFlags64(x int64) flagConstant {
1909         var fcb flagConstantBuilder
1910         fcb.Z = x == 0
1911         fcb.N = x < 0
1912         return fcb.encode()
1913 }
1914
1915 // logicFlags32 returns flags set to the sign/zeroness of x.
1916 // C and V are set to false.
1917 func logicFlags32(x int32) flagConstant {
1918         var fcb flagConstantBuilder
1919         fcb.Z = x == 0
1920         fcb.N = x < 0
1921         return fcb.encode()
1922 }