f68642671b52fd73873a71c578824746aabc80a2
[platform/upstream/coreclr.git] / src / jit / compiler.h
1 // Licensed to the .NET Foundation under one or more agreements.
2 // The .NET Foundation licenses this file to you under the MIT license.
3 // See the LICENSE file in the project root for more information.
4
5 /*XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7 XX                                                                           XX
8 XX                           Compiler                                        XX
9 XX                                                                           XX
10 XX  Represents the method data we are currently JIT-compiling.               XX
11 XX  An instance of this class is created for every method we JIT.            XX
12 XX  This contains all the info needed for the method. So allocating a        XX
13 XX  a new instance per method makes it thread-safe.                          XX
14 XX  It should be used to do all the memory management for the compiler run.  XX
15 XX                                                                           XX
16 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
17 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
18 */
19
20 /*****************************************************************************/
21 #ifndef _COMPILER_H_
22 #define _COMPILER_H_
23 /*****************************************************************************/
24
25 #include "jit.h"
26 #include "opcode.h"
27 #include "varset.h"
28 #include "jitstd.h"
29 #include "jithashtable.h"
30 #include "gentree.h"
31 #include "lir.h"
32 #include "block.h"
33 #include "inline.h"
34 #include "jiteh.h"
35 #include "instr.h"
36 #include "regalloc.h"
37 #include "sm.h"
38 #include "cycletimer.h"
39 #include "blockset.h"
40 #include "arraystack.h"
41 #include "hashbv.h"
42 #include "jitexpandarray.h"
43 #include "tinyarray.h"
44 #include "valuenum.h"
45 #include "reglist.h"
46 #include "jittelemetry.h"
47 #include "namedintrinsiclist.h"
48 #ifdef LATE_DISASM
49 #include "disasm.h"
50 #endif
51
52 #include "codegeninterface.h"
53 #include "regset.h"
54 #include "jitgcinfo.h"
55
56 #if DUMP_GC_TABLES && defined(JIT32_GCENCODER)
57 #include "gcdump.h"
58 #endif
59
60 #include "emit.h"
61
62 #include "hwintrinsic.h"
63 #include "simd.h"
64
65 // This is only used locally in the JIT to indicate that
66 // a verification block should be inserted
67 #define SEH_VERIFICATION_EXCEPTION 0xe0564552 // VER
68
69 /*****************************************************************************
70  *                  Forward declarations
71  */
72
73 struct InfoHdr;            // defined in GCInfo.h
74 struct escapeMapping_t;    // defined in flowgraph.cpp
75 class emitter;             // defined in emit.h
76 struct ShadowParamVarInfo; // defined in GSChecks.cpp
77 struct InitVarDscInfo;     // defined in register_arg_convention.h
78 class FgStack;             // defined in flowgraph.cpp
79 #if FEATURE_ANYCSE
80 class CSE_DataFlow; // defined in OptCSE.cpp
81 #endif
82 #ifdef DEBUG
83 struct IndentStack;
84 #endif
85
86 class Lowering; // defined in lower.h
87
88 // The following are defined in this file, Compiler.h
89
90 class Compiler;
91
92 /*****************************************************************************
93  *                  Unwind info
94  */
95
96 #include "unwind.h"
97
98 /*****************************************************************************/
99
100 //
101 // Declare global operator new overloads that use the compiler's arena allocator
102 //
103
104 // I wanted to make the second argument optional, with default = CMK_Unknown, but that
105 // caused these to be ambiguous with the global placement new operators.
106 void* __cdecl operator new(size_t n, Compiler* context, CompMemKind cmk);
107 void* __cdecl operator new[](size_t n, Compiler* context, CompMemKind cmk);
108 void* __cdecl operator new(size_t n, void* p, const jitstd::placement_t& syntax_difference);
109
110 // Requires the definitions of "operator new" so including "LoopCloning.h" after the definitions.
111 #include "loopcloning.h"
112
113 /*****************************************************************************/
114
115 /* This is included here and not earlier as it needs the definition of "CSE"
116  * which is defined in the section above */
117
118 /*****************************************************************************/
119
120 unsigned genLog2(unsigned value);
121 unsigned genLog2(unsigned __int64 value);
122
123 var_types genActualType(var_types type);
124 var_types genUnsignedType(var_types type);
125 var_types genSignedType(var_types type);
126
127 unsigned ReinterpretHexAsDecimal(unsigned);
128
129 /*****************************************************************************/
130
131 const unsigned FLG_CCTOR = (CORINFO_FLG_CONSTRUCTOR | CORINFO_FLG_STATIC);
132
133 #ifdef DEBUG
134 const int BAD_STK_OFFS = 0xBAADF00D; // for LclVarDsc::lvStkOffs
135 #endif
136
137 // The following holds the Local var info (scope information)
138 typedef const char* VarName; // Actual ASCII string
139 struct VarScopeDsc
140 {
141     IL_OFFSET vsdLifeBeg; // instr offset of beg of life
142     IL_OFFSET vsdLifeEnd; // instr offset of end of life
143     unsigned  vsdVarNum;  // (remapped) LclVarDsc number
144
145 #ifdef DEBUG
146     VarName vsdName; // name of the var
147 #endif
148
149     unsigned vsdLVnum; // 'which' in eeGetLVinfo().
150                        // Also, it is the index of this entry in the info.compVarScopes array,
151                        // which is useful since the array is also accessed via the
152                        // compEnterScopeList and compExitScopeList sorted arrays.
153 };
154
155 // This is the location of a SSA definition.
156 struct DefLoc
157 {
158     BasicBlock* m_blk;
159     GenTree*    m_tree;
160
161     DefLoc() : m_blk(nullptr), m_tree(nullptr)
162     {
163     }
164
165     DefLoc(BasicBlock* block, GenTree* tree) : m_blk(block), m_tree(tree)
166     {
167     }
168 };
169
170 // This class stores information associated with a LclVar SSA definition.
171 class LclSsaVarDsc
172 {
173 public:
174     LclSsaVarDsc()
175     {
176     }
177
178     LclSsaVarDsc(BasicBlock* block, GenTree* tree) : m_defLoc(block, tree)
179     {
180     }
181
182     ValueNumPair m_vnPair;
183     DefLoc       m_defLoc;
184 };
185
186 // This class stores information associated with a memory SSA definition.
187 class SsaMemDef
188 {
189 public:
190     ValueNumPair m_vnPair;
191 };
192
193 //------------------------------------------------------------------------
194 // SsaDefArray: A resizable array of SSA definitions.
195 //
196 // Unlike an ordinary resizable array implementation, this allows only element
197 // addition (by calling AllocSsaNum) and has special handling for RESERVED_SSA_NUM
198 // (basically it's a 1-based array). The array doesn't impose any particular
199 // requirements on the elements it stores and AllocSsaNum forwards its arguments
200 // to the array element constructor, this way the array supports both LclSsaVarDsc
201 // and SsaMemDef elements.
202 //
203 template <typename T>
204 class SsaDefArray
205 {
206     T*       m_array;
207     unsigned m_arraySize;
208     unsigned m_count;
209
210     static_assert_no_msg(SsaConfig::RESERVED_SSA_NUM == 0);
211     static_assert_no_msg(SsaConfig::FIRST_SSA_NUM == 1);
212
213     // Get the minimum valid SSA number.
214     unsigned GetMinSsaNum() const
215     {
216         return SsaConfig::FIRST_SSA_NUM;
217     }
218
219     // Increase (double) the size of the array.
220     void GrowArray(CompAllocator alloc)
221     {
222         unsigned oldSize = m_arraySize;
223         unsigned newSize = max(2, oldSize * 2);
224
225         T* newArray = alloc.allocate<T>(newSize);
226
227         for (unsigned i = 0; i < oldSize; i++)
228         {
229             newArray[i] = m_array[i];
230         }
231
232         m_array     = newArray;
233         m_arraySize = newSize;
234     }
235
236 public:
237     // Construct an empty SsaDefArray.
238     SsaDefArray() : m_array(nullptr), m_arraySize(0), m_count(0)
239     {
240     }
241
242     // Reset the array (used only if the SSA form is reconstructed).
243     void Reset()
244     {
245         m_count = 0;
246     }
247
248     // Allocate a new SSA number (starting with SsaConfig::FIRST_SSA_NUM).
249     template <class... Args>
250     unsigned AllocSsaNum(CompAllocator alloc, Args&&... args)
251     {
252         if (m_count == m_arraySize)
253         {
254             GrowArray(alloc);
255         }
256
257         unsigned ssaNum    = GetMinSsaNum() + m_count;
258         m_array[m_count++] = T(jitstd::forward<Args>(args)...);
259
260         // Ensure that the first SSA number we allocate is SsaConfig::FIRST_SSA_NUM
261         assert((ssaNum == SsaConfig::FIRST_SSA_NUM) || (m_count > 1));
262
263         return ssaNum;
264     }
265
266     // Get the number of SSA definitions in the array.
267     unsigned GetCount() const
268     {
269         return m_count;
270     }
271
272     // Get a pointer to the SSA definition at the specified index.
273     T* GetSsaDefByIndex(unsigned index)
274     {
275         assert(index < m_count);
276         return &m_array[index];
277     }
278
279     // Check if the specified SSA number is valid.
280     bool IsValidSsaNum(unsigned ssaNum) const
281     {
282         return (GetMinSsaNum() <= ssaNum) && (ssaNum < (GetMinSsaNum() + m_count));
283     }
284
285     // Get a pointer to the SSA definition associated with the specified SSA number.
286     T* GetSsaDef(unsigned ssaNum)
287     {
288         assert(ssaNum != SsaConfig::RESERVED_SSA_NUM);
289         return GetSsaDefByIndex(ssaNum - GetMinSsaNum());
290     }
291 };
292
293 enum RefCountState
294 {
295     RCS_INVALID, // not valid to get/set ref counts
296     RCS_EARLY,   // early counts for struct promotion and struct passing
297     RCS_NORMAL,  // normal ref counts (from lvaMarkRefs onward)
298 };
299
300 class LclVarDsc
301 {
302 public:
303     // The constructor. Most things can just be zero'ed.
304     LclVarDsc();
305
306     // note this only packs because var_types is a typedef of unsigned char
307     var_types lvType : 5; // TYP_INT/LONG/FLOAT/DOUBLE/REF
308
309     unsigned char lvIsParam : 1;           // is this a parameter?
310     unsigned char lvIsRegArg : 1;          // is this a register argument?
311     unsigned char lvFramePointerBased : 1; // 0 = off of REG_SPBASE (e.g., ESP), 1 = off of REG_FPBASE (e.g., EBP)
312
313     unsigned char lvStructGcCount : 3; // if struct, how many GC pointer (stop counting at 7). The only use of values >1
314                                        // is to help determine whether to use block init in the prolog.
315     unsigned char lvOnFrame : 1;       // (part of) the variable lives on the frame
316     unsigned char lvRegister : 1;      // assigned to live in a register? For RyuJIT backend, this is only set if the
317                                        // variable is in the same register for the entire function.
318     unsigned char lvTracked : 1;       // is this a tracked variable?
319     bool          lvTrackedNonStruct()
320     {
321         return lvTracked && lvType != TYP_STRUCT;
322     }
323     unsigned char lvPinned : 1; // is this a pinned variable?
324
325     unsigned char lvMustInit : 1;    // must be initialized
326     unsigned char lvAddrExposed : 1; // The address of this variable is "exposed" -- passed as an argument, stored in a
327                                      // global location, etc.
328                                      // We cannot reason reliably about the value of the variable.
329     unsigned char lvDoNotEnregister : 1; // Do not enregister this variable.
330     unsigned char lvFieldAccessed : 1;   // The var is a struct local, and a field of the variable is accessed.  Affects
331                                          // struct promotion.
332
333     unsigned char lvInSsa : 1; // The variable is in SSA form (set by SsaBuilder)
334
335 #ifdef DEBUG
336     // These further document the reasons for setting "lvDoNotEnregister".  (Note that "lvAddrExposed" is one of the
337     // reasons;
338     // also, lvType == TYP_STRUCT prevents enregistration.  At least one of the reasons should be true.
339     unsigned char lvVMNeedsStackAddr : 1; // The VM may have access to a stack-relative address of the variable, and
340                                           // read/write its value.
341     unsigned char lvLiveInOutOfHndlr : 1; // The variable was live in or out of an exception handler, and this required
342                                           // the variable to be
343                                           // in the stack (at least at those boundaries.)
344     unsigned char lvLclFieldExpr : 1;     // The variable is not a struct, but was accessed like one (e.g., reading a
345                                           // particular byte from an int).
346     unsigned char lvLclBlockOpAddr : 1;   // The variable was written to via a block operation that took its address.
347     unsigned char lvLiveAcrossUCall : 1;  // The variable is live across an unmanaged call.
348 #endif
349     unsigned char lvIsCSE : 1;       // Indicates if this LclVar is a CSE variable.
350     unsigned char lvHasLdAddrOp : 1; // has ldloca or ldarga opcode on this local.
351     unsigned char lvStackByref : 1;  // This is a compiler temporary of TYP_BYREF that is known to point into our local
352                                      // stack frame.
353
354     unsigned char lvHasILStoreOp : 1;         // there is at least one STLOC or STARG on this local
355     unsigned char lvHasMultipleILStoreOp : 1; // there is more than one STLOC on this local
356
357     unsigned char lvIsTemp : 1; // Short-lifetime compiler temp (if lvIsParam is false), or implicit byref parameter
358                                 // (if lvIsParam is true)
359 #if OPT_BOOL_OPS
360     unsigned char lvIsBoolean : 1; // set if variable is boolean
361 #endif
362 #if ASSERTION_PROP
363     unsigned char lvSingleDef : 1;    // variable has a single def
364     unsigned char lvDisqualify : 1;   // variable is no longer OK for add copy optimization
365     unsigned char lvVolatileHint : 1; // hint for AssertionProp
366 #endif
367
368 #ifndef _TARGET_64BIT_
369     unsigned char lvStructDoubleAlign : 1; // Must we double align this struct?
370 #endif                                     // !_TARGET_64BIT_
371 #ifdef _TARGET_64BIT_
372     unsigned char lvQuirkToLong : 1; // Quirk to allocate this LclVar as a 64-bit long
373 #endif
374 #ifdef DEBUG
375     unsigned char lvKeepType : 1;       // Don't change the type of this variable
376     unsigned char lvNoLclFldStress : 1; // Can't apply local field stress on this one
377 #endif
378     unsigned char lvIsPtr : 1; // Might this be used in an address computation? (used by buffer overflow security
379                                // checks)
380     unsigned char lvIsUnsafeBuffer : 1; // Does this contain an unsafe buffer requiring buffer overflow security checks?
381     unsigned char lvPromoted : 1; // True when this local is a promoted struct, a normed struct, or a "split" long on a
382                                   // 32-bit target.  For implicit byref parameters, this gets hijacked between
383                                   // fgRetypeImplicitByRefArgs and fgMarkDemotedImplicitByRefArgs to indicate whether
384                                   // references to the arg are being rewritten as references to a promoted shadow local.
385     unsigned char lvIsStructField : 1;     // Is this local var a field of a promoted struct local?
386     unsigned char lvOverlappingFields : 1; // True when we have a struct with possibly overlapping fields
387     unsigned char lvContainsHoles : 1;     // True when we have a promoted struct that contains holes
388     unsigned char lvCustomLayout : 1;      // True when this struct has "CustomLayout"
389
390     unsigned char lvIsMultiRegArg : 1; // true if this is a multireg LclVar struct used in an argument context
391     unsigned char lvIsMultiRegRet : 1; // true if this is a multireg LclVar struct assigned from a multireg call
392
393 #ifdef FEATURE_HFA
394     unsigned char _lvIsHfa : 1;          // Is this a struct variable who's class handle is an HFA type
395     unsigned char _lvIsHfaRegArg : 1;    // Is this a HFA argument variable?    // TODO-CLEANUP: Remove this and replace
396                                          // with (lvIsRegArg && lvIsHfa())
397     unsigned char _lvHfaTypeIsFloat : 1; // Is the HFA type float or double?
398 #endif                                   // FEATURE_HFA
399
400 #ifdef DEBUG
401     // TODO-Cleanup: See the note on lvSize() - this flag is only in use by asserts that are checking for struct
402     // types, and is needed because of cases where TYP_STRUCT is bashed to an integral type.
403     // Consider cleaning this up so this workaround is not required.
404     unsigned char lvUnusedStruct : 1; // All references to this promoted struct are through its field locals.
405                                       // I.e. there is no longer any reference to the struct directly.
406                                       // In this case we can simply remove this struct local.
407 #endif
408
409     unsigned char lvLRACandidate : 1; // Tracked for linear scan register allocation purposes
410
411 #ifdef FEATURE_SIMD
412     // Note that both SIMD vector args and locals are marked as lvSIMDType = true, but the
413     // type of an arg node is TYP_BYREF and a local node is TYP_SIMD*.
414     unsigned char lvSIMDType : 1;            // This is a SIMD struct
415     unsigned char lvUsedInSIMDIntrinsic : 1; // This tells lclvar is used for simd intrinsic
416     var_types     lvBaseType : 5;            // Note: this only packs because var_types is a typedef of unsigned char
417 #endif                                       // FEATURE_SIMD
418     unsigned char lvRegStruct : 1;           // This is a reg-sized non-field-addressed struct.
419
420     unsigned char lvClassIsExact : 1; // lvClassHandle is the exact type
421
422 #ifdef DEBUG
423     unsigned char lvClassInfoUpdated : 1; // true if this var has updated class handle or exactness
424 #endif
425
426     unsigned char lvImplicitlyReferenced : 1; // true if there are non-IR references to this local (prolog, epilog, gc,
427                                               // eh)
428
429     union {
430         unsigned lvFieldLclStart; // The index of the local var representing the first field in the promoted struct
431                                   // local.  For implicit byref parameters, this gets hijacked between
432                                   // fgRetypeImplicitByRefArgs and fgMarkDemotedImplicitByRefArgs to point to the
433                                   // struct local created to model the parameter's struct promotion, if any.
434         unsigned lvParentLcl; // The index of the local var representing the parent (i.e. the promoted struct local).
435                               // Valid on promoted struct local fields.
436     };
437
438     unsigned char lvFieldCnt; //  Number of fields in the promoted VarDsc.
439     unsigned char lvFldOffset;
440     unsigned char lvFldOrdinal;
441
442 #if FEATURE_MULTIREG_ARGS
443     regNumber lvRegNumForSlot(unsigned slotNum)
444     {
445         if (slotNum == 0)
446         {
447             return lvArgReg;
448         }
449         else if (slotNum == 1)
450         {
451             return lvOtherArgReg;
452         }
453         else
454         {
455             assert(false && "Invalid slotNum!");
456         }
457
458         unreached();
459     }
460 #endif // FEATURE_MULTIREG_ARGS
461
462     bool lvIsHfa() const
463     {
464 #ifdef FEATURE_HFA
465         return _lvIsHfa;
466 #else
467         return false;
468 #endif
469     }
470
471     void lvSetIsHfa()
472     {
473 #ifdef FEATURE_HFA
474         _lvIsHfa = true;
475 #endif
476     }
477
478     bool lvIsHfaRegArg() const
479     {
480 #ifdef FEATURE_HFA
481         return _lvIsHfaRegArg;
482 #else
483         return false;
484 #endif
485     }
486
487     void lvSetIsHfaRegArg(bool value = true)
488     {
489 #ifdef FEATURE_HFA
490         _lvIsHfaRegArg = value;
491 #endif
492     }
493
494     bool lvHfaTypeIsFloat() const
495     {
496 #ifdef FEATURE_HFA
497         return _lvHfaTypeIsFloat;
498 #else
499         return false;
500 #endif
501     }
502
503     void lvSetHfaTypeIsFloat(bool value)
504     {
505 #ifdef FEATURE_HFA
506         _lvHfaTypeIsFloat = value;
507 #endif
508     }
509
510     // on Arm64 - Returns 1-4 indicating the number of register slots used by the HFA
511     // on Arm32 - Returns the total number of single FP register slots used by the HFA, max is 8
512     //
513     unsigned lvHfaSlots() const
514     {
515         assert(lvIsHfa());
516         assert(varTypeIsStruct(lvType));
517 #ifdef _TARGET_ARM_
518         return lvExactSize / sizeof(float);
519 #else  //  _TARGET_ARM64_
520         if (lvHfaTypeIsFloat())
521         {
522             return lvExactSize / sizeof(float);
523         }
524         else
525         {
526             return lvExactSize / sizeof(double);
527         }
528 #endif //  _TARGET_ARM64_
529     }
530
531     // lvIsMultiRegArgOrRet()
532     //     returns true if this is a multireg LclVar struct used in an argument context
533     //               or if this is a multireg LclVar struct assigned from a multireg call
534     bool lvIsMultiRegArgOrRet()
535     {
536         return lvIsMultiRegArg || lvIsMultiRegRet;
537     }
538
539 private:
540     regNumberSmall _lvRegNum; // Used to store the register this variable is in (or, the low register of a
541                               // register pair). It is set during codegen any time the
542                               // variable is enregistered (lvRegister is only set
543                               // to non-zero if the variable gets the same register assignment for its entire
544                               // lifetime).
545 #if !defined(_TARGET_64BIT_)
546     regNumberSmall _lvOtherReg; // Used for "upper half" of long var.
547 #endif                          // !defined(_TARGET_64BIT_)
548
549     regNumberSmall _lvArgReg; // The register in which this argument is passed.
550
551 #if FEATURE_MULTIREG_ARGS
552     regNumberSmall _lvOtherArgReg; // Used for the second part of the struct passed in a register.
553                                    // Note this is defined but not used by ARM32
554 #endif                             // FEATURE_MULTIREG_ARGS
555
556     regNumberSmall _lvArgInitReg; // the register into which the argument is moved at entry
557
558 public:
559     // The register number is stored in a small format (8 bits), but the getters return and the setters take
560     // a full-size (unsigned) format, to localize the casts here.
561
562     /////////////////////
563
564     __declspec(property(get = GetRegNum, put = SetRegNum)) regNumber lvRegNum;
565
566     regNumber GetRegNum() const
567     {
568         return (regNumber)_lvRegNum;
569     }
570
571     void SetRegNum(regNumber reg)
572     {
573         _lvRegNum = (regNumberSmall)reg;
574         assert(_lvRegNum == reg);
575     }
576
577 /////////////////////
578
579 #if defined(_TARGET_64BIT_)
580     __declspec(property(get = GetOtherReg, put = SetOtherReg)) regNumber lvOtherReg;
581
582     regNumber GetOtherReg() const
583     {
584         assert(!"shouldn't get here"); // can't use "unreached();" because it's NORETURN, which causes C4072
585                                        // "unreachable code" warnings
586         return REG_NA;
587     }
588
589     void SetOtherReg(regNumber reg)
590     {
591         assert(!"shouldn't get here"); // can't use "unreached();" because it's NORETURN, which causes C4072
592                                        // "unreachable code" warnings
593     }
594 #else  // !_TARGET_64BIT_
595     __declspec(property(get = GetOtherReg, put = SetOtherReg)) regNumber lvOtherReg;
596
597     regNumber GetOtherReg() const
598     {
599         return (regNumber)_lvOtherReg;
600     }
601
602     void SetOtherReg(regNumber reg)
603     {
604         _lvOtherReg = (regNumberSmall)reg;
605         assert(_lvOtherReg == reg);
606     }
607 #endif // !_TARGET_64BIT_
608
609     /////////////////////
610
611     __declspec(property(get = GetArgReg, put = SetArgReg)) regNumber lvArgReg;
612
613     regNumber GetArgReg() const
614     {
615         return (regNumber)_lvArgReg;
616     }
617
618     void SetArgReg(regNumber reg)
619     {
620         _lvArgReg = (regNumberSmall)reg;
621         assert(_lvArgReg == reg);
622     }
623
624 #if FEATURE_MULTIREG_ARGS
625     __declspec(property(get = GetOtherArgReg, put = SetOtherArgReg)) regNumber lvOtherArgReg;
626
627     regNumber GetOtherArgReg() const
628     {
629         return (regNumber)_lvOtherArgReg;
630     }
631
632     void SetOtherArgReg(regNumber reg)
633     {
634         _lvOtherArgReg = (regNumberSmall)reg;
635         assert(_lvOtherArgReg == reg);
636     }
637 #endif // FEATURE_MULTIREG_ARGS
638
639 #ifdef FEATURE_SIMD
640     // Is this is a SIMD struct?
641     bool lvIsSIMDType() const
642     {
643         return lvSIMDType;
644     }
645
646     // Is this is a SIMD struct which is used for SIMD intrinsic?
647     bool lvIsUsedInSIMDIntrinsic() const
648     {
649         return lvUsedInSIMDIntrinsic;
650     }
651 #else
652     // If feature_simd not enabled, return false
653     bool lvIsSIMDType() const
654     {
655         return false;
656     }
657     bool lvIsUsedInSIMDIntrinsic() const
658     {
659         return false;
660     }
661 #endif
662
663     /////////////////////
664
665     __declspec(property(get = GetArgInitReg, put = SetArgInitReg)) regNumber lvArgInitReg;
666
667     regNumber GetArgInitReg() const
668     {
669         return (regNumber)_lvArgInitReg;
670     }
671
672     void SetArgInitReg(regNumber reg)
673     {
674         _lvArgInitReg = (regNumberSmall)reg;
675         assert(_lvArgInitReg == reg);
676     }
677
678     /////////////////////
679
680     bool lvIsRegCandidate() const
681     {
682         return lvLRACandidate != 0;
683     }
684
685     bool lvIsInReg() const
686     {
687         return lvIsRegCandidate() && (lvRegNum != REG_STK);
688     }
689
690     regMaskTP lvRegMask() const
691     {
692         regMaskTP regMask = RBM_NONE;
693         if (varTypeIsFloating(TypeGet()))
694         {
695             if (lvRegNum != REG_STK)
696             {
697                 regMask = genRegMaskFloat(lvRegNum, TypeGet());
698             }
699         }
700         else
701         {
702             if (lvRegNum != REG_STK)
703             {
704                 regMask = genRegMask(lvRegNum);
705             }
706         }
707         return regMask;
708     }
709
710     unsigned short lvVarIndex; // variable tracking index
711
712 private:
713     unsigned short m_lvRefCnt; // unweighted (real) reference count.  For implicit by reference
714                                // parameters, this gets hijacked from fgMarkImplicitByRefArgs
715                                // through fgMarkDemotedImplicitByRefArgs, to provide a static
716                                // appearance count (computed during address-exposed analysis)
717                                // that fgMakeOutgoingStructArgCopy consults during global morph
718                                // to determine if eliding its copy is legal.
719
720     BasicBlock::weight_t m_lvRefCntWtd; // weighted reference count
721
722 public:
723     unsigned short lvRefCnt(RefCountState state = RCS_NORMAL) const;
724     void incLvRefCnt(unsigned short delta, RefCountState state = RCS_NORMAL);
725     void setLvRefCnt(unsigned short newValue, RefCountState state = RCS_NORMAL);
726
727     BasicBlock::weight_t lvRefCntWtd(RefCountState state = RCS_NORMAL) const;
728     void incLvRefCntWtd(BasicBlock::weight_t delta, RefCountState state = RCS_NORMAL);
729     void setLvRefCntWtd(BasicBlock::weight_t newValue, RefCountState state = RCS_NORMAL);
730
731     int      lvStkOffs;   // stack offset of home
732     unsigned lvExactSize; // (exact) size of the type in bytes
733
734     // Is this a promoted struct?
735     // This method returns true only for structs (including SIMD structs), not for
736     // locals that are split on a 32-bit target.
737     // It is only necessary to use this:
738     //   1) if only structs are wanted, and
739     //   2) if Lowering has already been done.
740     // Otherwise lvPromoted is valid.
741     bool lvPromotedStruct()
742     {
743 #if !defined(_TARGET_64BIT_)
744         return (lvPromoted && !varTypeIsLong(lvType));
745 #else  // defined(_TARGET_64BIT_)
746         return lvPromoted;
747 #endif // defined(_TARGET_64BIT_)
748     }
749
750     unsigned lvSize() const // Size needed for storage representation. Only used for structs or TYP_BLK.
751     {
752         // TODO-Review: Sometimes we get called on ARM with HFA struct variables that have been promoted,
753         // where the struct itself is no longer used because all access is via its member fields.
754         // When that happens, the struct is marked as unused and its type has been changed to
755         // TYP_INT (to keep the GC tracking code from looking at it).
756         // See Compiler::raAssignVars() for details. For example:
757         //      N002 (  4,  3) [00EA067C] -------------               return    struct $346
758         //      N001 (  3,  2) [00EA0628] -------------                  lclVar    struct(U) V03 loc2
759         //                                                                        float  V03.f1 (offs=0x00) -> V12 tmp7
760         //                                                                        f8 (last use) (last use) $345
761         // Here, the "struct(U)" shows that the "V03 loc2" variable is unused. Not shown is that V03
762         // is now TYP_INT in the local variable table. It's not really unused, because it's in the tree.
763
764         assert(varTypeIsStruct(lvType) || (lvType == TYP_BLK) || (lvPromoted && lvUnusedStruct));
765
766 #if defined(FEATURE_SIMD) && !defined(_TARGET_64BIT_)
767         // For 32-bit architectures, we make local variable SIMD12 types 16 bytes instead of just 12. We can't do
768         // this for arguments, which must be passed according the defined ABI. We don't want to do this for
769         // dependently promoted struct fields, but we don't know that here. See lvaMapSimd12ToSimd16().
770         // (Note that for 64-bits, we are already rounding up to 16.)
771         if ((lvType == TYP_SIMD12) && !lvIsParam)
772         {
773             assert(lvExactSize == 12);
774             return 16;
775         }
776 #endif // defined(FEATURE_SIMD) && !defined(_TARGET_64BIT_)
777
778         return roundUp(lvExactSize, TARGET_POINTER_SIZE);
779     }
780
781     const size_t lvArgStackSize() const;
782
783     unsigned lvSlotNum; // original slot # (if remapped)
784
785     typeInfo lvVerTypeInfo; // type info needed for verification
786
787     CORINFO_CLASS_HANDLE lvClassHnd; // class handle for the local, or null if not known
788
789     CORINFO_FIELD_HANDLE lvFieldHnd; // field handle for promoted struct fields
790
791     BYTE* lvGcLayout; // GC layout info for structs
792
793 #if ASSERTION_PROP
794     BlockSet lvRefBlks;          // Set of blocks that contain refs
795     GenTree* lvDefStmt;          // Pointer to the statement with the single definition
796     void     lvaDisqualifyVar(); // Call to disqualify a local variable from use in optAddCopies
797 #endif
798     var_types TypeGet() const
799     {
800         return (var_types)lvType;
801     }
802     bool lvStackAligned() const
803     {
804         assert(lvIsStructField);
805         return ((lvFldOffset % TARGET_POINTER_SIZE) == 0);
806     }
807     bool lvNormalizeOnLoad() const
808     {
809         return varTypeIsSmall(TypeGet()) &&
810                // lvIsStructField is treated the same as the aliased local, see fgDoNormalizeOnStore.
811                (lvIsParam || lvAddrExposed || lvIsStructField);
812     }
813
814     bool lvNormalizeOnStore()
815     {
816         return varTypeIsSmall(TypeGet()) &&
817                // lvIsStructField is treated the same as the aliased local, see fgDoNormalizeOnStore.
818                !(lvIsParam || lvAddrExposed || lvIsStructField);
819     }
820
821     void incRefCnts(BasicBlock::weight_t weight,
822                     Compiler*            pComp,
823                     RefCountState        state     = RCS_NORMAL,
824                     bool                 propagate = true);
825     bool IsFloatRegType() const
826     {
827         return isFloatRegType(lvType) || lvIsHfaRegArg();
828     }
829     var_types GetHfaType() const
830     {
831         return lvIsHfa() ? (lvHfaTypeIsFloat() ? TYP_FLOAT : TYP_DOUBLE) : TYP_UNDEF;
832     }
833     void SetHfaType(var_types type)
834     {
835         assert(varTypeIsFloating(type));
836         lvSetHfaTypeIsFloat(type == TYP_FLOAT);
837     }
838
839     var_types lvaArgType();
840
841     SsaDefArray<LclSsaVarDsc> lvPerSsaData;
842
843     // Returns the address of the per-Ssa data for the given ssaNum (which is required
844     // not to be the SsaConfig::RESERVED_SSA_NUM, which indicates that the variable is
845     // not an SSA variable).
846     LclSsaVarDsc* GetPerSsaData(unsigned ssaNum)
847     {
848         return lvPerSsaData.GetSsaDef(ssaNum);
849     }
850
851 #ifdef DEBUG
852 public:
853     const char* lvReason;
854
855     void PrintVarReg() const
856     {
857         printf("%s", getRegName(lvRegNum));
858     }
859 #endif // DEBUG
860
861 }; // class LclVarDsc
862
863 /*
864 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
865 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
866 XX                                                                           XX
867 XX                           TempsInfo                                       XX
868 XX                                                                           XX
869 XX  The temporary lclVars allocated by the compiler for code generation      XX
870 XX                                                                           XX
871 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
872 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
873 */
874
875 /*****************************************************************************
876  *
877  *  The following keeps track of temporaries allocated in the stack frame
878  *  during code-generation (after register allocation). These spill-temps are
879  *  only used if we run out of registers while evaluating a tree.
880  *
881  *  These are different from the more common temps allocated by lvaGrabTemp().
882  */
883
884 class TempDsc
885 {
886 public:
887     TempDsc* tdNext;
888
889 private:
890     int tdOffs;
891 #ifdef DEBUG
892     static const int BAD_TEMP_OFFSET = 0xDDDDDDDD; // used as a sentinel "bad value" for tdOffs in DEBUG
893 #endif                                             // DEBUG
894
895     int       tdNum;
896     BYTE      tdSize;
897     var_types tdType;
898
899 public:
900     TempDsc(int _tdNum, unsigned _tdSize, var_types _tdType) : tdNum(_tdNum), tdSize((BYTE)_tdSize), tdType(_tdType)
901     {
902 #ifdef DEBUG
903         assert(tdNum <
904                0); // temps must have a negative number (so they have a different number from all local variables)
905         tdOffs = BAD_TEMP_OFFSET;
906 #endif // DEBUG
907         if (tdNum != _tdNum)
908         {
909             IMPL_LIMITATION("too many spill temps");
910         }
911     }
912
913 #ifdef DEBUG
914     bool tdLegalOffset() const
915     {
916         return tdOffs != BAD_TEMP_OFFSET;
917     }
918 #endif // DEBUG
919
920     int tdTempOffs() const
921     {
922         assert(tdLegalOffset());
923         return tdOffs;
924     }
925     void tdSetTempOffs(int offs)
926     {
927         tdOffs = offs;
928         assert(tdLegalOffset());
929     }
930     void tdAdjustTempOffs(int offs)
931     {
932         tdOffs += offs;
933         assert(tdLegalOffset());
934     }
935
936     int tdTempNum() const
937     {
938         assert(tdNum < 0);
939         return tdNum;
940     }
941     unsigned tdTempSize() const
942     {
943         return tdSize;
944     }
945     var_types tdTempType() const
946     {
947         return tdType;
948     }
949 };
950
951 // interface to hide linearscan implementation from rest of compiler
952 class LinearScanInterface
953 {
954 public:
955     virtual void doLinearScan()                                = 0;
956     virtual void recordVarLocationsAtStartOfBB(BasicBlock* bb) = 0;
957     virtual bool willEnregisterLocalVars() const               = 0;
958 };
959
960 LinearScanInterface* getLinearScanAllocator(Compiler* comp);
961
962 // Information about arrays: their element type and size, and the offset of the first element.
963 // We label GT_IND's that are array indices with GTF_IND_ARR_INDEX, and, for such nodes,
964 // associate an array info via the map retrieved by GetArrayInfoMap().  This information is used,
965 // for example, in value numbering of array index expressions.
966 struct ArrayInfo
967 {
968     var_types            m_elemType;
969     CORINFO_CLASS_HANDLE m_elemStructType;
970     unsigned             m_elemSize;
971     unsigned             m_elemOffset;
972
973     ArrayInfo() : m_elemType(TYP_UNDEF), m_elemStructType(nullptr), m_elemSize(0), m_elemOffset(0)
974     {
975     }
976
977     ArrayInfo(var_types elemType, unsigned elemSize, unsigned elemOffset, CORINFO_CLASS_HANDLE elemStructType)
978         : m_elemType(elemType), m_elemStructType(elemStructType), m_elemSize(elemSize), m_elemOffset(elemOffset)
979     {
980     }
981 };
982
983 // This enumeration names the phases into which we divide compilation.  The phases should completely
984 // partition a compilation.
985 enum Phases
986 {
987 #define CompPhaseNameMacro(enum_nm, string_nm, short_nm, hasChildren, parent, measureIR) enum_nm,
988 #include "compphases.h"
989     PHASE_NUMBER_OF
990 };
991
992 extern const char*   PhaseNames[];
993 extern const char*   PhaseEnums[];
994 extern const LPCWSTR PhaseShortNames[];
995
996 // The following enum provides a simple 1:1 mapping to CLR API's
997 enum API_ICorJitInfo_Names
998 {
999 #define DEF_CLR_API(name) API_##name,
1000 #include "ICorJitInfo_API_names.h"
1001     API_COUNT
1002 };
1003
1004 //---------------------------------------------------------------
1005 // Compilation time.
1006 //
1007
1008 // A "CompTimeInfo" is a structure for tracking the compilation time of one or more methods.
1009 // We divide a compilation into a sequence of contiguous phases, and track the total (per-thread) cycles
1010 // of the compilation, as well as the cycles for each phase.  We also track the number of bytecodes.
1011 // If there is a failure in reading a timer at any point, the "CompTimeInfo" becomes invalid, as indicated
1012 // by "m_timerFailure" being true.
1013 // If FEATURE_JIT_METHOD_PERF is not set, we define a minimal form of this, enough to let other code compile.
1014 struct CompTimeInfo
1015 {
1016 #ifdef FEATURE_JIT_METHOD_PERF
1017     // The string names of the phases.
1018     static const char* PhaseNames[];
1019
1020     static bool PhaseHasChildren[];
1021     static int  PhaseParent[];
1022     static bool PhaseReportsIRSize[];
1023
1024     unsigned         m_byteCodeBytes;
1025     unsigned __int64 m_totalCycles;
1026     unsigned __int64 m_invokesByPhase[PHASE_NUMBER_OF];
1027     unsigned __int64 m_cyclesByPhase[PHASE_NUMBER_OF];
1028 #if MEASURE_CLRAPI_CALLS
1029     unsigned __int64 m_CLRinvokesByPhase[PHASE_NUMBER_OF];
1030     unsigned __int64 m_CLRcyclesByPhase[PHASE_NUMBER_OF];
1031 #endif
1032
1033     unsigned m_nodeCountAfterPhase[PHASE_NUMBER_OF];
1034
1035     // For better documentation, we call EndPhase on
1036     // non-leaf phases.  We should also call EndPhase on the
1037     // last leaf subphase; obviously, the elapsed cycles between the EndPhase
1038     // for the last leaf subphase and the EndPhase for an ancestor should be very small.
1039     // We add all such "redundant end phase" intervals to this variable below; we print
1040     // it out in a report, so we can verify that it is, indeed, very small.  If it ever
1041     // isn't, this means that we're doing something significant between the end of the last
1042     // declared subphase and the end of its parent.
1043     unsigned __int64 m_parentPhaseEndSlop;
1044     bool             m_timerFailure;
1045
1046 #if MEASURE_CLRAPI_CALLS
1047     // The following measures the time spent inside each individual CLR API call.
1048     unsigned         m_allClrAPIcalls;
1049     unsigned         m_perClrAPIcalls[API_ICorJitInfo_Names::API_COUNT];
1050     unsigned __int64 m_allClrAPIcycles;
1051     unsigned __int64 m_perClrAPIcycles[API_ICorJitInfo_Names::API_COUNT];
1052     unsigned __int32 m_maxClrAPIcycles[API_ICorJitInfo_Names::API_COUNT];
1053 #endif // MEASURE_CLRAPI_CALLS
1054
1055     CompTimeInfo(unsigned byteCodeBytes);
1056 #endif
1057 };
1058
1059 #ifdef FEATURE_JIT_METHOD_PERF
1060
1061 #if MEASURE_CLRAPI_CALLS
1062 struct WrapICorJitInfo;
1063 #endif
1064
1065 // This class summarizes the JIT time information over the course of a run: the number of methods compiled,
1066 // and the total and maximum timings.  (These are instances of the "CompTimeInfo" type described above).
1067 // The operation of adding a single method's timing to the summary may be performed concurrently by several
1068 // threads, so it is protected by a lock.
1069 // This class is intended to be used as a singleton type, with only a single instance.
1070 class CompTimeSummaryInfo
1071 {
1072     // This lock protects the fields of all CompTimeSummaryInfo(s) (of which we expect there to be one).
1073     static CritSecObject s_compTimeSummaryLock;
1074
1075     int          m_numMethods;
1076     int          m_totMethods;
1077     CompTimeInfo m_total;
1078     CompTimeInfo m_maximum;
1079
1080     int          m_numFilteredMethods;
1081     CompTimeInfo m_filtered;
1082
1083     // This can use what ever data you want to determine if the value to be added
1084     // belongs in the filtered section (it's always included in the unfiltered section)
1085     bool IncludedInFilteredData(CompTimeInfo& info);
1086
1087 public:
1088     // This is the unique CompTimeSummaryInfo object for this instance of the runtime.
1089     static CompTimeSummaryInfo s_compTimeSummary;
1090
1091     CompTimeSummaryInfo()
1092         : m_numMethods(0), m_totMethods(0), m_total(0), m_maximum(0), m_numFilteredMethods(0), m_filtered(0)
1093     {
1094     }
1095
1096     // Assumes that "info" is a completed CompTimeInfo for a compilation; adds it to the summary.
1097     // This is thread safe.
1098     void AddInfo(CompTimeInfo& info, bool includePhases);
1099
1100     // Print the summary information to "f".
1101     // This is not thread-safe; assumed to be called by only one thread.
1102     void Print(FILE* f);
1103 };
1104
1105 // A JitTimer encapsulates a CompTimeInfo for a single compilation. It also tracks the start of compilation,
1106 // and when the current phase started.  This is intended to be part of a Compilation object.  This is
1107 // disabled (FEATURE_JIT_METHOD_PERF not defined) when FEATURE_CORECLR is set, or on non-windows platforms.
1108 //
1109 class JitTimer
1110 {
1111     unsigned __int64 m_start;         // Start of the compilation.
1112     unsigned __int64 m_curPhaseStart; // Start of the current phase.
1113 #if MEASURE_CLRAPI_CALLS
1114     unsigned __int64 m_CLRcallStart;   // Start of the current CLR API call (if any).
1115     unsigned __int64 m_CLRcallInvokes; // CLR API invokes under current outer so far
1116     unsigned __int64 m_CLRcallCycles;  // CLR API  cycles under current outer so far.
1117     int              m_CLRcallAPInum;  // The enum/index of the current CLR API call (or -1).
1118     static double    s_cyclesPerSec;   // Cached for speedier measurements
1119 #endif
1120 #ifdef DEBUG
1121     Phases m_lastPhase; // The last phase that was completed (or (Phases)-1 to start).
1122 #endif
1123     CompTimeInfo m_info; // The CompTimeInfo for this compilation.
1124
1125     static CritSecObject s_csvLock; // Lock to protect the time log file.
1126     void PrintCsvMethodStats(Compiler* comp);
1127
1128 private:
1129     void* operator new(size_t);
1130     void* operator new[](size_t);
1131     void operator delete(void*);
1132     void operator delete[](void*);
1133
1134 public:
1135     // Initialized the timer instance
1136     JitTimer(unsigned byteCodeSize);
1137
1138     static JitTimer* Create(Compiler* comp, unsigned byteCodeSize)
1139     {
1140         return ::new (comp, CMK_Unknown) JitTimer(byteCodeSize);
1141     }
1142
1143     static void PrintCsvHeader();
1144
1145     // Ends the current phase (argument is for a redundant check).
1146     void EndPhase(Compiler* compiler, Phases phase);
1147
1148 #if MEASURE_CLRAPI_CALLS
1149     // Start and end a timed CLR API call.
1150     void CLRApiCallEnter(unsigned apix);
1151     void CLRApiCallLeave(unsigned apix);
1152 #endif // MEASURE_CLRAPI_CALLS
1153
1154     // Completes the timing of the current method, which is assumed to have "byteCodeBytes" bytes of bytecode,
1155     // and adds it to "sum".
1156     void Terminate(Compiler* comp, CompTimeSummaryInfo& sum, bool includePhases);
1157
1158     // Attempts to query the cycle counter of the current thread.  If successful, returns "true" and sets
1159     // *cycles to the cycle counter value.  Otherwise, returns false and sets the "m_timerFailure" flag of
1160     // "m_info" to true.
1161     bool GetThreadCycles(unsigned __int64* cycles)
1162     {
1163         bool res = CycleTimer::GetThreadCyclesS(cycles);
1164         if (!res)
1165         {
1166             m_info.m_timerFailure = true;
1167         }
1168         return res;
1169     }
1170 };
1171 #endif // FEATURE_JIT_METHOD_PERF
1172
1173 //------------------- Function/Funclet info -------------------------------
1174 enum FuncKind : BYTE
1175 {
1176     FUNC_ROOT,    // The main/root function (always id==0)
1177     FUNC_HANDLER, // a funclet associated with an EH handler (finally, fault, catch, filter handler)
1178     FUNC_FILTER,  // a funclet associated with an EH filter
1179     FUNC_COUNT
1180 };
1181
1182 class emitLocation;
1183
1184 struct FuncInfoDsc
1185 {
1186     FuncKind       funKind;
1187     BYTE           funFlags;   // Currently unused, just here for padding
1188     unsigned short funEHIndex; // index, into the ebd table, of innermost EH clause corresponding to this
1189                                // funclet. It is only valid if funKind field indicates this is a
1190                                // EH-related funclet: FUNC_HANDLER or FUNC_FILTER
1191
1192 #if defined(_TARGET_AMD64_)
1193
1194     // TODO-AMD64-Throughput: make the AMD64 info more like the ARM info to avoid having this large static array.
1195     emitLocation* startLoc;
1196     emitLocation* endLoc;
1197     emitLocation* coldStartLoc; // locations for the cold section, if there is one.
1198     emitLocation* coldEndLoc;
1199     UNWIND_INFO   unwindHeader;
1200     // Maximum of 255 UNWIND_CODE 'nodes' and then the unwind header. If there are an odd
1201     // number of codes, the VM or Zapper will 4-byte align the whole thing.
1202     BYTE     unwindCodes[offsetof(UNWIND_INFO, UnwindCode) + (0xFF * sizeof(UNWIND_CODE))];
1203     unsigned unwindCodeSlot;
1204
1205 #elif defined(_TARGET_X86_)
1206
1207 #if defined(_TARGET_UNIX_)
1208     emitLocation* startLoc;
1209     emitLocation* endLoc;
1210     emitLocation* coldStartLoc; // locations for the cold section, if there is one.
1211     emitLocation* coldEndLoc;
1212 #endif // _TARGET_UNIX_
1213
1214 #elif defined(_TARGET_ARMARCH_)
1215
1216     UnwindInfo  uwi;     // Unwind information for this function/funclet's hot  section
1217     UnwindInfo* uwiCold; // Unwind information for this function/funclet's cold section
1218                          //   Note: we only have a pointer here instead of the actual object,
1219                          //   to save memory in the JIT case (compared to the NGEN case),
1220                          //   where we don't have any cold section.
1221                          //   Note 2: we currently don't support hot/cold splitting in functions
1222                          //   with EH, so uwiCold will be NULL for all funclets.
1223
1224 #if defined(_TARGET_UNIX_)
1225     emitLocation* startLoc;
1226     emitLocation* endLoc;
1227     emitLocation* coldStartLoc; // locations for the cold section, if there is one.
1228     emitLocation* coldEndLoc;
1229 #endif // _TARGET_UNIX_
1230
1231 #endif // _TARGET_ARMARCH_
1232
1233 #if defined(_TARGET_UNIX_)
1234     jitstd::vector<CFI_CODE>* cfiCodes;
1235 #endif // _TARGET_UNIX_
1236
1237     // Eventually we may want to move rsModifiedRegsMask, lvaOutgoingArgSize, and anything else
1238     // that isn't shared between the main function body and funclets.
1239 };
1240
1241 struct fgArgTabEntry
1242 {
1243     GenTree* node;   // Initially points at the Op1 field of 'parent', but if the argument is replaced with an GT_ASG or
1244                      // placeholder it will point at the actual argument in the gtCallLateArgs list.
1245     GenTree* parent; // Points at the GT_LIST node in the gtCallArgs for this argument
1246
1247     unsigned argNum; // The original argument number, also specifies the required argument evaluation order from the IL
1248
1249 private:
1250     regNumberSmall regNums[MAX_ARG_REG_COUNT]; // The registers to use when passing this argument, set to REG_STK for
1251                                                // arguments passed on the stack
1252 public:
1253     unsigned numRegs; // Count of number of registers that this argument uses.
1254                       // Note that on ARM, if we have a double hfa, this reflects the number
1255                       // of DOUBLE registers.
1256
1257     // A slot is a pointer sized region in the OutArg area.
1258     unsigned slotNum;  // When an argument is passed in the OutArg area this is the slot number in the OutArg area
1259     unsigned numSlots; // Count of number of slots that this argument uses
1260
1261     unsigned alignment; // 1 or 2 (slots/registers)
1262 private:
1263     unsigned _lateArgInx; // index into gtCallLateArgs list; UINT_MAX if this is not a late arg.
1264 public:
1265     unsigned tmpNum; // the LclVar number if we had to force evaluation of this arg
1266
1267     var_types argType; // The type used to pass this argument. This is generally the original argument type, but when a
1268                        // struct is passed as a scalar type, this is that type.
1269                        // Note that if a struct is passed by reference, this will still be the struct type.
1270
1271     bool needTmp : 1;       // True when we force this argument's evaluation into a temp LclVar
1272     bool needPlace : 1;     // True when we must replace this argument with a placeholder node
1273     bool isTmp : 1;         // True when we setup a temp LclVar for this argument due to size issues with the struct
1274     bool processed : 1;     // True when we have decided the evaluation order for this argument in the gtCallLateArgs
1275     bool isBackFilled : 1;  // True when the argument fills a register slot skipped due to alignment requirements of
1276                             // previous arguments.
1277     bool isNonStandard : 1; // True if it is an arg that is passed in a reg other than a standard arg reg, or is forced
1278                             // to be on the stack despite its arg list position.
1279     bool isStruct : 1;      // True if this is a struct arg
1280     bool _isVararg : 1;     // True if the argument is in a vararg context.
1281     bool passedByRef : 1;   // True iff the argument is passed by reference.
1282 #ifdef FEATURE_ARG_SPLIT
1283     bool _isSplit : 1; // True when this argument is split between the registers and OutArg area
1284 #endif                 // FEATURE_ARG_SPLIT
1285 #ifdef FEATURE_HFA
1286     bool _isHfaArg : 1;    // True when the argument is an HFA type.
1287     bool _isDoubleHfa : 1; // True when the argument is an HFA, with an element type of DOUBLE.
1288 #endif
1289
1290     bool isLateArg()
1291     {
1292         bool isLate = (_lateArgInx != UINT_MAX);
1293         return isLate;
1294     }
1295
1296     __declspec(property(get = getLateArgInx, put = setLateArgInx)) unsigned lateArgInx;
1297     unsigned getLateArgInx()
1298     {
1299         assert(isLateArg());
1300         return _lateArgInx;
1301     }
1302     void setLateArgInx(unsigned inx)
1303     {
1304         _lateArgInx = inx;
1305     }
1306     __declspec(property(get = getRegNum)) regNumber regNum;
1307     regNumber getRegNum()
1308     {
1309         return (regNumber)regNums[0];
1310     }
1311     __declspec(property(get = getOtherRegNum)) regNumber otherRegNum;
1312     regNumber getOtherRegNum()
1313     {
1314         return (regNumber)regNums[1];
1315     }
1316
1317 #if defined(UNIX_AMD64_ABI)
1318     SYSTEMV_AMD64_CORINFO_STRUCT_REG_PASSING_DESCRIPTOR structDesc;
1319 #endif
1320
1321     void setRegNum(unsigned int i, regNumber regNum)
1322     {
1323         assert(i < MAX_ARG_REG_COUNT);
1324         regNums[i] = (regNumberSmall)regNum;
1325     }
1326     regNumber getRegNum(unsigned int i)
1327     {
1328         assert(i < MAX_ARG_REG_COUNT);
1329         return (regNumber)regNums[i];
1330     }
1331
1332     __declspec(property(get = getIsSplit, put = setIsSplit)) bool isSplit;
1333     bool getIsSplit()
1334     {
1335 #ifdef FEATURE_ARG_SPLIT
1336         return _isSplit;
1337 #else // FEATURE_ARG_SPLIT
1338         return false;
1339 #endif
1340     }
1341     void setIsSplit(bool value)
1342     {
1343 #ifdef FEATURE_ARG_SPLIT
1344         _isSplit = value;
1345 #endif
1346     }
1347
1348     __declspec(property(get = getIsVararg, put = setIsVararg)) bool isVararg;
1349     bool getIsVararg()
1350     {
1351 #ifdef FEATURE_VARARG
1352         return _isVararg;
1353 #else
1354         return false;
1355 #endif
1356     }
1357     void setIsVararg(bool value)
1358     {
1359 #ifdef FEATURE_VARARG
1360         _isVararg = value;
1361 #endif // FEATURE_VARARG
1362     }
1363
1364     __declspec(property(get = getIsHfaArg)) bool isHfaArg;
1365     bool getIsHfaArg()
1366     {
1367 #ifdef FEATURE_HFA
1368         return _isHfaArg;
1369 #else
1370         return false;
1371 #endif
1372     }
1373
1374     __declspec(property(get = getIsHfaRegArg)) bool isHfaRegArg;
1375     bool getIsHfaRegArg()
1376     {
1377 #ifdef FEATURE_HFA
1378         return _isHfaArg && isPassedInRegisters();
1379 #else
1380         return false;
1381 #endif
1382     }
1383
1384     __declspec(property(get = getHfaType)) var_types hfaType;
1385     var_types getHfaType()
1386     {
1387 #ifdef FEATURE_HFA
1388         return _isHfaArg ? (_isDoubleHfa ? TYP_DOUBLE : TYP_FLOAT) : TYP_UNDEF;
1389 #else
1390         return TYP_UNDEF;
1391 #endif
1392     }
1393
1394     void setHfaType(var_types type, unsigned hfaSlots)
1395     {
1396 #ifdef FEATURE_HFA
1397         if (type != TYP_UNDEF)
1398         {
1399             // We must already have set the passing mode.
1400             assert(numRegs != 0 || numSlots != 0);
1401             // We originally set numRegs according to the size of the struct, but if the size of the
1402             // hfaType is not the same as the pointer size, we need to correct it.
1403             // Note that hfaSlots is the number of registers we will use. For ARM, that is twice
1404             // the number of "double registers".
1405             unsigned numHfaRegs = hfaSlots;
1406             if (isPassedInRegisters())
1407             {
1408 #ifdef _TARGET_ARM_
1409                 if (type == TYP_DOUBLE)
1410                 {
1411                     // Must be an even number of registers.
1412                     assert((numRegs & 1) == 0);
1413                     numHfaRegs = hfaSlots / 2;
1414                 }
1415 #endif // _TARGET_ARM_
1416                 if (_isHfaArg)
1417                 {
1418                     // This should already be set correctly.
1419                     assert(numRegs == numHfaRegs);
1420                     assert(_isDoubleHfa == (type == TYP_DOUBLE));
1421                 }
1422                 else
1423                 {
1424                     numRegs = numHfaRegs;
1425                 }
1426             }
1427             _isDoubleHfa = (type == TYP_DOUBLE);
1428             _isHfaArg    = true;
1429         }
1430 #endif // FEATURE_HFA
1431     }
1432
1433 #ifdef _TARGET_ARM_
1434     void SetIsBackFilled(bool backFilled)
1435     {
1436         isBackFilled = backFilled;
1437     }
1438
1439     bool IsBackFilled() const
1440     {
1441         return isBackFilled;
1442     }
1443 #else  // !_TARGET_ARM_
1444     void SetIsBackFilled(bool backFilled)
1445     {
1446     }
1447
1448     bool IsBackFilled() const
1449     {
1450         return false;
1451     }
1452 #endif // !_TARGET_ARM_
1453
1454     bool isPassedInRegisters()
1455     {
1456         return !isSplit && (numRegs != 0);
1457     }
1458
1459     bool isPassedInFloatRegisters()
1460     {
1461 #ifdef _TARGET_X86
1462         return false;
1463 #else
1464         return isValidFloatArgReg(regNum);
1465 #endif
1466     }
1467
1468     bool isSingleRegOrSlot()
1469     {
1470         return !isSplit && ((numRegs == 1) || (numSlots == 1));
1471     }
1472
1473     // Returns the number of "slots" used, where for this purpose a
1474     // register counts as a slot.
1475     unsigned getSlotCount()
1476     {
1477         if (isBackFilled)
1478         {
1479             assert(isPassedInRegisters());
1480             assert(numRegs == 1);
1481         }
1482         else if (regNum == REG_STK)
1483         {
1484             assert(!isPassedInRegisters());
1485             assert(numRegs == 0);
1486         }
1487         else
1488         {
1489             assert(numRegs > 0);
1490         }
1491         return numSlots + numRegs;
1492     }
1493
1494     // Returns the size as a multiple of pointer-size.
1495     // For targets without HFAs, this is the same as getSlotCount().
1496     unsigned getSize()
1497     {
1498         unsigned size = getSlotCount();
1499 #ifdef FEATURE_HFA
1500 #ifdef _TARGET_ARM_
1501         // We counted the number of regs, but if they are DOUBLE hfa regs we have to double the size.
1502         if (isHfaRegArg && (hfaType == TYP_DOUBLE))
1503         {
1504             assert(!isSplit);
1505             size <<= 1;
1506         }
1507 #elif defined(_TARGET_ARM64_)
1508         // We counted the number of regs, but if they are FLOAT hfa regs we have to halve the size.
1509         if (isHfaRegArg && (hfaType == TYP_FLOAT))
1510         {
1511             // Round up in case of odd HFA count.
1512             size = (size + 1) >> 1;
1513         }
1514 #endif // _TARGET_ARM64_
1515 #endif
1516         return size;
1517     }
1518
1519     // Set the register numbers for a multireg argument.
1520     // There's nothing to do on x64/Ux because the structDesc has already been used to set the
1521     // register numbers.
1522     void SetMultiRegNums()
1523     {
1524 #if FEATURE_MULTIREG_ARGS && !defined(UNIX_AMD64_ABI)
1525         if (numRegs == 1)
1526         {
1527             return;
1528         }
1529
1530         regNumber argReg = getRegNum(0);
1531 #ifdef _TARGET_ARM_
1532         unsigned int regSize = (hfaType == TYP_DOUBLE) ? 2 : 1;
1533 #else
1534         unsigned int regSize = 1;
1535 #endif
1536         for (unsigned int regIndex = 1; regIndex < numRegs; regIndex++)
1537         {
1538             argReg = (regNumber)(argReg + regSize);
1539             setRegNum(regIndex, argReg);
1540         }
1541 #endif // FEATURE_MULTIREG_ARGS && !defined(UNIX_AMD64_ABI)
1542     }
1543
1544     // Check that the value of 'isStruct' is consistent.
1545     // A struct arg must be one of the following:
1546     // - A node of struct type,
1547     // - A GT_FIELD_LIST, or
1548     // - A node of a scalar type, passed in a single register or slot
1549     //   (or two slots in the case of a struct pass on the stack as TYP_DOUBLE).
1550     //
1551     void checkIsStruct()
1552     {
1553         if (isStruct)
1554         {
1555             if (!varTypeIsStruct(node) && !node->OperIs(GT_FIELD_LIST))
1556             {
1557                 // This is the case where we are passing a struct as a primitive type.
1558                 // On most targets, this is always a single register or slot.
1559                 // However, on ARM this could be two slots if it is TYP_DOUBLE.
1560                 bool isPassedAsPrimitiveType = ((numRegs == 1) || ((numRegs == 0) && (numSlots == 1)));
1561 #ifdef _TARGET_ARM_
1562                 if (!isPassedAsPrimitiveType)
1563                 {
1564                     if (node->TypeGet() == TYP_DOUBLE && numRegs == 0 && (numSlots == 2))
1565                     {
1566                         isPassedAsPrimitiveType = true;
1567                     }
1568                 }
1569 #endif // _TARGET_ARM_
1570                 assert(isPassedAsPrimitiveType);
1571             }
1572         }
1573         else
1574         {
1575             assert(!varTypeIsStruct(node));
1576         }
1577     }
1578
1579 #ifdef DEBUG
1580     void Dump();
1581 #endif
1582 };
1583
1584 //-------------------------------------------------------------------------
1585 //
1586 //  The class fgArgInfo is used to handle the arguments
1587 //  when morphing a GT_CALL node.
1588 //
1589
1590 class fgArgInfo
1591 {
1592     Compiler*    compiler;    // Back pointer to the compiler instance so that we can allocate memory
1593     GenTreeCall* callTree;    // Back pointer to the GT_CALL node for this fgArgInfo
1594     unsigned     argCount;    // Updatable arg count value
1595     unsigned     nextSlotNum; // Updatable slot count value
1596     unsigned     stkLevel;    // Stack depth when we make this call (for x86)
1597
1598 #if defined(UNIX_X86_ABI)
1599     bool     alignmentDone; // Updateable flag, set to 'true' after we've done any required alignment.
1600     unsigned stkSizeBytes;  // Size of stack used by this call, in bytes. Calculated during fgMorphArgs().
1601     unsigned padStkAlign;   // Stack alignment in bytes required before arguments are pushed for this call.
1602                             // Computed dynamically during codegen, based on stkSizeBytes and the current
1603                             // stack level (genStackLevel) when the first stack adjustment is made for
1604                             // this call.
1605 #endif
1606
1607 #if FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
1608     unsigned outArgSize; // Size of the out arg area for the call, will be at least MIN_ARG_AREA_FOR_CALL
1609 #endif
1610
1611     unsigned        argTableSize; // size of argTable array (equal to the argCount when done with fgMorphArgs)
1612     bool            hasRegArgs;   // true if we have one or more register arguments
1613     bool            hasStackArgs; // true if we have one or more stack arguments
1614     bool            argsComplete; // marker for state
1615     bool            argsSorted;   // marker for state
1616     fgArgTabEntry** argTable;     // variable sized array of per argument descrption: (i.e. argTable[argTableSize])
1617
1618 private:
1619     void AddArg(fgArgTabEntry* curArgTabEntry);
1620
1621 public:
1622     fgArgInfo(Compiler* comp, GenTreeCall* call, unsigned argCount);
1623     fgArgInfo(GenTreeCall* newCall, GenTreeCall* oldCall);
1624
1625     fgArgTabEntry* AddRegArg(unsigned  argNum,
1626                              GenTree*  node,
1627                              GenTree*  parent,
1628                              regNumber regNum,
1629                              unsigned  numRegs,
1630                              unsigned  alignment,
1631                              bool      isStruct,
1632                              bool      isVararg = false);
1633
1634 #ifdef UNIX_AMD64_ABI
1635     fgArgTabEntry* AddRegArg(unsigned                                                         argNum,
1636                              GenTree*                                                         node,
1637                              GenTree*                                                         parent,
1638                              regNumber                                                        regNum,
1639                              unsigned                                                         numRegs,
1640                              unsigned                                                         alignment,
1641                              const bool                                                       isStruct,
1642                              const bool                                                       isVararg,
1643                              const regNumber                                                  otherRegNum,
1644                              const SYSTEMV_AMD64_CORINFO_STRUCT_REG_PASSING_DESCRIPTOR* const structDescPtr = nullptr);
1645 #endif // UNIX_AMD64_ABI
1646
1647     fgArgTabEntry* AddStkArg(unsigned argNum,
1648                              GenTree* node,
1649                              GenTree* parent,
1650                              unsigned numSlots,
1651                              unsigned alignment,
1652                              bool     isStruct,
1653                              bool     isVararg = false);
1654
1655     void RemorphReset();
1656     void UpdateRegArg(fgArgTabEntry* argEntry, GenTree* node, bool reMorphing);
1657     void UpdateStkArg(fgArgTabEntry* argEntry, GenTree* node, bool reMorphing);
1658
1659     void SplitArg(unsigned argNum, unsigned numRegs, unsigned numSlots);
1660
1661     void EvalToTmp(fgArgTabEntry* curArgTabEntry, unsigned tmpNum, GenTree* newNode);
1662
1663     void ArgsComplete();
1664
1665     void SortArgs();
1666
1667     void EvalArgsToTemps();
1668
1669     unsigned ArgCount()
1670     {
1671         return argCount;
1672     }
1673     fgArgTabEntry** ArgTable()
1674     {
1675         return argTable;
1676     }
1677     unsigned GetNextSlotNum()
1678     {
1679         return nextSlotNum;
1680     }
1681     bool HasRegArgs()
1682     {
1683         return hasRegArgs;
1684     }
1685     bool HasStackArgs()
1686     {
1687         return hasStackArgs;
1688     }
1689     bool AreArgsComplete() const
1690     {
1691         return argsComplete;
1692     }
1693 #if FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
1694     unsigned GetOutArgSize() const
1695     {
1696         return outArgSize;
1697     }
1698     void SetOutArgSize(unsigned newVal)
1699     {
1700         outArgSize = newVal;
1701     }
1702 #endif // FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
1703
1704 #if defined(UNIX_X86_ABI)
1705     void ComputeStackAlignment(unsigned curStackLevelInBytes)
1706     {
1707         padStkAlign = AlignmentPad(curStackLevelInBytes, STACK_ALIGN);
1708     }
1709
1710     unsigned GetStkAlign()
1711     {
1712         return padStkAlign;
1713     }
1714
1715     void SetStkSizeBytes(unsigned newStkSizeBytes)
1716     {
1717         stkSizeBytes = newStkSizeBytes;
1718     }
1719
1720     unsigned GetStkSizeBytes() const
1721     {
1722         return stkSizeBytes;
1723     }
1724
1725     bool IsStkAlignmentDone() const
1726     {
1727         return alignmentDone;
1728     }
1729
1730     void SetStkAlignmentDone()
1731     {
1732         alignmentDone = true;
1733     }
1734 #endif // defined(UNIX_X86_ABI)
1735
1736     // Get the fgArgTabEntry for the arg at position argNum.
1737     fgArgTabEntry* GetArgEntry(unsigned argNum, bool reMorphing = true)
1738     {
1739         fgArgTabEntry* curArgTabEntry = nullptr;
1740
1741         if (!reMorphing)
1742         {
1743             // The arg table has not yet been sorted.
1744             curArgTabEntry = argTable[argNum];
1745             assert(curArgTabEntry->argNum == argNum);
1746             return curArgTabEntry;
1747         }
1748
1749         for (unsigned i = 0; i < argCount; i++)
1750         {
1751             curArgTabEntry = argTable[i];
1752             if (curArgTabEntry->argNum == argNum)
1753             {
1754                 return curArgTabEntry;
1755             }
1756         }
1757         noway_assert(!"GetArgEntry: argNum not found");
1758         return nullptr;
1759     }
1760
1761     // Get the node for the arg at position argIndex.
1762     // Caller must ensure that this index is a valid arg index.
1763     GenTree* GetArgNode(unsigned argIndex)
1764     {
1765         return GetArgEntry(argIndex)->node;
1766     }
1767
1768     void Dump(Compiler* compiler);
1769 };
1770
1771 #ifdef DEBUG
1772 // XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
1773 // We have the ability to mark source expressions with "Test Labels."
1774 // These drive assertions within the JIT, or internal JIT testing.  For example, we could label expressions
1775 // that should be CSE defs, and other expressions that should uses of those defs, with a shared label.
1776
1777 enum TestLabel // This must be kept identical to System.Runtime.CompilerServices.JitTestLabel.TestLabel.
1778 {
1779     TL_SsaName,
1780     TL_VN,        // Defines a "VN equivalence class".  (For full VN, including exceptions thrown).
1781     TL_VNNorm,    // Like above, but uses the non-exceptional value of the expression.
1782     TL_CSE_Def,   //  This must be identified in the JIT as a CSE def
1783     TL_CSE_Use,   //  This must be identified in the JIT as a CSE use
1784     TL_LoopHoist, // Expression must (or must not) be hoisted out of the loop.
1785 };
1786
1787 struct TestLabelAndNum
1788 {
1789     TestLabel m_tl;
1790     ssize_t   m_num;
1791
1792     TestLabelAndNum() : m_tl(TestLabel(0)), m_num(0)
1793     {
1794     }
1795 };
1796
1797 typedef JitHashTable<GenTree*, JitPtrKeyFuncs<GenTree>, TestLabelAndNum> NodeToTestDataMap;
1798
1799 // XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
1800 #endif // DEBUG
1801
1802 /*
1803 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
1804 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
1805 XX                                                                           XX
1806 XX   The big guy. The sections are currently organized as :                  XX
1807 XX                                                                           XX
1808 XX    o  GenTree and BasicBlock                                              XX
1809 XX    o  LclVarsInfo                                                         XX
1810 XX    o  Importer                                                            XX
1811 XX    o  FlowGraph                                                           XX
1812 XX    o  Optimizer                                                           XX
1813 XX    o  RegAlloc                                                            XX
1814 XX    o  EEInterface                                                         XX
1815 XX    o  TempsInfo                                                           XX
1816 XX    o  RegSet                                                              XX
1817 XX    o  GCInfo                                                              XX
1818 XX    o  Instruction                                                         XX
1819 XX    o  ScopeInfo                                                           XX
1820 XX    o  PrologScopeInfo                                                     XX
1821 XX    o  CodeGenerator                                                       XX
1822 XX    o  UnwindInfo                                                          XX
1823 XX    o  Compiler                                                            XX
1824 XX    o  typeInfo                                                            XX
1825 XX                                                                           XX
1826 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
1827 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
1828 */
1829
1830 struct HWIntrinsicInfo;
1831
1832 class Compiler
1833 {
1834     friend class emitter;
1835     friend class UnwindInfo;
1836     friend class UnwindFragmentInfo;
1837     friend class UnwindEpilogInfo;
1838     friend class JitTimer;
1839     friend class LinearScan;
1840     friend class fgArgInfo;
1841     friend class Rationalizer;
1842     friend class Phase;
1843     friend class Lowering;
1844     friend class CSE_DataFlow;
1845     friend class CSE_Heuristic;
1846     friend class CodeGenInterface;
1847     friend class CodeGen;
1848     friend class LclVarDsc;
1849     friend class TempDsc;
1850     friend class LIR;
1851     friend class ObjectAllocator;
1852     friend class LocalAddressVisitor;
1853     friend struct GenTree;
1854
1855 #ifdef FEATURE_HW_INTRINSICS
1856     friend struct HWIntrinsicInfo;
1857 #endif // FEATURE_HW_INTRINSICS
1858
1859 #ifndef _TARGET_64BIT_
1860     friend class DecomposeLongs;
1861 #endif // !_TARGET_64BIT_
1862
1863     /*
1864     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
1865     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
1866     XX                                                                           XX
1867     XX  Misc structs definitions                                                 XX
1868     XX                                                                           XX
1869     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
1870     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
1871     */
1872
1873 public:
1874     hashBvGlobalData hbvGlobalData; // Used by the hashBv bitvector package.
1875
1876 #ifdef DEBUG
1877     bool    verbose;
1878     bool    dumpIR;
1879     bool    dumpIRNodes;
1880     bool    dumpIRTypes;
1881     bool    dumpIRKinds;
1882     bool    dumpIRLocals;
1883     bool    dumpIRRegs;
1884     bool    dumpIRSsa;
1885     bool    dumpIRValnums;
1886     bool    dumpIRCosts;
1887     bool    dumpIRFlags;
1888     bool    dumpIRNoLists;
1889     bool    dumpIRNoLeafs;
1890     bool    dumpIRNoStmts;
1891     bool    dumpIRTrees;
1892     bool    dumpIRLinear;
1893     bool    dumpIRDataflow;
1894     bool    dumpIRBlockHeaders;
1895     bool    dumpIRExit;
1896     LPCWSTR dumpIRPhase;
1897     LPCWSTR dumpIRFormat;
1898     bool    verboseTrees;
1899     bool    shouldUseVerboseTrees();
1900     bool    asciiTrees; // If true, dump trees using only ASCII characters
1901     bool    shouldDumpASCIITrees();
1902     bool    verboseSsa; // If true, produce especially verbose dump output in SSA construction.
1903     bool    shouldUseVerboseSsa();
1904     bool    treesBeforeAfterMorph; // If true, print trees before/after morphing (paired by an intra-compilation id:
1905     int     morphNum; // This counts the the trees that have been morphed, allowing us to label each uniquely.
1906
1907     const char* VarNameToStr(VarName name)
1908     {
1909         return name;
1910     }
1911
1912     DWORD expensiveDebugCheckLevel;
1913 #endif
1914
1915 #if FEATURE_MULTIREG_RET
1916     GenTree* impAssignMultiRegTypeToVar(GenTree* op, CORINFO_CLASS_HANDLE hClass);
1917 #endif // FEATURE_MULTIREG_RET
1918
1919     GenTree* impAssignSmallStructTypeToVar(GenTree* op, CORINFO_CLASS_HANDLE hClass);
1920
1921 #ifdef ARM_SOFTFP
1922     bool isSingleFloat32Struct(CORINFO_CLASS_HANDLE hClass);
1923 #endif // ARM_SOFTFP
1924
1925     //-------------------------------------------------------------------------
1926     // Functions to handle homogeneous floating-point aggregates (HFAs) in ARM.
1927     // HFAs are one to four element structs where each element is the same
1928     // type, either all float or all double. They are treated specially
1929     // in the ARM Procedure Call Standard, specifically, they are passed in
1930     // floating-point registers instead of the general purpose registers.
1931     //
1932
1933     bool IsHfa(CORINFO_CLASS_HANDLE hClass);
1934     bool IsHfa(GenTree* tree);
1935
1936     var_types GetHfaType(GenTree* tree);
1937     unsigned GetHfaCount(GenTree* tree);
1938
1939     var_types GetHfaType(CORINFO_CLASS_HANDLE hClass);
1940     unsigned GetHfaCount(CORINFO_CLASS_HANDLE hClass);
1941
1942     bool IsMultiRegReturnedType(CORINFO_CLASS_HANDLE hClass);
1943
1944     //-------------------------------------------------------------------------
1945     // The following is used for validating format of EH table
1946     //
1947
1948     struct EHNodeDsc;
1949     typedef struct EHNodeDsc* pEHNodeDsc;
1950
1951     EHNodeDsc* ehnTree; // root of the tree comprising the EHnodes.
1952     EHNodeDsc* ehnNext; // root of the tree comprising the EHnodes.
1953
1954     struct EHNodeDsc
1955     {
1956         enum EHBlockType
1957         {
1958             TryNode,
1959             FilterNode,
1960             HandlerNode,
1961             FinallyNode,
1962             FaultNode
1963         };
1964
1965         EHBlockType ehnBlockType;   // kind of EH block
1966         IL_OFFSET   ehnStartOffset; // IL offset of start of the EH block
1967         IL_OFFSET ehnEndOffset; // IL offset past end of the EH block. (TODO: looks like verInsertEhNode() sets this to
1968                                 // the last IL offset, not "one past the last one", i.e., the range Start to End is
1969                                 // inclusive).
1970         pEHNodeDsc ehnNext;     // next (non-nested) block in sequential order
1971         pEHNodeDsc ehnChild;    // leftmost nested block
1972         union {
1973             pEHNodeDsc ehnTryNode;     // for filters and handlers, the corresponding try node
1974             pEHNodeDsc ehnHandlerNode; // for a try node, the corresponding handler node
1975         };
1976         pEHNodeDsc ehnFilterNode; // if this is a try node and has a filter, otherwise 0
1977         pEHNodeDsc ehnEquivalent; // if blockType=tryNode, start offset and end offset is same,
1978
1979         inline void ehnSetTryNodeType()
1980         {
1981             ehnBlockType = TryNode;
1982         }
1983         inline void ehnSetFilterNodeType()
1984         {
1985             ehnBlockType = FilterNode;
1986         }
1987         inline void ehnSetHandlerNodeType()
1988         {
1989             ehnBlockType = HandlerNode;
1990         }
1991         inline void ehnSetFinallyNodeType()
1992         {
1993             ehnBlockType = FinallyNode;
1994         }
1995         inline void ehnSetFaultNodeType()
1996         {
1997             ehnBlockType = FaultNode;
1998         }
1999
2000         inline BOOL ehnIsTryBlock()
2001         {
2002             return ehnBlockType == TryNode;
2003         }
2004         inline BOOL ehnIsFilterBlock()
2005         {
2006             return ehnBlockType == FilterNode;
2007         }
2008         inline BOOL ehnIsHandlerBlock()
2009         {
2010             return ehnBlockType == HandlerNode;
2011         }
2012         inline BOOL ehnIsFinallyBlock()
2013         {
2014             return ehnBlockType == FinallyNode;
2015         }
2016         inline BOOL ehnIsFaultBlock()
2017         {
2018             return ehnBlockType == FaultNode;
2019         }
2020
2021         // returns true if there is any overlap between the two nodes
2022         static inline BOOL ehnIsOverlap(pEHNodeDsc node1, pEHNodeDsc node2)
2023         {
2024             if (node1->ehnStartOffset < node2->ehnStartOffset)
2025             {
2026                 return (node1->ehnEndOffset >= node2->ehnStartOffset);
2027             }
2028             else
2029             {
2030                 return (node1->ehnStartOffset <= node2->ehnEndOffset);
2031             }
2032         }
2033
2034         // fails with BADCODE if inner is not completely nested inside outer
2035         static inline BOOL ehnIsNested(pEHNodeDsc inner, pEHNodeDsc outer)
2036         {
2037             return ((inner->ehnStartOffset >= outer->ehnStartOffset) && (inner->ehnEndOffset <= outer->ehnEndOffset));
2038         }
2039     };
2040
2041 //-------------------------------------------------------------------------
2042 // Exception handling functions
2043 //
2044
2045 #if !FEATURE_EH_FUNCLETS
2046
2047     bool ehNeedsShadowSPslots()
2048     {
2049         return (info.compXcptnsCount || opts.compDbgEnC);
2050     }
2051
2052     // 0 for methods with no EH
2053     // 1 for methods with non-nested EH, or where only the try blocks are nested
2054     // 2 for a method with a catch within a catch
2055     // etc.
2056     unsigned ehMaxHndNestingCount;
2057
2058 #endif // !FEATURE_EH_FUNCLETS
2059
2060     static bool jitIsBetween(unsigned value, unsigned start, unsigned end);
2061     static bool jitIsBetweenInclusive(unsigned value, unsigned start, unsigned end);
2062
2063     bool bbInCatchHandlerILRange(BasicBlock* blk);
2064     bool bbInFilterILRange(BasicBlock* blk);
2065     bool bbInTryRegions(unsigned regionIndex, BasicBlock* blk);
2066     bool bbInExnFlowRegions(unsigned regionIndex, BasicBlock* blk);
2067     bool bbInHandlerRegions(unsigned regionIndex, BasicBlock* blk);
2068     bool bbInCatchHandlerRegions(BasicBlock* tryBlk, BasicBlock* hndBlk);
2069     unsigned short bbFindInnermostCommonTryRegion(BasicBlock* bbOne, BasicBlock* bbTwo);
2070
2071     unsigned short bbFindInnermostTryRegionContainingHandlerRegion(unsigned handlerIndex);
2072     unsigned short bbFindInnermostHandlerRegionContainingTryRegion(unsigned tryIndex);
2073
2074     // Returns true if "block" is the start of a try region.
2075     bool bbIsTryBeg(BasicBlock* block);
2076
2077     // Returns true if "block" is the start of a handler or filter region.
2078     bool bbIsHandlerBeg(BasicBlock* block);
2079
2080     // Returns true iff "block" is where control flows if an exception is raised in the
2081     // try region, and sets "*regionIndex" to the index of the try for the handler.
2082     // Differs from "IsHandlerBeg" in the case of filters, where this is true for the first
2083     // block of the filter, but not for the filter's handler.
2084     bool bbIsExFlowBlock(BasicBlock* block, unsigned* regionIndex);
2085
2086     bool ehHasCallableHandlers();
2087
2088     // Return the EH descriptor for the given region index.
2089     EHblkDsc* ehGetDsc(unsigned regionIndex);
2090
2091     // Return the EH index given a region descriptor.
2092     unsigned ehGetIndex(EHblkDsc* ehDsc);
2093
2094     // Return the EH descriptor index of the enclosing try, for the given region index.
2095     unsigned ehGetEnclosingTryIndex(unsigned regionIndex);
2096
2097     // Return the EH descriptor index of the enclosing handler, for the given region index.
2098     unsigned ehGetEnclosingHndIndex(unsigned regionIndex);
2099
2100     // Return the EH descriptor for the most nested 'try' region this BasicBlock is a member of (or nullptr if this
2101     // block is not in a 'try' region).
2102     EHblkDsc* ehGetBlockTryDsc(BasicBlock* block);
2103
2104     // Return the EH descriptor for the most nested filter or handler region this BasicBlock is a member of (or nullptr
2105     // if this block is not in a filter or handler region).
2106     EHblkDsc* ehGetBlockHndDsc(BasicBlock* block);
2107
2108     // Return the EH descriptor for the most nested region that may handle exceptions raised in this BasicBlock (or
2109     // nullptr if this block's exceptions propagate to caller).
2110     EHblkDsc* ehGetBlockExnFlowDsc(BasicBlock* block);
2111
2112     EHblkDsc* ehIsBlockTryLast(BasicBlock* block);
2113     EHblkDsc* ehIsBlockHndLast(BasicBlock* block);
2114     bool ehIsBlockEHLast(BasicBlock* block);
2115
2116     bool ehBlockHasExnFlowDsc(BasicBlock* block);
2117
2118     // Return the region index of the most nested EH region this block is in.
2119     unsigned ehGetMostNestedRegionIndex(BasicBlock* block, bool* inTryRegion);
2120
2121     // Find the true enclosing try index, ignoring 'mutual protect' try. Uses IL ranges to check.
2122     unsigned ehTrueEnclosingTryIndexIL(unsigned regionIndex);
2123
2124     // Return the index of the most nested enclosing region for a particular EH region. Returns NO_ENCLOSING_INDEX
2125     // if there is no enclosing region. If the returned index is not NO_ENCLOSING_INDEX, then '*inTryRegion'
2126     // is set to 'true' if the enclosing region is a 'try', or 'false' if the enclosing region is a handler.
2127     // (It can never be a filter.)
2128     unsigned ehGetEnclosingRegionIndex(unsigned regionIndex, bool* inTryRegion);
2129
2130     // A block has been deleted. Update the EH table appropriately.
2131     void ehUpdateForDeletedBlock(BasicBlock* block);
2132
2133     // Determine whether a block can be deleted while preserving the EH normalization rules.
2134     bool ehCanDeleteEmptyBlock(BasicBlock* block);
2135
2136     // Update the 'last' pointers in the EH table to reflect new or deleted blocks in an EH region.
2137     void ehUpdateLastBlocks(BasicBlock* oldLast, BasicBlock* newLast);
2138
2139     // For a finally handler, find the region index that the BBJ_CALLFINALLY lives in that calls the handler,
2140     // or NO_ENCLOSING_INDEX if the BBJ_CALLFINALLY lives in the main function body. Normally, the index
2141     // is the same index as the handler (and the BBJ_CALLFINALLY lives in the 'try' region), but for AMD64 the
2142     // BBJ_CALLFINALLY lives in the enclosing try or handler region, whichever is more nested, or the main function
2143     // body. If the returned index is not NO_ENCLOSING_INDEX, then '*inTryRegion' is set to 'true' if the
2144     // BBJ_CALLFINALLY lives in the returned index's 'try' region, or 'false' if lives in the handler region. (It never
2145     // lives in a filter.)
2146     unsigned ehGetCallFinallyRegionIndex(unsigned finallyIndex, bool* inTryRegion);
2147
2148     // Find the range of basic blocks in which all BBJ_CALLFINALLY will be found that target the 'finallyIndex' region's
2149     // handler. Set begBlk to the first block, and endBlk to the block after the last block of the range
2150     // (nullptr if the last block is the last block in the program).
2151     // Precondition: 'finallyIndex' is the EH region of a try/finally clause.
2152     void ehGetCallFinallyBlockRange(unsigned finallyIndex, BasicBlock** begBlk, BasicBlock** endBlk);
2153
2154 #ifdef DEBUG
2155     // Given a BBJ_CALLFINALLY block and the EH region index of the finally it is calling, return
2156     // 'true' if the BBJ_CALLFINALLY is in the correct EH region.
2157     bool ehCallFinallyInCorrectRegion(BasicBlock* blockCallFinally, unsigned finallyIndex);
2158 #endif // DEBUG
2159
2160 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
2161     // Do we need a PSPSym in the main function? For codegen purposes, we only need one
2162     // if there is a filter that protects a region with a nested EH clause (such as a
2163     // try/catch nested in the 'try' body of a try/filter/filter-handler). See
2164     // genFuncletProlog() for more details. However, the VM seems to use it for more
2165     // purposes, maybe including debugging. Until we are sure otherwise, always create
2166     // a PSPSym for functions with any EH.
2167     bool ehNeedsPSPSym() const
2168     {
2169 #ifdef _TARGET_X86_
2170         return false;
2171 #else  // _TARGET_X86_
2172         return compHndBBtabCount > 0;
2173 #endif // _TARGET_X86_
2174     }
2175
2176     bool     ehAnyFunclets();  // Are there any funclets in this function?
2177     unsigned ehFuncletCount(); // Return the count of funclets in the function
2178
2179     unsigned bbThrowIndex(BasicBlock* blk); // Get the index to use as the cache key for sharing throw blocks
2180 #else                                       // !FEATURE_EH_FUNCLETS
2181     bool ehAnyFunclets()
2182     {
2183         return false;
2184     }
2185     unsigned ehFuncletCount()
2186     {
2187         return 0;
2188     }
2189
2190     unsigned bbThrowIndex(BasicBlock* blk)
2191     {
2192         return blk->bbTryIndex;
2193     } // Get the index to use as the cache key for sharing throw blocks
2194 #endif                                      // !FEATURE_EH_FUNCLETS
2195
2196     // Returns a flowList representing the "EH predecessors" of "blk".  These are the normal predecessors of
2197     // "blk", plus one special case: if "blk" is the first block of a handler, considers the predecessor(s) of the first
2198     // first block of the corresponding try region to be "EH predecessors".  (If there is a single such predecessor,
2199     // for example, we want to consider that the immediate dominator of the catch clause start block, so it's
2200     // convenient to also consider it a predecessor.)
2201     flowList* BlockPredsWithEH(BasicBlock* blk);
2202
2203     // This table is useful for memoization of the method above.
2204     typedef JitHashTable<BasicBlock*, JitPtrKeyFuncs<BasicBlock>, flowList*> BlockToFlowListMap;
2205     BlockToFlowListMap* m_blockToEHPreds;
2206     BlockToFlowListMap* GetBlockToEHPreds()
2207     {
2208         if (m_blockToEHPreds == nullptr)
2209         {
2210             m_blockToEHPreds = new (getAllocator()) BlockToFlowListMap(getAllocator());
2211         }
2212         return m_blockToEHPreds;
2213     }
2214
2215     void* ehEmitCookie(BasicBlock* block);
2216     UNATIVE_OFFSET ehCodeOffset(BasicBlock* block);
2217
2218     EHblkDsc* ehInitHndRange(BasicBlock* src, IL_OFFSET* hndBeg, IL_OFFSET* hndEnd, bool* inFilter);
2219
2220     EHblkDsc* ehInitTryRange(BasicBlock* src, IL_OFFSET* tryBeg, IL_OFFSET* tryEnd);
2221
2222     EHblkDsc* ehInitHndBlockRange(BasicBlock* blk, BasicBlock** hndBeg, BasicBlock** hndLast, bool* inFilter);
2223
2224     EHblkDsc* ehInitTryBlockRange(BasicBlock* blk, BasicBlock** tryBeg, BasicBlock** tryLast);
2225
2226     void fgSetTryEnd(EHblkDsc* handlerTab, BasicBlock* newTryLast);
2227
2228     void fgSetHndEnd(EHblkDsc* handlerTab, BasicBlock* newHndLast);
2229
2230     void fgSkipRmvdBlocks(EHblkDsc* handlerTab);
2231
2232     void fgAllocEHTable();
2233
2234     void fgRemoveEHTableEntry(unsigned XTnum);
2235
2236 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
2237
2238     EHblkDsc* fgAddEHTableEntry(unsigned XTnum);
2239
2240 #endif // FEATURE_EH_FUNCLETS
2241
2242 #if !FEATURE_EH
2243     void fgRemoveEH();
2244 #endif // !FEATURE_EH
2245
2246     void fgSortEHTable();
2247
2248     // Causes the EH table to obey some well-formedness conditions, by inserting
2249     // empty BB's when necessary:
2250     //   * No block is both the first block of a handler and the first block of a try.
2251     //   * No block is the first block of multiple 'try' regions.
2252     //   * No block is the last block of multiple EH regions.
2253     void fgNormalizeEH();
2254     bool fgNormalizeEHCase1();
2255     bool fgNormalizeEHCase2();
2256     bool fgNormalizeEHCase3();
2257
2258 #ifdef DEBUG
2259     void dispIncomingEHClause(unsigned num, const CORINFO_EH_CLAUSE& clause);
2260     void dispOutgoingEHClause(unsigned num, const CORINFO_EH_CLAUSE& clause);
2261     void fgVerifyHandlerTab();
2262     void fgDispHandlerTab();
2263 #endif // DEBUG
2264
2265     bool fgNeedToSortEHTable;
2266
2267     void verInitEHTree(unsigned numEHClauses);
2268     void verInsertEhNode(CORINFO_EH_CLAUSE* clause, EHblkDsc* handlerTab);
2269     void verInsertEhNodeInTree(EHNodeDsc** ppRoot, EHNodeDsc* node);
2270     void verInsertEhNodeParent(EHNodeDsc** ppRoot, EHNodeDsc* node);
2271     void verCheckNestingLevel(EHNodeDsc* initRoot);
2272
2273     /*
2274     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2275     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2276     XX                                                                           XX
2277     XX                        GenTree and BasicBlock                             XX
2278     XX                                                                           XX
2279     XX  Functions to allocate and display the GenTrees and BasicBlocks           XX
2280     XX                                                                           XX
2281     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2282     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2283     */
2284
2285     // Functions to create nodes
2286     GenTreeStmt* gtNewStmt(GenTree* expr = nullptr, IL_OFFSETX offset = BAD_IL_OFFSET);
2287
2288     // For unary opers.
2289     GenTree* gtNewOperNode(genTreeOps oper, var_types type, GenTree* op1, bool doSimplifications = TRUE);
2290
2291     // For binary opers.
2292     GenTree* gtNewOperNode(genTreeOps oper, var_types type, GenTree* op1, GenTree* op2);
2293
2294     GenTree* gtNewQmarkNode(var_types type, GenTree* cond, GenTree* colon);
2295
2296     GenTree* gtNewLargeOperNode(genTreeOps oper,
2297                                 var_types  type = TYP_I_IMPL,
2298                                 GenTree*   op1  = nullptr,
2299                                 GenTree*   op2  = nullptr);
2300
2301     GenTreeIntCon* gtNewIconNode(ssize_t value, var_types type = TYP_INT);
2302
2303     GenTree* gtNewPhysRegNode(regNumber reg, var_types type);
2304
2305     GenTree* gtNewJmpTableNode();
2306
2307     GenTree* gtNewIndOfIconHandleNode(var_types indType, size_t value, unsigned iconFlags, bool isInvariant);
2308
2309     GenTree* gtNewIconHandleNode(size_t value, unsigned flags, FieldSeqNode* fields = nullptr);
2310
2311     unsigned gtTokenToIconFlags(unsigned token);
2312
2313     GenTree* gtNewIconEmbHndNode(void* value, void* pValue, unsigned flags, void* compileTimeHandle);
2314
2315     GenTree* gtNewIconEmbScpHndNode(CORINFO_MODULE_HANDLE scpHnd);
2316     GenTree* gtNewIconEmbClsHndNode(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd);
2317     GenTree* gtNewIconEmbMethHndNode(CORINFO_METHOD_HANDLE methHnd);
2318     GenTree* gtNewIconEmbFldHndNode(CORINFO_FIELD_HANDLE fldHnd);
2319
2320     GenTree* gtNewStringLiteralNode(InfoAccessType iat, void* pValue);
2321
2322     GenTree* gtNewLconNode(__int64 value);
2323
2324     GenTree* gtNewDconNode(double value);
2325
2326     GenTree* gtNewSconNode(int CPX, CORINFO_MODULE_HANDLE scpHandle);
2327
2328     GenTree* gtNewZeroConNode(var_types type);
2329
2330     GenTree* gtNewOneConNode(var_types type);
2331
2332 #ifdef FEATURE_SIMD
2333     GenTree* gtNewSIMDVectorZero(var_types simdType, var_types baseType, unsigned size);
2334     GenTree* gtNewSIMDVectorOne(var_types simdType, var_types baseType, unsigned size);
2335 #endif
2336
2337     GenTree* gtNewBlkOpNode(GenTree* dst, GenTree* srcOrFillVal, unsigned size, bool isVolatile, bool isCopyBlock);
2338
2339     GenTree* gtNewPutArgReg(var_types type, GenTree* arg, regNumber argReg);
2340
2341     GenTree* gtNewBitCastNode(var_types type, GenTree* arg);
2342
2343 protected:
2344     void gtBlockOpInit(GenTree* result, GenTree* dst, GenTree* srcOrFillVal, bool isVolatile);
2345
2346 public:
2347     GenTree* gtNewObjNode(CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd, GenTree* addr);
2348     void gtSetObjGcInfo(GenTreeObj* objNode);
2349     GenTree* gtNewStructVal(CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd, GenTree* addr);
2350     GenTree* gtNewBlockVal(GenTree* addr, unsigned size);
2351
2352     GenTree* gtNewCpObjNode(GenTree* dst, GenTree* src, CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd, bool isVolatile);
2353
2354     GenTreeArgList* gtNewListNode(GenTree* op1, GenTreeArgList* op2);
2355
2356     GenTreeCall* gtNewCallNode(gtCallTypes           callType,
2357                                CORINFO_METHOD_HANDLE handle,
2358                                var_types             type,
2359                                GenTreeArgList*       args,
2360                                IL_OFFSETX            ilOffset = BAD_IL_OFFSET);
2361
2362     GenTreeCall* gtNewIndCallNode(GenTree*        addr,
2363                                   var_types       type,
2364                                   GenTreeArgList* args,
2365                                   IL_OFFSETX      ilOffset = BAD_IL_OFFSET);
2366
2367     GenTreeCall* gtNewHelperCallNode(unsigned helper, var_types type, GenTreeArgList* args = nullptr);
2368
2369     GenTree* gtNewLclvNode(unsigned lnum, var_types type, IL_OFFSETX ILoffs = BAD_IL_OFFSET);
2370
2371 #ifdef FEATURE_SIMD
2372     GenTreeSIMD* gtNewSIMDNode(
2373         var_types type, GenTree* op1, SIMDIntrinsicID simdIntrinsicID, var_types baseType, unsigned size);
2374     GenTreeSIMD* gtNewSIMDNode(
2375         var_types type, GenTree* op1, GenTree* op2, SIMDIntrinsicID simdIntrinsicID, var_types baseType, unsigned size);
2376     void SetOpLclRelatedToSIMDIntrinsic(GenTree* op);
2377 #endif
2378
2379 #ifdef FEATURE_HW_INTRINSICS
2380     GenTreeHWIntrinsic* gtNewSimdHWIntrinsicNode(var_types      type,
2381                                                  NamedIntrinsic hwIntrinsicID,
2382                                                  var_types      baseType,
2383                                                  unsigned       size);
2384     GenTreeHWIntrinsic* gtNewSimdHWIntrinsicNode(
2385         var_types type, GenTree* op1, NamedIntrinsic hwIntrinsicID, var_types baseType, unsigned size);
2386     GenTreeHWIntrinsic* gtNewSimdHWIntrinsicNode(
2387         var_types type, GenTree* op1, GenTree* op2, NamedIntrinsic hwIntrinsicID, var_types baseType, unsigned size);
2388     GenTreeHWIntrinsic* gtNewSimdHWIntrinsicNode(var_types      type,
2389                                                  GenTree*       op1,
2390                                                  GenTree*       op2,
2391                                                  GenTree*       op3,
2392                                                  NamedIntrinsic hwIntrinsicID,
2393                                                  var_types      baseType,
2394                                                  unsigned       size);
2395     GenTreeHWIntrinsic* gtNewSimdHWIntrinsicNode(var_types      type,
2396                                                  GenTree*       op1,
2397                                                  GenTree*       op2,
2398                                                  GenTree*       op3,
2399                                                  GenTree*       op4,
2400                                                  NamedIntrinsic hwIntrinsicID,
2401                                                  var_types      baseType,
2402                                                  unsigned       size);
2403     GenTreeHWIntrinsic* gtNewScalarHWIntrinsicNode(var_types type, GenTree* op1, NamedIntrinsic hwIntrinsicID);
2404     GenTreeHWIntrinsic* gtNewScalarHWIntrinsicNode(var_types      type,
2405                                                    GenTree*       op1,
2406                                                    GenTree*       op2,
2407                                                    NamedIntrinsic hwIntrinsicID);
2408     GenTreeHWIntrinsic* gtNewScalarHWIntrinsicNode(
2409         var_types type, GenTree* op1, GenTree* op2, GenTree* op3, NamedIntrinsic hwIntrinsicID);
2410     GenTree* gtNewMustThrowException(unsigned helper, var_types type, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd);
2411     CORINFO_CLASS_HANDLE gtGetStructHandleForHWSIMD(var_types simdType, var_types simdBaseType);
2412 #endif // FEATURE_HW_INTRINSICS
2413
2414     GenTree* gtNewLclLNode(unsigned lnum, var_types type, IL_OFFSETX ILoffs = BAD_IL_OFFSET);
2415     GenTreeLclFld* gtNewLclFldNode(unsigned lnum, var_types type, unsigned offset);
2416     GenTree* gtNewInlineCandidateReturnExpr(GenTree* inlineCandidate, var_types type);
2417
2418     GenTree* gtNewCodeRef(BasicBlock* block);
2419
2420     GenTree* gtNewFieldRef(var_types typ, CORINFO_FIELD_HANDLE fldHnd, GenTree* obj = nullptr, DWORD offset = 0);
2421
2422     GenTree* gtNewIndexRef(var_types typ, GenTree* arrayOp, GenTree* indexOp);
2423
2424     GenTreeArrLen* gtNewArrLen(var_types typ, GenTree* arrayOp, int lenOffset);
2425
2426     GenTree* gtNewIndir(var_types typ, GenTree* addr);
2427
2428     GenTreeArgList* gtNewArgList(GenTree* op);
2429     GenTreeArgList* gtNewArgList(GenTree* op1, GenTree* op2);
2430     GenTreeArgList* gtNewArgList(GenTree* op1, GenTree* op2, GenTree* op3);
2431     GenTreeArgList* gtNewArgList(GenTree* op1, GenTree* op2, GenTree* op3, GenTree* op4);
2432
2433     static fgArgTabEntry* gtArgEntryByArgNum(GenTreeCall* call, unsigned argNum);
2434     static fgArgTabEntry* gtArgEntryByNode(GenTreeCall* call, GenTree* node);
2435     fgArgTabEntry* gtArgEntryByLateArgIndex(GenTreeCall* call, unsigned lateArgInx);
2436     static GenTree* gtArgNodeByLateArgInx(GenTreeCall* call, unsigned lateArgInx);
2437     bool gtArgIsThisPtr(fgArgTabEntry* argEntry);
2438
2439     GenTree* gtNewAssignNode(GenTree* dst, GenTree* src);
2440
2441     GenTree* gtNewTempAssign(unsigned tmp, GenTree* val);
2442
2443     GenTree* gtNewRefCOMfield(GenTree*                objPtr,
2444                               CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
2445                               CORINFO_ACCESS_FLAGS    access,
2446                               CORINFO_FIELD_INFO*     pFieldInfo,
2447                               var_types               lclTyp,
2448                               CORINFO_CLASS_HANDLE    structType,
2449                               GenTree*                assg);
2450
2451     GenTree* gtNewNothingNode();
2452
2453     GenTree* gtNewArgPlaceHolderNode(var_types type, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd);
2454
2455     GenTree* gtUnusedValNode(GenTree* expr);
2456
2457     GenTreeCast* gtNewCastNode(var_types typ, GenTree* op1, bool fromUnsigned, var_types castType);
2458
2459     GenTreeCast* gtNewCastNodeL(var_types typ, GenTree* op1, bool fromUnsigned, var_types castType);
2460
2461     GenTree* gtNewAllocObjNode(unsigned int helper, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd, var_types type, GenTree* op1);
2462
2463     GenTree* gtNewRuntimeLookup(CORINFO_GENERIC_HANDLE hnd, CorInfoGenericHandleType hndTyp, GenTree* lookupTree);
2464
2465     //------------------------------------------------------------------------
2466     // Other GenTree functions
2467
2468     GenTree* gtClone(GenTree* tree, bool complexOK = false);
2469
2470     // If `tree` is a lclVar with lclNum `varNum`, return an IntCns with value `varVal`; otherwise,
2471     // create a copy of `tree`, adding specified flags, replacing uses of lclVar `deepVarNum` with
2472     // IntCnses with value `deepVarVal`.
2473     GenTree* gtCloneExpr(
2474         GenTree* tree, unsigned addFlags, unsigned varNum, int varVal, unsigned deepVarNum, int deepVarVal);
2475
2476     // Create a copy of `tree`, optionally adding specifed flags, and optionally mapping uses of local
2477     // `varNum` to int constants with value `varVal`.
2478     GenTree* gtCloneExpr(GenTree* tree, unsigned addFlags = 0, unsigned varNum = (unsigned)-1, int varVal = 0)
2479     {
2480         return gtCloneExpr(tree, addFlags, varNum, varVal, varNum, varVal);
2481     }
2482
2483     GenTree* gtReplaceTree(GenTree* stmt, GenTree* tree, GenTree* replacementTree);
2484
2485     void gtUpdateSideEffects(GenTree* stmt, GenTree* tree);
2486
2487     void gtUpdateTreeAncestorsSideEffects(GenTree* tree);
2488
2489     void gtUpdateStmtSideEffects(GenTree* stmt);
2490
2491     void gtUpdateNodeSideEffects(GenTree* tree);
2492
2493     void gtUpdateNodeOperSideEffects(GenTree* tree);
2494
2495     // Returns "true" iff the complexity (not formally defined, but first interpretation
2496     // is #of nodes in subtree) of "tree" is greater than "limit".
2497     // (This is somewhat redundant with the "gtCostEx/gtCostSz" fields, but can be used
2498     // before they have been set.)
2499     bool gtComplexityExceeds(GenTree** tree, unsigned limit);
2500
2501     bool gtCompareTree(GenTree* op1, GenTree* op2);
2502
2503     GenTree* gtReverseCond(GenTree* tree);
2504
2505     bool gtHasRef(GenTree* tree, ssize_t lclNum, bool defOnly);
2506
2507     bool gtHasLocalsWithAddrOp(GenTree* tree);
2508
2509     unsigned gtSetListOrder(GenTree* list, bool regs, bool isListCallArgs);
2510
2511     void gtWalkOp(GenTree** op1, GenTree** op2, GenTree* base, bool constOnly);
2512
2513 #ifdef DEBUG
2514     unsigned gtHashValue(GenTree* tree);
2515
2516     GenTree* gtWalkOpEffectiveVal(GenTree* op);
2517 #endif
2518
2519     void gtPrepareCost(GenTree* tree);
2520     bool gtIsLikelyRegVar(GenTree* tree);
2521
2522     // Returns true iff the secondNode can be swapped with firstNode.
2523     bool gtCanSwapOrder(GenTree* firstNode, GenTree* secondNode);
2524
2525     unsigned gtSetEvalOrder(GenTree* tree);
2526
2527     void gtSetStmtInfo(GenTree* stmt);
2528
2529     // Returns "true" iff "node" has any of the side effects in "flags".
2530     bool gtNodeHasSideEffects(GenTree* node, unsigned flags);
2531
2532     // Returns "true" iff "tree" or its (transitive) children have any of the side effects in "flags".
2533     bool gtTreeHasSideEffects(GenTree* tree, unsigned flags);
2534
2535     // Appends 'expr' in front of 'list'
2536     //    'list' will typically start off as 'nullptr'
2537     //    when 'list' is non-null a GT_COMMA node is used to insert 'expr'
2538     GenTree* gtBuildCommaList(GenTree* list, GenTree* expr);
2539
2540     void gtExtractSideEffList(GenTree*  expr,
2541                               GenTree** pList,
2542                               unsigned  flags      = GTF_SIDE_EFFECT,
2543                               bool      ignoreRoot = false);
2544
2545     GenTree* gtGetThisArg(GenTreeCall* call);
2546
2547     // Static fields of struct types (and sometimes the types that those are reduced to) are represented by having the
2548     // static field contain an object pointer to the boxed struct.  This simplifies the GC implementation...but
2549     // complicates the JIT somewhat.  This predicate returns "true" iff a node with type "fieldNodeType", representing
2550     // the given "fldHnd", is such an object pointer.
2551     bool gtIsStaticFieldPtrToBoxedStruct(var_types fieldNodeType, CORINFO_FIELD_HANDLE fldHnd);
2552
2553     // Return true if call is a recursive call; return false otherwise.
2554     // Note when inlining, this looks for calls back to the root method.
2555     bool gtIsRecursiveCall(GenTreeCall* call)
2556     {
2557         return gtIsRecursiveCall(call->gtCallMethHnd);
2558     }
2559
2560     bool gtIsRecursiveCall(CORINFO_METHOD_HANDLE callMethodHandle)
2561     {
2562         return (callMethodHandle == impInlineRoot()->info.compMethodHnd);
2563     }
2564
2565     //-------------------------------------------------------------------------
2566
2567     GenTree* gtFoldExpr(GenTree* tree);
2568     GenTree*
2569 #ifdef __clang__
2570         // TODO-Amd64-Unix: Remove this when the clang optimizer is fixed and/or the method implementation is
2571         // refactored in a simpler code. This is a workaround for a bug in the clang-3.5 optimizer. The issue is that in
2572         // release build the optimizer is mistyping (or just wrongly decides to use 32 bit operation for a corner case
2573         // of MIN_LONG) the args of the (ltemp / lval2) to int (it does a 32 bit div operation instead of 64 bit) - see
2574         // the implementation of the method in gentree.cpp. For the case of lval1 and lval2 equal to MIN_LONG
2575         // (0x8000000000000000) this results in raising a SIGFPE. The method implementation is rather complex. Disable
2576         // optimizations for now.
2577         __attribute__((optnone))
2578 #endif // __clang__
2579         gtFoldExprConst(GenTree* tree);
2580     GenTree* gtFoldExprSpecial(GenTree* tree);
2581     GenTree* gtFoldExprCompare(GenTree* tree);
2582     GenTree* gtFoldExprCall(GenTreeCall* call);
2583     GenTree* gtFoldTypeCompare(GenTree* tree);
2584     GenTree* gtFoldTypeEqualityCall(CorInfoIntrinsics methodID, GenTree* op1, GenTree* op2);
2585
2586     // Options to control behavior of gtTryRemoveBoxUpstreamEffects
2587     enum BoxRemovalOptions
2588     {
2589         BR_REMOVE_AND_NARROW, // remove effects, minimize remaining work, return possibly narrowed source tree
2590         BR_REMOVE_AND_NARROW_WANT_TYPE_HANDLE, // remove effects and minimize remaining work, return type handle tree
2591         BR_REMOVE_BUT_NOT_NARROW,              // remove effects, return original source tree
2592         BR_DONT_REMOVE,                        // check if removal is possible, return copy source tree
2593         BR_DONT_REMOVE_WANT_TYPE_HANDLE,       // check if removal is possible, return type handle tree
2594         BR_MAKE_LOCAL_COPY                     // revise box to copy to temp local and return local's address
2595     };
2596
2597     GenTree* gtTryRemoveBoxUpstreamEffects(GenTree* tree, BoxRemovalOptions options = BR_REMOVE_AND_NARROW);
2598     GenTree* gtOptimizeEnumHasFlag(GenTree* thisOp, GenTree* flagOp);
2599
2600     //-------------------------------------------------------------------------
2601     // Get the handle, if any.
2602     CORINFO_CLASS_HANDLE gtGetStructHandleIfPresent(GenTree* tree);
2603     // Get the handle, and assert if not found.
2604     CORINFO_CLASS_HANDLE gtGetStructHandle(GenTree* tree);
2605     // Get the handle for a ref type.
2606     CORINFO_CLASS_HANDLE gtGetClassHandle(GenTree* tree, bool* isExact, bool* isNonNull);
2607     // Get the class handle for an helper call
2608     CORINFO_CLASS_HANDLE gtGetHelperCallClassHandle(GenTreeCall* call, bool* isExact, bool* isNonNull);
2609     // Get the element handle for an array of ref type.
2610     CORINFO_CLASS_HANDLE gtGetArrayElementClassHandle(GenTree* array);
2611     // Get a class handle from a helper call argument
2612     CORINFO_CLASS_HANDLE gtGetHelperArgClassHandle(GenTree*  array,
2613                                                    unsigned* runtimeLookupCount = nullptr,
2614                                                    GenTree** handleTree         = nullptr);
2615     // Check if this tree is a gc static base helper call
2616     bool gtIsStaticGCBaseHelperCall(GenTree* tree);
2617
2618 //-------------------------------------------------------------------------
2619 // Functions to display the trees
2620
2621 #ifdef DEBUG
2622     void gtDispNode(GenTree* tree, IndentStack* indentStack, __in_z const char* msg, bool isLIR);
2623
2624     void gtDispVN(GenTree* tree);
2625     void gtDispConst(GenTree* tree);
2626     void gtDispLeaf(GenTree* tree, IndentStack* indentStack);
2627     void gtDispNodeName(GenTree* tree);
2628     void gtDispRegVal(GenTree* tree);
2629
2630     enum IndentInfo
2631     {
2632         IINone,
2633         IIArc,
2634         IIArcTop,
2635         IIArcBottom,
2636         IIEmbedded,
2637         IIError,
2638         IndentInfoCount
2639     };
2640     void gtDispChild(GenTree*             child,
2641                      IndentStack*         indentStack,
2642                      IndentInfo           arcType,
2643                      __in_opt const char* msg     = nullptr,
2644                      bool                 topOnly = false);
2645     void gtDispTree(GenTree*             tree,
2646                     IndentStack*         indentStack = nullptr,
2647                     __in_opt const char* msg         = nullptr,
2648                     bool                 topOnly     = false,
2649                     bool                 isLIR       = false);
2650     void gtGetLclVarNameInfo(unsigned lclNum, const char** ilKindOut, const char** ilNameOut, unsigned* ilNumOut);
2651     int gtGetLclVarName(unsigned lclNum, char* buf, unsigned buf_remaining);
2652     char* gtGetLclVarName(unsigned lclNum);
2653     void gtDispLclVar(unsigned varNum, bool padForBiggestDisp = true);
2654     void gtDispTreeList(GenTree* tree, IndentStack* indentStack = nullptr);
2655     void gtGetArgMsg(GenTreeCall* call, GenTree* arg, unsigned argNum, int listCount, char* bufp, unsigned bufLength);
2656     void gtGetLateArgMsg(GenTreeCall* call, GenTree* arg, int argNum, int listCount, char* bufp, unsigned bufLength);
2657     void gtDispArgList(GenTreeCall* call, IndentStack* indentStack);
2658     void gtDispFieldSeq(FieldSeqNode* pfsn);
2659
2660     void gtDispRange(LIR::ReadOnlyRange const& range);
2661
2662     void gtDispTreeRange(LIR::Range& containingRange, GenTree* tree);
2663
2664     void gtDispLIRNode(GenTree* node, const char* prefixMsg = nullptr);
2665 #endif
2666
2667     // For tree walks
2668
2669     enum fgWalkResult
2670     {
2671         WALK_CONTINUE,
2672         WALK_SKIP_SUBTREES,
2673         WALK_ABORT
2674     };
2675     struct fgWalkData;
2676     typedef fgWalkResult(fgWalkPreFn)(GenTree** pTree, fgWalkData* data);
2677     typedef fgWalkResult(fgWalkPostFn)(GenTree** pTree, fgWalkData* data);
2678
2679 #ifdef DEBUG
2680     static fgWalkPreFn gtAssertColonCond;
2681 #endif
2682     static fgWalkPreFn gtMarkColonCond;
2683     static fgWalkPreFn gtClearColonCond;
2684
2685     GenTree** gtFindLink(GenTree* stmt, GenTree* node);
2686     bool gtHasCatchArg(GenTree* tree);
2687
2688     typedef ArrayStack<GenTree*> GenTreeStack;
2689
2690     static bool gtHasCallOnStack(GenTreeStack* parentStack);
2691
2692 //=========================================================================
2693 // BasicBlock functions
2694 #ifdef DEBUG
2695     // This is a debug flag we will use to assert when creating block during codegen
2696     // as this interferes with procedure splitting. If you know what you're doing, set
2697     // it to true before creating the block. (DEBUG only)
2698     bool fgSafeBasicBlockCreation;
2699 #endif
2700
2701     BasicBlock* bbNewBasicBlock(BBjumpKinds jumpKind);
2702
2703     /*
2704     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2705     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2706     XX                                                                           XX
2707     XX                           LclVarsInfo                                     XX
2708     XX                                                                           XX
2709     XX   The variables to be used by the code generator.                         XX
2710     XX                                                                           XX
2711     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2712     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2713     */
2714
2715     //
2716     // For both PROMOTION_TYPE_NONE and PROMOTION_TYPE_DEPENDENT the struct will
2717     // be placed in the stack frame and it's fields must be laid out sequentially.
2718     //
2719     // For PROMOTION_TYPE_INDEPENDENT each of the struct's fields is replaced by
2720     //  a local variable that can be enregistered or placed in the stack frame.
2721     //  The fields do not need to be laid out sequentially
2722     //
2723     enum lvaPromotionType
2724     {
2725         PROMOTION_TYPE_NONE,        // The struct local is not promoted
2726         PROMOTION_TYPE_INDEPENDENT, // The struct local is promoted,
2727                                     //   and its field locals are independent of its parent struct local.
2728         PROMOTION_TYPE_DEPENDENT    // The struct local is promoted,
2729                                     //   but its field locals depend on its parent struct local.
2730     };
2731
2732     static int __cdecl RefCntCmp(const void* op1, const void* op2);
2733     static int __cdecl WtdRefCntCmp(const void* op1, const void* op2);
2734
2735     /*****************************************************************************/
2736
2737     enum FrameLayoutState
2738     {
2739         NO_FRAME_LAYOUT,
2740         INITIAL_FRAME_LAYOUT,
2741         PRE_REGALLOC_FRAME_LAYOUT,
2742         REGALLOC_FRAME_LAYOUT,
2743         TENTATIVE_FRAME_LAYOUT,
2744         FINAL_FRAME_LAYOUT
2745     };
2746
2747 public:
2748     RefCountState lvaRefCountState; // Current local ref count state
2749
2750     bool lvaLocalVarRefCounted() const
2751     {
2752         return lvaRefCountState == RCS_NORMAL;
2753     }
2754
2755     bool     lvaTrackedFixed; // true: We cannot add new 'tracked' variable
2756     unsigned lvaCount;        // total number of locals
2757
2758     unsigned   lvaRefCount; // total number of references to locals
2759     LclVarDsc* lvaTable;    // variable descriptor table
2760     unsigned   lvaTableCnt; // lvaTable size (>= lvaCount)
2761
2762     LclVarDsc** lvaRefSorted; // table sorted by refcount
2763
2764     unsigned short lvaTrackedCount;       // actual # of locals being tracked
2765     unsigned lvaTrackedCountInSizeTUnits; // min # of size_t's sufficient to hold a bit for all the locals being tracked
2766
2767 #ifdef DEBUG
2768     VARSET_TP lvaTrackedVars; // set of tracked variables
2769 #endif
2770 #ifndef _TARGET_64BIT_
2771     VARSET_TP lvaLongVars; // set of long (64-bit) variables
2772 #endif
2773     VARSET_TP lvaFloatVars; // set of floating-point (32-bit and 64-bit) variables
2774
2775     unsigned lvaCurEpoch; // VarSets are relative to a specific set of tracked var indices.
2776                           // It that changes, this changes.  VarSets from different epochs
2777                           // cannot be meaningfully combined.
2778
2779     unsigned GetCurLVEpoch()
2780     {
2781         return lvaCurEpoch;
2782     }
2783
2784     // reverse map of tracked number to var number
2785     unsigned* lvaTrackedToVarNum;
2786
2787 #if DOUBLE_ALIGN
2788 #ifdef DEBUG
2789     // # of procs compiled a with double-aligned stack
2790     static unsigned s_lvaDoubleAlignedProcsCount;
2791 #endif
2792 #endif
2793
2794     // Getters and setters for address-exposed and do-not-enregister local var properties.
2795     bool lvaVarAddrExposed(unsigned varNum);
2796     void lvaSetVarAddrExposed(unsigned varNum);
2797     bool lvaVarDoNotEnregister(unsigned varNum);
2798 #ifdef DEBUG
2799     // Reasons why we can't enregister.  Some of these correspond to debug properties of local vars.
2800     enum DoNotEnregisterReason
2801     {
2802         DNER_AddrExposed,
2803         DNER_IsStruct,
2804         DNER_LocalField,
2805         DNER_VMNeedsStackAddr,
2806         DNER_LiveInOutOfHandler,
2807         DNER_LiveAcrossUnmanagedCall,
2808         DNER_BlockOp,     // Is read or written via a block operation that explicitly takes the address.
2809         DNER_IsStructArg, // Is a struct passed as an argument in a way that requires a stack location.
2810         DNER_DepField,    // It is a field of a dependently promoted struct
2811         DNER_NoRegVars,   // opts.compFlags & CLFLG_REGVAR is not set
2812         DNER_MinOptsGC,   // It is a GC Ref and we are compiling MinOpts
2813 #if !defined(_TARGET_64BIT_)
2814         DNER_LongParamField, // It is a decomposed field of a long parameter.
2815 #endif
2816 #ifdef JIT32_GCENCODER
2817         DNER_PinningRef,
2818 #endif
2819     };
2820 #endif
2821     void lvaSetVarDoNotEnregister(unsigned varNum DEBUGARG(DoNotEnregisterReason reason));
2822
2823     unsigned lvaVarargsHandleArg;
2824 #ifdef _TARGET_X86_
2825     unsigned lvaVarargsBaseOfStkArgs; // Pointer (computed based on incoming varargs handle) to the start of the stack
2826                                       // arguments
2827 #endif                                // _TARGET_X86_
2828
2829     unsigned lvaInlinedPInvokeFrameVar; // variable representing the InlinedCallFrame
2830     unsigned lvaReversePInvokeFrameVar; // variable representing the reverse PInvoke frame
2831 #if FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
2832     unsigned lvaPInvokeFrameRegSaveVar; // variable representing the RegSave for PInvoke inlining.
2833 #endif
2834     unsigned lvaMonAcquired; // boolean variable introduced into in synchronized methods
2835                              // that tracks whether the lock has been taken
2836
2837     unsigned lvaArg0Var; // The lclNum of arg0. Normally this will be info.compThisArg.
2838                          // However, if there is a "ldarga 0" or "starg 0" in the IL,
2839                          // we will redirect all "ldarg(a) 0" and "starg 0" to this temp.
2840
2841     unsigned lvaInlineeReturnSpillTemp; // The temp to spill the non-VOID return expression
2842                                         // in case there are multiple BBJ_RETURN blocks in the inlinee
2843                                         // or if the inlinee has GC ref locals.
2844
2845 #if FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
2846     unsigned            lvaOutgoingArgSpaceVar;  // dummy TYP_LCLBLK var for fixed outgoing argument space
2847     PhasedVar<unsigned> lvaOutgoingArgSpaceSize; // size of fixed outgoing argument space
2848 #endif                                           // FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
2849
2850 #ifdef _TARGET_ARM_
2851     // On architectures whose ABIs allow structs to be passed in registers, struct promotion will sometimes
2852     // require us to "rematerialize" a struct from it's separate constituent field variables.  Packing several sub-word
2853     // field variables into an argument register is a hard problem.  It's easier to reserve a word of memory into which
2854     // such field can be copied, after which the assembled memory word can be read into the register.  We will allocate
2855     // this variable to be this scratch word whenever struct promotion occurs.
2856     unsigned lvaPromotedStructAssemblyScratchVar;
2857 #endif // _TARGET_ARM_
2858
2859 #ifdef DEBUG
2860     unsigned lvaReturnEspCheck; // confirms ESP not corrupted on return
2861     unsigned lvaCallEspCheck;   // confirms ESP not corrupted after a call
2862 #endif
2863
2864     unsigned lvaGenericsContextUseCount;
2865
2866     bool lvaKeepAliveAndReportThis(); // Synchronized instance method of a reference type, or
2867                                       // CORINFO_GENERICS_CTXT_FROM_THIS?
2868     bool lvaReportParamTypeArg();     // Exceptions and CORINFO_GENERICS_CTXT_FROM_PARAMTYPEARG?
2869
2870 //-------------------------------------------------------------------------
2871 // All these frame offsets are inter-related and must be kept in sync
2872
2873 #if !FEATURE_EH_FUNCLETS
2874     // This is used for the callable handlers
2875     unsigned lvaShadowSPslotsVar; // TYP_BLK variable for all the shadow SP slots
2876 #endif                            // FEATURE_EH_FUNCLETS
2877
2878     int lvaCachedGenericContextArgOffs;
2879     int lvaCachedGenericContextArgOffset(); // For CORINFO_CALLCONV_PARAMTYPE and if generic context is passed as
2880                                             // THIS pointer
2881
2882 #ifdef JIT32_GCENCODER
2883
2884     unsigned lvaLocAllocSPvar; // variable which stores the value of ESP after the the last alloca/localloc
2885
2886 #endif // JIT32_GCENCODER
2887
2888     unsigned lvaNewObjArrayArgs; // variable with arguments for new MD array helper
2889
2890     // TODO-Review: Prior to reg predict we reserve 24 bytes for Spill temps.
2891     //              after the reg predict we will use a computed maxTmpSize
2892     //              which is based upon the number of spill temps predicted by reg predict
2893     //              All this is necessary because if we under-estimate the size of the spill
2894     //              temps we could fail when encoding instructions that reference stack offsets for ARM.
2895     //
2896     // Pre codegen max spill temp size.
2897     static const unsigned MAX_SPILL_TEMP_SIZE = 24;
2898
2899     //-------------------------------------------------------------------------
2900
2901     unsigned lvaGetMaxSpillTempSize();
2902 #ifdef _TARGET_ARM_
2903     bool lvaIsPreSpilled(unsigned lclNum, regMaskTP preSpillMask);
2904 #endif // _TARGET_ARM_
2905     void lvaAssignFrameOffsets(FrameLayoutState curState);
2906     void lvaFixVirtualFrameOffsets();
2907     void lvaUpdateArgsWithInitialReg();
2908     void lvaAssignVirtualFrameOffsetsToArgs();
2909 #ifdef UNIX_AMD64_ABI
2910     int lvaAssignVirtualFrameOffsetToArg(unsigned lclNum, unsigned argSize, int argOffs, int* callerArgOffset);
2911 #else  // !UNIX_AMD64_ABI
2912     int lvaAssignVirtualFrameOffsetToArg(unsigned lclNum, unsigned argSize, int argOffs);
2913 #endif // !UNIX_AMD64_ABI
2914     void lvaAssignVirtualFrameOffsetsToLocals();
2915     int lvaAllocLocalAndSetVirtualOffset(unsigned lclNum, unsigned size, int stkOffs);
2916 #ifdef _TARGET_AMD64_
2917     // Returns true if compCalleeRegsPushed (including RBP if used as frame pointer) is even.
2918     bool lvaIsCalleeSavedIntRegCountEven();
2919 #endif
2920     void lvaAlignFrame();
2921     void lvaAssignFrameOffsetsToPromotedStructs();
2922     int lvaAllocateTemps(int stkOffs, bool mustDoubleAlign);
2923
2924 #ifdef DEBUG
2925     void lvaDumpRegLocation(unsigned lclNum);
2926     void lvaDumpFrameLocation(unsigned lclNum);
2927     void lvaDumpEntry(unsigned lclNum, FrameLayoutState curState, size_t refCntWtdWidth = 6);
2928     void lvaTableDump(FrameLayoutState curState = NO_FRAME_LAYOUT); // NO_FRAME_LAYOUT means use the current frame
2929                                                                     // layout state defined by lvaDoneFrameLayout
2930 #endif
2931
2932 // Limit frames size to 1GB. The maximum is 2GB in theory - make it intentionally smaller
2933 // to avoid bugs from borderline cases.
2934 #define MAX_FrameSize 0x3FFFFFFF
2935     void lvaIncrementFrameSize(unsigned size);
2936
2937     unsigned lvaFrameSize(FrameLayoutState curState);
2938
2939     // Returns the caller-SP-relative offset for the SP/FP relative offset determined by FP based.
2940     int lvaToCallerSPRelativeOffset(int offs, bool isFpBased);
2941
2942     // Returns the caller-SP-relative offset for the local variable "varNum."
2943     int lvaGetCallerSPRelativeOffset(unsigned varNum);
2944
2945     // Returns the SP-relative offset for the local variable "varNum". Illegal to ask this for functions with localloc.
2946     int lvaGetSPRelativeOffset(unsigned varNum);
2947
2948     int lvaToInitialSPRelativeOffset(unsigned offset, bool isFpBased);
2949     int lvaGetInitialSPRelativeOffset(unsigned varNum);
2950
2951     //------------------------ For splitting types ----------------------------
2952
2953     void lvaInitTypeRef();
2954
2955     void lvaInitArgs(InitVarDscInfo* varDscInfo);
2956     void lvaInitThisPtr(InitVarDscInfo* varDscInfo);
2957     void lvaInitRetBuffArg(InitVarDscInfo* varDscInfo);
2958     void lvaInitUserArgs(InitVarDscInfo* varDscInfo);
2959     void lvaInitGenericsCtxt(InitVarDscInfo* varDscInfo);
2960     void lvaInitVarArgsHandle(InitVarDscInfo* varDscInfo);
2961
2962     void lvaInitVarDsc(LclVarDsc*              varDsc,
2963                        unsigned                varNum,
2964                        CorInfoType             corInfoType,
2965                        CORINFO_CLASS_HANDLE    typeHnd,
2966                        CORINFO_ARG_LIST_HANDLE varList,
2967                        CORINFO_SIG_INFO*       varSig);
2968
2969     static unsigned lvaTypeRefMask(var_types type);
2970
2971     var_types lvaGetActualType(unsigned lclNum);
2972     var_types lvaGetRealType(unsigned lclNum);
2973
2974     //-------------------------------------------------------------------------
2975
2976     void lvaInit();
2977
2978     LclVarDsc* lvaGetDesc(unsigned lclNum)
2979     {
2980         assert(lclNum < lvaCount);
2981         return &lvaTable[lclNum];
2982     }
2983
2984     LclVarDsc* lvaGetDesc(GenTreeLclVarCommon* lclVar)
2985     {
2986         assert(lclVar->GetLclNum() < lvaCount);
2987         return &lvaTable[lclVar->GetLclNum()];
2988     }
2989
2990     unsigned lvaLclSize(unsigned varNum);
2991     unsigned lvaLclExactSize(unsigned varNum);
2992
2993     bool lvaHaveManyLocals() const;
2994
2995     unsigned lvaGrabTemp(bool shortLifetime DEBUGARG(const char* reason));
2996     unsigned lvaGrabTemps(unsigned cnt DEBUGARG(const char* reason));
2997     unsigned lvaGrabTempWithImplicitUse(bool shortLifetime DEBUGARG(const char* reason));
2998
2999     void lvaSortOnly();
3000     void lvaSortByRefCount();
3001     void lvaDumpRefCounts();
3002
3003     void lvaMarkLocalVars(); // Local variable ref-counting
3004     void lvaComputeRefCounts(bool isRecompute, bool setSlotNumbers);
3005     void lvaMarkLocalVars(BasicBlock* block, bool isRecompute);
3006
3007     void lvaAllocOutgoingArgSpaceVar(); // Set up lvaOutgoingArgSpaceVar
3008
3009     VARSET_VALRET_TP lvaStmtLclMask(GenTree* stmt);
3010
3011 #ifdef DEBUG
3012     struct lvaStressLclFldArgs
3013     {
3014         Compiler* m_pCompiler;
3015         bool      m_bFirstPass;
3016     };
3017
3018     static fgWalkPreFn lvaStressLclFldCB;
3019     void               lvaStressLclFld();
3020
3021     void lvaDispVarSet(VARSET_VALARG_TP set, VARSET_VALARG_TP allVars);
3022     void lvaDispVarSet(VARSET_VALARG_TP set);
3023
3024 #endif
3025
3026 #ifdef _TARGET_ARM_
3027     int lvaFrameAddress(int varNum, bool mustBeFPBased, regNumber* pBaseReg, int addrModeOffset);
3028 #else
3029     int lvaFrameAddress(int varNum, bool* pFPbased);
3030 #endif
3031
3032     bool lvaIsParameter(unsigned varNum);
3033     bool lvaIsRegArgument(unsigned varNum);
3034     BOOL lvaIsOriginalThisArg(unsigned varNum); // Is this varNum the original this argument?
3035     BOOL lvaIsOriginalThisReadOnly();           // return TRUE if there is no place in the code
3036                                                 // that writes to arg0
3037
3038     // Struct parameters that are passed by reference are marked as both lvIsParam and lvIsTemp
3039     // (this is an overload of lvIsTemp because there are no temp parameters).
3040     // For x64 this is 3, 5, 6, 7, >8 byte structs that are passed by reference.
3041     // For ARM64, this is structs larger than 16 bytes that are passed by reference.
3042     bool lvaIsImplicitByRefLocal(unsigned varNum)
3043     {
3044 #if defined(_TARGET_AMD64_) || defined(_TARGET_ARM64_)
3045         LclVarDsc* varDsc = &(lvaTable[varNum]);
3046         if (varDsc->lvIsParam && varDsc->lvIsTemp)
3047         {
3048             assert(varTypeIsStruct(varDsc) || (varDsc->lvType == TYP_BYREF));
3049             return true;
3050         }
3051 #endif // defined(_TARGET_AMD64_) || defined(_TARGET_ARM64_)
3052         return false;
3053     }
3054
3055     // Returns true if this local var is a multireg struct
3056     bool lvaIsMultiregStruct(LclVarDsc* varDsc, bool isVararg);
3057
3058     // If the local is a TYP_STRUCT, get/set a class handle describing it
3059     CORINFO_CLASS_HANDLE lvaGetStruct(unsigned varNum);
3060     void lvaSetStruct(unsigned varNum, CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd, bool unsafeValueClsCheck, bool setTypeInfo = true);
3061     void lvaSetStructUsedAsVarArg(unsigned varNum);
3062
3063     // If the local is TYP_REF, set or update the associated class information.
3064     void lvaSetClass(unsigned varNum, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd, bool isExact = false);
3065     void lvaSetClass(unsigned varNum, GenTree* tree, CORINFO_CLASS_HANDLE stackHandle = nullptr);
3066     void lvaUpdateClass(unsigned varNum, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd, bool isExact = false);
3067     void lvaUpdateClass(unsigned varNum, GenTree* tree, CORINFO_CLASS_HANDLE stackHandle = nullptr);
3068
3069 #define MAX_NumOfFieldsInPromotableStruct 4 // Maximum number of fields in promotable struct
3070
3071     // Info about struct type fields.
3072     struct lvaStructFieldInfo
3073     {
3074         CORINFO_FIELD_HANDLE fldHnd;
3075         unsigned char        fldOffset;
3076         unsigned char        fldOrdinal;
3077         var_types            fldType;
3078         unsigned             fldSize;
3079         CORINFO_CLASS_HANDLE fldTypeHnd;
3080
3081         lvaStructFieldInfo()
3082             : fldHnd(nullptr), fldOffset(0), fldOrdinal(0), fldType(TYP_UNDEF), fldSize(0), fldTypeHnd(nullptr)
3083         {
3084         }
3085     };
3086
3087     // Info about a struct type, instances of which may be candidates for promotion.
3088     struct lvaStructPromotionInfo
3089     {
3090         CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd;
3091         bool                 canPromote;
3092         bool                 containsHoles;
3093         bool                 customLayout;
3094         bool                 fieldsSorted;
3095         unsigned char        fieldCnt;
3096         lvaStructFieldInfo   fields[MAX_NumOfFieldsInPromotableStruct];
3097
3098         lvaStructPromotionInfo(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd = nullptr)
3099             : typeHnd(typeHnd)
3100             , canPromote(false)
3101             , containsHoles(false)
3102             , customLayout(false)
3103             , fieldsSorted(false)
3104             , fieldCnt(0)
3105         {
3106         }
3107     };
3108
3109     static int __cdecl lvaFieldOffsetCmp(const void* field1, const void* field2);
3110
3111     // This class is responsible for checking validity and profitability of struct promotion.
3112     // If it is both legal and profitable, then TryPromoteStructVar promotes the struct and initializes
3113     // nessesary information for fgMorphStructField to use.
3114     class StructPromotionHelper
3115     {
3116     public:
3117         StructPromotionHelper(Compiler* compiler);
3118
3119         bool CanPromoteStructType(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd);
3120         bool TryPromoteStructVar(unsigned lclNum);
3121
3122 #ifdef DEBUG
3123         void CheckRetypedAsScalar(CORINFO_FIELD_HANDLE fieldHnd, var_types requestedType);
3124 #endif // DEBUG
3125
3126 #ifdef _TARGET_ARM_
3127         bool GetRequiresScratchVar();
3128 #endif // _TARGET_ARM_
3129
3130     private:
3131         bool CanPromoteStructVar(unsigned lclNum);
3132         bool ShouldPromoteStructVar(unsigned lclNum);
3133         void PromoteStructVar(unsigned lclNum);
3134         void SortStructFields();
3135
3136         lvaStructFieldInfo GetFieldInfo(CORINFO_FIELD_HANDLE fieldHnd, BYTE ordinal);
3137         bool TryPromoteStructField(lvaStructFieldInfo& outerFieldInfo);
3138
3139     private:
3140         Compiler*              compiler;
3141         lvaStructPromotionInfo structPromotionInfo;
3142
3143 #ifdef _TARGET_ARM_
3144         bool requiresScratchVar;
3145 #endif // _TARGET_ARM_
3146
3147 #ifdef DEBUG
3148         typedef JitHashTable<CORINFO_FIELD_HANDLE, JitPtrKeyFuncs<CORINFO_FIELD_STRUCT_>, var_types>
3149                                  RetypedAsScalarFieldsMap;
3150         RetypedAsScalarFieldsMap retypedFieldsMap;
3151 #endif // DEBUG
3152     };
3153
3154     StructPromotionHelper* structPromotionHelper;
3155
3156 #if !defined(_TARGET_64BIT_)
3157     void lvaPromoteLongVars();
3158 #endif // !defined(_TARGET_64BIT_)
3159     unsigned lvaGetFieldLocal(const LclVarDsc* varDsc, unsigned int fldOffset);
3160     lvaPromotionType lvaGetPromotionType(const LclVarDsc* varDsc);
3161     lvaPromotionType lvaGetPromotionType(unsigned varNum);
3162     lvaPromotionType lvaGetParentPromotionType(const LclVarDsc* varDsc);
3163     lvaPromotionType lvaGetParentPromotionType(unsigned varNum);
3164     bool lvaIsFieldOfDependentlyPromotedStruct(const LclVarDsc* varDsc);
3165     bool lvaIsGCTracked(const LclVarDsc* varDsc);
3166
3167 #if defined(FEATURE_SIMD)
3168     bool lvaMapSimd12ToSimd16(const LclVarDsc* varDsc)
3169     {
3170         assert(varDsc->lvType == TYP_SIMD12);
3171         assert(varDsc->lvExactSize == 12);
3172
3173 #if defined(_TARGET_64BIT_)
3174         assert(varDsc->lvSize() == 16);
3175 #endif // defined(_TARGET_64BIT_)
3176
3177         // We make local variable SIMD12 types 16 bytes instead of just 12. lvSize()
3178         // already does this calculation. However, we also need to prevent mapping types if the var is a
3179         // dependently promoted struct field, which must remain its exact size within its parent struct.
3180         // However, we don't know this until late, so we may have already pretended the field is bigger
3181         // before that.
3182         if ((varDsc->lvSize() == 16) && !lvaIsFieldOfDependentlyPromotedStruct(varDsc))
3183         {
3184             return true;
3185         }
3186         else
3187         {
3188             return false;
3189         }
3190     }
3191 #endif // defined(FEATURE_SIMD)
3192
3193     BYTE* lvaGetGcLayout(unsigned varNum);
3194     bool lvaTypeIsGC(unsigned varNum);
3195     unsigned lvaGSSecurityCookie; // LclVar number
3196     bool     lvaTempsHaveLargerOffsetThanVars();
3197
3198     // Returns "true" iff local variable "lclNum" is in SSA form.
3199     bool lvaInSsa(unsigned lclNum)
3200     {
3201         assert(lclNum < lvaCount);
3202         return lvaTable[lclNum].lvInSsa;
3203     }
3204
3205     unsigned lvaSecurityObject;  // variable representing the security object on the stack
3206     unsigned lvaStubArgumentVar; // variable representing the secret stub argument coming in EAX
3207
3208 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
3209     unsigned lvaPSPSym; // variable representing the PSPSym
3210 #endif
3211
3212     InlineInfo*     impInlineInfo;
3213     InlineStrategy* m_inlineStrategy;
3214
3215     // The Compiler* that is the root of the inlining tree of which "this" is a member.
3216     Compiler* impInlineRoot();
3217
3218 #if defined(DEBUG) || defined(INLINE_DATA)
3219     unsigned __int64 getInlineCycleCount()
3220     {
3221         return m_compCycles;
3222     }
3223 #endif // defined(DEBUG) || defined(INLINE_DATA)
3224
3225     bool fgNoStructPromotion;      // Set to TRUE to turn off struct promotion for this method.
3226     bool fgNoStructParamPromotion; // Set to TRUE to turn off struct promotion for parameters this method.
3227
3228     //=========================================================================
3229     //                          PROTECTED
3230     //=========================================================================
3231
3232 protected:
3233     //---------------- Local variable ref-counting ----------------------------
3234
3235     void lvaMarkLclRefs(GenTree* tree, BasicBlock* block, GenTreeStmt* stmt, bool isRecompute);
3236     bool IsDominatedByExceptionalEntry(BasicBlock* block);
3237     void SetVolatileHint(LclVarDsc* varDsc);
3238
3239     // Keeps the mapping from SSA #'s to VN's for the implicit memory variables.
3240     SsaDefArray<SsaMemDef> lvMemoryPerSsaData;
3241
3242 public:
3243     // Returns the address of the per-Ssa data for memory at the given ssaNum (which is required
3244     // not to be the SsaConfig::RESERVED_SSA_NUM, which indicates that the variable is
3245     // not an SSA variable).
3246     SsaMemDef* GetMemoryPerSsaData(unsigned ssaNum)
3247     {
3248         return lvMemoryPerSsaData.GetSsaDef(ssaNum);
3249     }
3250
3251     /*
3252     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
3253     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
3254     XX                                                                           XX
3255     XX                           Importer                                        XX
3256     XX                                                                           XX
3257     XX   Imports the given method and converts it to semantic trees              XX
3258     XX                                                                           XX
3259     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
3260     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
3261     */
3262
3263 public:
3264     void impInit();
3265
3266     void impImport(BasicBlock* method);
3267
3268     CORINFO_CLASS_HANDLE impGetRefAnyClass();
3269     CORINFO_CLASS_HANDLE impGetRuntimeArgumentHandle();
3270     CORINFO_CLASS_HANDLE impGetTypeHandleClass();
3271     CORINFO_CLASS_HANDLE impGetStringClass();
3272     CORINFO_CLASS_HANDLE impGetObjectClass();
3273
3274     // Returns underlying type of handles returned by ldtoken instruction
3275     inline var_types GetRuntimeHandleUnderlyingType()
3276     {
3277         // RuntimeTypeHandle is backed by raw pointer on CoreRT and by object reference on other runtimes
3278         return IsTargetAbi(CORINFO_CORERT_ABI) ? TYP_I_IMPL : TYP_REF;
3279     }
3280
3281     //=========================================================================
3282     //                          PROTECTED
3283     //=========================================================================
3284
3285 protected:
3286     //-------------------- Stack manipulation ---------------------------------
3287
3288     unsigned impStkSize; // Size of the full stack
3289
3290 #define SMALL_STACK_SIZE 16 // number of elements in impSmallStack
3291
3292     struct SavedStack // used to save/restore stack contents.
3293     {
3294         unsigned    ssDepth; // number of values on stack
3295         StackEntry* ssTrees; // saved tree values
3296     };
3297
3298     bool impIsPrimitive(CorInfoType type);
3299     bool impILConsumesAddr(const BYTE* codeAddr, CORINFO_METHOD_HANDLE fncHandle, CORINFO_MODULE_HANDLE scpHandle);
3300
3301     void impResolveToken(const BYTE* addr, CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken, CorInfoTokenKind kind);
3302
3303     void impPushOnStack(GenTree* tree, typeInfo ti);
3304     void        impPushNullObjRefOnStack();
3305     StackEntry  impPopStack();
3306     StackEntry& impStackTop(unsigned n = 0);
3307     unsigned impStackHeight();
3308
3309     void impSaveStackState(SavedStack* savePtr, bool copy);
3310     void impRestoreStackState(SavedStack* savePtr);
3311
3312     GenTree* impImportLdvirtftn(GenTree* thisPtr, CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken, CORINFO_CALL_INFO* pCallInfo);
3313
3314     void impImportAndPushBox(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken);
3315
3316     void impImportNewObjArray(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken, CORINFO_CALL_INFO* pCallInfo);
3317
3318     bool impCanPInvokeInline();
3319     bool impCanPInvokeInlineCallSite(BasicBlock* block);
3320     void impCheckForPInvokeCall(
3321         GenTreeCall* call, CORINFO_METHOD_HANDLE methHnd, CORINFO_SIG_INFO* sig, unsigned mflags, BasicBlock* block);
3322     GenTreeCall* impImportIndirectCall(CORINFO_SIG_INFO* sig, IL_OFFSETX ilOffset = BAD_IL_OFFSET);
3323     void impPopArgsForUnmanagedCall(GenTree* call, CORINFO_SIG_INFO* sig);
3324
3325     void impInsertHelperCall(CORINFO_HELPER_DESC* helperCall);
3326     void impHandleAccessAllowed(CorInfoIsAccessAllowedResult result, CORINFO_HELPER_DESC* helperCall);
3327     void impHandleAccessAllowedInternal(CorInfoIsAccessAllowedResult result, CORINFO_HELPER_DESC* helperCall);
3328
3329     var_types impImportCall(OPCODE                  opcode,
3330                             CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
3331                             CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pConstrainedResolvedToken, // Is this a "constrained." call on a
3332                                                                                // type parameter?
3333                             GenTree*           newobjThis,
3334                             int                prefixFlags,
3335                             CORINFO_CALL_INFO* callInfo,
3336                             IL_OFFSET          rawILOffset);
3337
3338     void impDevirtualizeCall(GenTreeCall*            call,
3339                              CORINFO_METHOD_HANDLE*  method,
3340                              unsigned*               methodFlags,
3341                              CORINFO_CONTEXT_HANDLE* contextHandle,
3342                              CORINFO_CONTEXT_HANDLE* exactContextHandle);
3343
3344     CORINFO_CLASS_HANDLE impGetSpecialIntrinsicExactReturnType(CORINFO_METHOD_HANDLE specialIntrinsicHandle);
3345
3346     bool impMethodInfo_hasRetBuffArg(CORINFO_METHOD_INFO* methInfo);
3347
3348     GenTree* impFixupCallStructReturn(GenTreeCall* call, CORINFO_CLASS_HANDLE retClsHnd);
3349
3350     GenTree* impFixupStructReturnType(GenTree* op, CORINFO_CLASS_HANDLE retClsHnd);
3351
3352 #ifdef DEBUG
3353     var_types impImportJitTestLabelMark(int numArgs);
3354 #endif // DEBUG
3355
3356     GenTree* impInitClass(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken);
3357
3358     GenTree* impImportStaticReadOnlyField(void* fldAddr, var_types lclTyp);
3359
3360     GenTree* impImportStaticFieldAccess(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
3361                                         CORINFO_ACCESS_FLAGS    access,
3362                                         CORINFO_FIELD_INFO*     pFieldInfo,
3363                                         var_types               lclTyp);
3364
3365     static void impBashVarAddrsToI(GenTree* tree1, GenTree* tree2 = nullptr);
3366
3367     GenTree* impImplicitIorI4Cast(GenTree* tree, var_types dstTyp);
3368
3369     GenTree* impImplicitR4orR8Cast(GenTree* tree, var_types dstTyp);
3370
3371     void impImportLeave(BasicBlock* block);
3372     void impResetLeaveBlock(BasicBlock* block, unsigned jmpAddr);
3373     GenTree* impIntrinsic(GenTree*                newobjThis,
3374                           CORINFO_CLASS_HANDLE    clsHnd,
3375                           CORINFO_METHOD_HANDLE   method,
3376                           CORINFO_SIG_INFO*       sig,
3377                           unsigned                methodFlags,
3378                           int                     memberRef,
3379                           bool                    readonlyCall,
3380                           bool                    tailCall,
3381                           CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pContstrainedResolvedToken,
3382                           CORINFO_THIS_TRANSFORM  constraintCallThisTransform,
3383                           CorInfoIntrinsics*      pIntrinsicID,
3384                           bool*                   isSpecialIntrinsic = nullptr);
3385     GenTree* impMathIntrinsic(CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3386                               CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3387                               var_types             callType,
3388                               CorInfoIntrinsics     intrinsicID,
3389                               bool                  tailCall);
3390     NamedIntrinsic lookupNamedIntrinsic(CORINFO_METHOD_HANDLE method);
3391
3392 #ifdef FEATURE_HW_INTRINSICS
3393     GenTree* impHWIntrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3394                             CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3395                             CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3396                             bool                  mustExpand);
3397     GenTree* impUnsupportedHWIntrinsic(unsigned              helper,
3398                                        CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3399                                        CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3400                                        bool                  mustExpand);
3401
3402 protected:
3403 #ifdef _TARGET_XARCH_
3404     GenTree* impSSEIntrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3405                              CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3406                              CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3407                              bool                  mustExpand);
3408     GenTree* impSSE2Intrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3409                               CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3410                               CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3411                               bool                  mustExpand);
3412     GenTree* impSSE42Intrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3413                                CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3414                                CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3415                                bool                  mustExpand);
3416     GenTree* impAvxOrAvx2Intrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3417                                    CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3418                                    CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3419                                    bool                  mustExpand);
3420     GenTree* impAESIntrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3421                              CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3422                              CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3423                              bool                  mustExpand);
3424     GenTree* impBMI1Intrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3425                               CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3426                               CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3427                               bool                  mustExpand);
3428     GenTree* impBMI2Intrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3429                               CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3430                               CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3431                               bool                  mustExpand);
3432     GenTree* impFMAIntrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3433                              CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3434                              CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3435                              bool                  mustExpand);
3436     GenTree* impLZCNTIntrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3437                                CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3438                                CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3439                                bool                  mustExpand);
3440     GenTree* impPCLMULQDQIntrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3441                                    CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3442                                    CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3443                                    bool                  mustExpand);
3444     GenTree* impPOPCNTIntrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3445                                 CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3446                                 CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3447                                 bool                  mustExpand);
3448     bool compSupportsHWIntrinsic(InstructionSet isa);
3449
3450 protected:
3451     GenTree* getArgForHWIntrinsic(var_types argType, CORINFO_CLASS_HANDLE argClass);
3452     GenTree* impNonConstFallback(NamedIntrinsic intrinsic, var_types simdType, var_types baseType);
3453     GenTree* addRangeCheckIfNeeded(NamedIntrinsic intrinsic, GenTree* lastOp, bool mustExpand);
3454     bool hwIntrinsicSignatureTypeSupported(var_types retType, CORINFO_SIG_INFO* sig, NamedIntrinsic intrinsic);
3455 #endif // _TARGET_XARCH_
3456 #ifdef _TARGET_ARM64_
3457     InstructionSet lookupHWIntrinsicISA(const char* className);
3458     NamedIntrinsic lookupHWIntrinsic(const char* className, const char* methodName);
3459     bool impCheckImmediate(GenTree* immediateOp, unsigned int max);
3460 #endif // _TARGET_ARM64_
3461 #endif // FEATURE_HW_INTRINSICS
3462     GenTree* impArrayAccessIntrinsic(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd,
3463                                      CORINFO_SIG_INFO*    sig,
3464                                      int                  memberRef,
3465                                      bool                 readonlyCall,
3466                                      CorInfoIntrinsics    intrinsicID);
3467     GenTree* impInitializeArrayIntrinsic(CORINFO_SIG_INFO* sig);
3468
3469     GenTree* impMethodPointer(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken, CORINFO_CALL_INFO* pCallInfo);
3470
3471     GenTree* impTransformThis(GenTree*                thisPtr,
3472                               CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pConstrainedResolvedToken,
3473                               CORINFO_THIS_TRANSFORM  transform);
3474
3475     //----------------- Manipulating the trees and stmts ----------------------
3476
3477     GenTree* impTreeList; // Trees for the BB being imported
3478     GenTree* impTreeLast; // The last tree for the current BB
3479
3480 public:
3481     enum
3482     {
3483         CHECK_SPILL_ALL  = -1,
3484         CHECK_SPILL_NONE = -2
3485     };
3486
3487     void impBeginTreeList();
3488     void impEndTreeList(BasicBlock* block, GenTree* firstStmt, GenTree* lastStmt);
3489     void impEndTreeList(BasicBlock* block);
3490     void impAppendStmtCheck(GenTree* stmt, unsigned chkLevel);
3491     void impAppendStmt(GenTree* stmt, unsigned chkLevel);
3492     void impInsertStmtBefore(GenTree* stmt, GenTree* stmtBefore);
3493     GenTree* impAppendTree(GenTree* tree, unsigned chkLevel, IL_OFFSETX offset);
3494     void impInsertTreeBefore(GenTree* tree, IL_OFFSETX offset, GenTree* stmtBefore);
3495     void impAssignTempGen(unsigned    tmp,
3496                           GenTree*    val,
3497                           unsigned    curLevel,
3498                           GenTree**   pAfterStmt = nullptr,
3499                           IL_OFFSETX  ilOffset   = BAD_IL_OFFSET,
3500                           BasicBlock* block      = nullptr);
3501     void impAssignTempGen(unsigned             tmpNum,
3502                           GenTree*             val,
3503                           CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd,
3504                           unsigned             curLevel,
3505                           GenTree**            pAfterStmt = nullptr,
3506                           IL_OFFSETX           ilOffset   = BAD_IL_OFFSET,
3507                           BasicBlock*          block      = nullptr);
3508     GenTree* impCloneExpr(GenTree*             tree,
3509                           GenTree**            clone,
3510                           CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd,
3511                           unsigned             curLevel,
3512                           GenTree** pAfterStmt DEBUGARG(const char* reason));
3513     GenTree* impAssignStruct(GenTree*             dest,
3514                              GenTree*             src,
3515                              CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd,
3516                              unsigned             curLevel,
3517                              GenTree**            pAfterStmt = nullptr,
3518                              BasicBlock*          block      = nullptr);
3519     GenTree* impAssignStructPtr(GenTree*             dest,
3520                                 GenTree*             src,
3521                                 CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd,
3522                                 unsigned             curLevel,
3523                                 GenTree**            pAfterStmt = nullptr,
3524                                 BasicBlock*          block      = nullptr);
3525
3526     GenTree* impGetStructAddr(GenTree* structVal, CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd, unsigned curLevel, bool willDeref);
3527
3528     var_types impNormStructType(CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd,
3529                                 BYTE*                gcLayout     = nullptr,
3530                                 unsigned*            numGCVars    = nullptr,
3531                                 var_types*           simdBaseType = nullptr);
3532
3533     GenTree* impNormStructVal(GenTree*             structVal,
3534                               CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd,
3535                               unsigned             curLevel,
3536                               bool                 forceNormalization = false);
3537
3538     GenTree* impTokenToHandle(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
3539                               BOOL*                   pRuntimeLookup    = nullptr,
3540                               BOOL                    mustRestoreHandle = FALSE,
3541                               BOOL                    importParent      = FALSE);
3542
3543     GenTree* impParentClassTokenToHandle(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
3544                                          BOOL*                   pRuntimeLookup    = nullptr,
3545                                          BOOL                    mustRestoreHandle = FALSE)
3546     {
3547         return impTokenToHandle(pResolvedToken, pRuntimeLookup, mustRestoreHandle, TRUE);
3548     }
3549
3550     GenTree* impLookupToTree(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
3551                              CORINFO_LOOKUP*         pLookup,
3552                              unsigned                flags,
3553                              void*                   compileTimeHandle);
3554
3555     GenTree* getRuntimeContextTree(CORINFO_RUNTIME_LOOKUP_KIND kind);
3556
3557     GenTree* impRuntimeLookupToTree(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
3558                                     CORINFO_LOOKUP*         pLookup,
3559                                     void*                   compileTimeHandle);
3560
3561     GenTree* impReadyToRunLookupToTree(CORINFO_CONST_LOOKUP* pLookup, unsigned flags, void* compileTimeHandle);
3562
3563     GenTreeCall* impReadyToRunHelperToTree(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
3564                                            CorInfoHelpFunc         helper,
3565                                            var_types               type,
3566                                            GenTreeArgList*         arg                = nullptr,
3567                                            CORINFO_LOOKUP_KIND*    pGenericLookupKind = nullptr);
3568
3569     GenTree* impCastClassOrIsInstToTree(GenTree*                op1,
3570                                         GenTree*                op2,
3571                                         CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
3572                                         bool                    isCastClass);
3573
3574     GenTree* impOptimizeCastClassOrIsInst(GenTree* op1, CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken, bool isCastClass);
3575
3576     bool VarTypeIsMultiByteAndCanEnreg(
3577         var_types type, CORINFO_CLASS_HANDLE typeClass, unsigned* typeSize, bool forReturn, bool isVarArg);
3578
3579     bool IsIntrinsicImplementedByUserCall(CorInfoIntrinsics intrinsicId);
3580     bool IsTargetIntrinsic(CorInfoIntrinsics intrinsicId);
3581     bool IsMathIntrinsic(CorInfoIntrinsics intrinsicId);
3582     bool IsMathIntrinsic(GenTree* tree);
3583
3584 private:
3585     //----------------- Importing the method ----------------------------------
3586
3587     CORINFO_CONTEXT_HANDLE impTokenLookupContextHandle; // The context used for looking up tokens.
3588
3589 #ifdef DEBUG
3590     unsigned    impCurOpcOffs;
3591     const char* impCurOpcName;
3592     bool        impNestedStackSpill;
3593
3594     // For displaying instrs with generated native code (-n:B)
3595     GenTree* impLastILoffsStmt; // oldest stmt added for which we did not gtStmtLastILoffs
3596     void     impNoteLastILoffs();
3597 #endif
3598
3599     /* IL offset of the stmt currently being imported. It gets set to
3600        BAD_IL_OFFSET after it has been set in the appended trees. Then it gets
3601        updated at IL offsets for which we have to report mapping info.
3602        It also includes flag bits, so use jitGetILoffs()
3603        to get the actual IL offset value.
3604     */
3605
3606     IL_OFFSETX impCurStmtOffs;
3607     void impCurStmtOffsSet(IL_OFFSET offs);
3608
3609     void impNoteBranchOffs();
3610
3611     unsigned impInitBlockLineInfo();
3612
3613     GenTree* impCheckForNullPointer(GenTree* obj);
3614     bool impIsThis(GenTree* obj);
3615     bool impIsLDFTN_TOKEN(const BYTE* delegateCreateStart, const BYTE* newobjCodeAddr);
3616     bool impIsDUP_LDVIRTFTN_TOKEN(const BYTE* delegateCreateStart, const BYTE* newobjCodeAddr);
3617     bool impIsAnySTLOC(OPCODE opcode)
3618     {
3619         return ((opcode == CEE_STLOC) || (opcode == CEE_STLOC_S) ||
3620                 ((opcode >= CEE_STLOC_0) && (opcode <= CEE_STLOC_3)));
3621     }
3622
3623     GenTreeArgList* impPopList(unsigned count, CORINFO_SIG_INFO* sig, GenTreeArgList* prefixTree = nullptr);
3624
3625     GenTreeArgList* impPopRevList(unsigned count, CORINFO_SIG_INFO* sig, unsigned skipReverseCount = 0);
3626
3627     /*
3628      * Get current IL offset with stack-empty info incoporated
3629      */
3630     IL_OFFSETX impCurILOffset(IL_OFFSET offs, bool callInstruction = false);
3631
3632     //---------------- Spilling the importer stack ----------------------------
3633
3634     // The maximum number of bytes of IL processed without clean stack state.
3635     // It allows to limit the maximum tree size and depth.
3636     static const unsigned MAX_TREE_SIZE = 200;
3637     bool impCanSpillNow(OPCODE prevOpcode);
3638
3639     struct PendingDsc
3640     {
3641         PendingDsc*   pdNext;
3642         BasicBlock*   pdBB;
3643         SavedStack    pdSavedStack;
3644         ThisInitState pdThisPtrInit;
3645     };
3646
3647     PendingDsc* impPendingList; // list of BBs currently waiting to be imported.
3648     PendingDsc* impPendingFree; // Freed up dscs that can be reused
3649
3650     // We keep a byte-per-block map (dynamically extended) in the top-level Compiler object of a compilation.
3651     JitExpandArray<BYTE> impPendingBlockMembers;
3652
3653     // Return the byte for "b" (allocating/extending impPendingBlockMembers if necessary.)
3654     // Operates on the map in the top-level ancestor.
3655     BYTE impGetPendingBlockMember(BasicBlock* blk)
3656     {
3657         return impInlineRoot()->impPendingBlockMembers.Get(blk->bbInd());
3658     }
3659
3660     // Set the byte for "b" to "val" (allocating/extending impPendingBlockMembers if necessary.)
3661     // Operates on the map in the top-level ancestor.
3662     void impSetPendingBlockMember(BasicBlock* blk, BYTE val)
3663     {
3664         impInlineRoot()->impPendingBlockMembers.Set(blk->bbInd(), val);
3665     }
3666
3667     bool impCanReimport;
3668
3669     bool impSpillStackEntry(unsigned level,
3670                             unsigned varNum
3671 #ifdef DEBUG
3672                             ,
3673                             bool        bAssertOnRecursion,
3674                             const char* reason
3675 #endif
3676                             );
3677
3678     void impSpillStackEnsure(bool spillLeaves = false);
3679     void impEvalSideEffects();
3680     void impSpillSpecialSideEff();
3681     void impSpillSideEffects(bool spillGlobEffects, unsigned chkLevel DEBUGARG(const char* reason));
3682     void               impSpillValueClasses();
3683     void               impSpillEvalStack();
3684     static fgWalkPreFn impFindValueClasses;
3685     void impSpillLclRefs(ssize_t lclNum);
3686
3687     BasicBlock* impPushCatchArgOnStack(BasicBlock* hndBlk, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd, bool isSingleBlockFilter);
3688
3689     void impImportBlockCode(BasicBlock* block);
3690
3691     void impReimportMarkBlock(BasicBlock* block);
3692     void impReimportMarkSuccessors(BasicBlock* block);
3693
3694     void impVerifyEHBlock(BasicBlock* block, bool isTryStart);
3695
3696     void impImportBlockPending(BasicBlock* block);
3697
3698     // Similar to impImportBlockPending, but assumes that block has already been imported once and is being
3699     // reimported for some reason.  It specifically does *not* look at verCurrentState to set the EntryState
3700     // for the block, but instead, just re-uses the block's existing EntryState.
3701     void impReimportBlockPending(BasicBlock* block);
3702
3703     var_types impGetByRefResultType(genTreeOps oper, bool fUnsigned, GenTree** pOp1, GenTree** pOp2);
3704
3705     void impImportBlock(BasicBlock* block);
3706
3707     // Assumes that "block" is a basic block that completes with a non-empty stack. We will assign the values
3708     // on the stack to local variables (the "spill temp" variables). The successor blocks will assume that
3709     // its incoming stack contents are in those locals. This requires "block" and its successors to agree on
3710     // the variables that will be used -- and for all the predecessors of those successors, and the
3711     // successors of those predecessors, etc. Call such a set of blocks closed under alternating
3712     // successor/predecessor edges a "spill clique." A block is a "predecessor" or "successor" member of the
3713     // clique (or, conceivably, both). Each block has a specified sequence of incoming and outgoing spill
3714     // temps. If "block" already has its outgoing spill temps assigned (they are always a contiguous series
3715     // of local variable numbers, so we represent them with the base local variable number), returns that.
3716     // Otherwise, picks a set of spill temps, and propagates this choice to all blocks in the spill clique of
3717     // which "block" is a member (asserting, in debug mode, that no block in this clique had its spill temps
3718     // chosen already. More precisely, that the incoming or outgoing spill temps are not chosen, depending
3719     // on which kind of member of the clique the block is).
3720     unsigned impGetSpillTmpBase(BasicBlock* block);
3721
3722     // Assumes that "block" is a basic block that completes with a non-empty stack. We have previously
3723     // assigned the values on the stack to local variables (the "spill temp" variables). The successor blocks
3724     // will assume that its incoming stack contents are in those locals. This requires "block" and its
3725     // successors to agree on the variables and their types that will be used.  The CLI spec allows implicit
3726     // conversions between 'int' and 'native int' or 'float' and 'double' stack types. So one predecessor can
3727     // push an int and another can push a native int.  For 64-bit we have chosen to implement this by typing
3728     // the "spill temp" as native int, and then importing (or re-importing as needed) so that all the
3729     // predecessors in the "spill clique" push a native int (sign-extending if needed), and all the
3730     // successors receive a native int. Similarly float and double are unified to double.
3731     // This routine is called after a type-mismatch is detected, and it will walk the spill clique to mark
3732     // blocks for re-importation as appropriate (both successors, so they get the right incoming type, and
3733     // predecessors, so they insert an upcast if needed).
3734     void impReimportSpillClique(BasicBlock* block);
3735
3736     // When we compute a "spill clique" (see above) these byte-maps are allocated to have a byte per basic
3737     // block, and represent the predecessor and successor members of the clique currently being computed.
3738     // *** Access to these will need to be locked in a parallel compiler.
3739     JitExpandArray<BYTE> impSpillCliquePredMembers;
3740     JitExpandArray<BYTE> impSpillCliqueSuccMembers;
3741
3742     enum SpillCliqueDir
3743     {
3744         SpillCliquePred,
3745         SpillCliqueSucc
3746     };
3747
3748     // Abstract class for receiving a callback while walking a spill clique
3749     class SpillCliqueWalker
3750     {
3751     public:
3752         virtual void Visit(SpillCliqueDir predOrSucc, BasicBlock* blk) = 0;
3753     };
3754
3755     // This class is used for setting the bbStkTempsIn and bbStkTempsOut on the blocks within a spill clique
3756     class SetSpillTempsBase : public SpillCliqueWalker
3757     {
3758         unsigned m_baseTmp;
3759
3760     public:
3761         SetSpillTempsBase(unsigned baseTmp) : m_baseTmp(baseTmp)
3762         {
3763         }
3764         virtual void Visit(SpillCliqueDir predOrSucc, BasicBlock* blk);
3765     };
3766
3767     // This class is used for implementing impReimportSpillClique part on each block within the spill clique
3768     class ReimportSpillClique : public SpillCliqueWalker
3769     {
3770         Compiler* m_pComp;
3771
3772     public:
3773         ReimportSpillClique(Compiler* pComp) : m_pComp(pComp)
3774         {
3775         }
3776         virtual void Visit(SpillCliqueDir predOrSucc, BasicBlock* blk);
3777     };
3778
3779     // This is the heart of the algorithm for walking spill cliques. It invokes callback->Visit for each
3780     // predecessor or successor within the spill clique
3781     void impWalkSpillCliqueFromPred(BasicBlock* pred, SpillCliqueWalker* callback);
3782
3783     // For a BasicBlock that has already been imported, the EntryState has an array of GenTrees for the
3784     // incoming locals. This walks that list an resets the types of the GenTrees to match the types of
3785     // the VarDscs. They get out of sync when we have int/native int issues (see impReimportSpillClique).
3786     void impRetypeEntryStateTemps(BasicBlock* blk);
3787
3788     BYTE impSpillCliqueGetMember(SpillCliqueDir predOrSucc, BasicBlock* blk);
3789     void impSpillCliqueSetMember(SpillCliqueDir predOrSucc, BasicBlock* blk, BYTE val);
3790
3791     void impPushVar(GenTree* op, typeInfo tiRetVal);
3792     void impLoadVar(unsigned lclNum, IL_OFFSET offset, typeInfo tiRetVal);
3793     void impLoadVar(unsigned lclNum, IL_OFFSET offset)
3794     {
3795         impLoadVar(lclNum, offset, lvaTable[lclNum].lvVerTypeInfo);
3796     }
3797     void impLoadArg(unsigned ilArgNum, IL_OFFSET offset);
3798     void impLoadLoc(unsigned ilLclNum, IL_OFFSET offset);
3799     bool impReturnInstruction(BasicBlock* block, int prefixFlags, OPCODE& opcode);
3800
3801 #ifdef _TARGET_ARM_
3802     void impMarkLclDstNotPromotable(unsigned tmpNum, GenTree* op, CORINFO_CLASS_HANDLE hClass);
3803 #endif
3804
3805     // A free list of linked list nodes used to represent to-do stacks of basic blocks.
3806     struct BlockListNode
3807     {
3808         BasicBlock*    m_blk;
3809         BlockListNode* m_next;
3810         BlockListNode(BasicBlock* blk, BlockListNode* next = nullptr) : m_blk(blk), m_next(next)
3811         {
3812         }
3813         void* operator new(size_t sz, Compiler* comp);
3814     };
3815     BlockListNode* impBlockListNodeFreeList;
3816
3817     void FreeBlockListNode(BlockListNode* node);
3818
3819     bool impIsValueType(typeInfo* pTypeInfo);
3820     var_types mangleVarArgsType(var_types type);
3821
3822 #if FEATURE_VARARG
3823     regNumber getCallArgIntRegister(regNumber floatReg);
3824     regNumber getCallArgFloatRegister(regNumber intReg);
3825 #endif // FEATURE_VARARG
3826
3827 #if defined(DEBUG)
3828     static unsigned jitTotalMethodCompiled;
3829 #endif
3830
3831 #ifdef DEBUG
3832     static LONG jitNestingLevel;
3833 #endif // DEBUG
3834
3835     static BOOL impIsAddressInLocal(GenTree* tree, GenTree** lclVarTreeOut);
3836
3837     void impMakeDiscretionaryInlineObservations(InlineInfo* pInlineInfo, InlineResult* inlineResult);
3838
3839     // STATIC inlining decision based on the IL code.
3840     void impCanInlineIL(CORINFO_METHOD_HANDLE fncHandle,
3841                         CORINFO_METHOD_INFO*  methInfo,
3842                         bool                  forceInline,
3843                         InlineResult*         inlineResult);
3844
3845     void impCheckCanInline(GenTree*               call,
3846                            CORINFO_METHOD_HANDLE  fncHandle,
3847                            unsigned               methAttr,
3848                            CORINFO_CONTEXT_HANDLE exactContextHnd,
3849                            InlineCandidateInfo**  ppInlineCandidateInfo,
3850                            InlineResult*          inlineResult);
3851
3852     void impInlineRecordArgInfo(InlineInfo*   pInlineInfo,
3853                                 GenTree*      curArgVal,
3854                                 unsigned      argNum,
3855                                 InlineResult* inlineResult);
3856
3857     void impInlineInitVars(InlineInfo* pInlineInfo);
3858
3859     unsigned impInlineFetchLocal(unsigned lclNum DEBUGARG(const char* reason));
3860
3861     GenTree* impInlineFetchArg(unsigned lclNum, InlArgInfo* inlArgInfo, InlLclVarInfo* lclTypeInfo);
3862
3863     BOOL impInlineIsThis(GenTree* tree, InlArgInfo* inlArgInfo);
3864
3865     BOOL impInlineIsGuaranteedThisDerefBeforeAnySideEffects(GenTree*    additionalTreesToBeEvaluatedBefore,
3866                                                             GenTree*    variableBeingDereferenced,
3867                                                             InlArgInfo* inlArgInfo);
3868
3869     void impMarkInlineCandidate(GenTree*               call,
3870                                 CORINFO_CONTEXT_HANDLE exactContextHnd,
3871                                 bool                   exactContextNeedsRuntimeLookup,
3872                                 CORINFO_CALL_INFO*     callInfo);
3873
3874     bool impTailCallRetTypeCompatible(var_types            callerRetType,
3875                                       CORINFO_CLASS_HANDLE callerRetTypeClass,
3876                                       var_types            calleeRetType,
3877                                       CORINFO_CLASS_HANDLE calleeRetTypeClass);
3878
3879     bool impIsTailCallILPattern(bool        tailPrefixed,
3880                                 OPCODE      curOpcode,
3881                                 const BYTE* codeAddrOfNextOpcode,
3882                                 const BYTE* codeEnd,
3883                                 bool        isRecursive,
3884                                 bool*       IsCallPopRet = nullptr);
3885
3886     bool impIsImplicitTailCallCandidate(
3887         OPCODE curOpcode, const BYTE* codeAddrOfNextOpcode, const BYTE* codeEnd, int prefixFlags, bool isRecursive);
3888
3889     CORINFO_RESOLVED_TOKEN* impAllocateToken(CORINFO_RESOLVED_TOKEN token);
3890
3891     /*
3892     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
3893     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
3894     XX                                                                           XX
3895     XX                           FlowGraph                                       XX
3896     XX                                                                           XX
3897     XX   Info about the basic-blocks, their contents and the flow analysis       XX
3898     XX                                                                           XX
3899     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
3900     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
3901     */
3902
3903 public:
3904     BasicBlock* fgFirstBB;        // Beginning of the basic block list
3905     BasicBlock* fgLastBB;         // End of the basic block list
3906     BasicBlock* fgFirstColdBlock; // First block to be placed in the cold section
3907 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
3908     BasicBlock* fgFirstFuncletBB; // First block of outlined funclets (to allow block insertion before the funclets)
3909 #endif
3910     BasicBlock* fgFirstBBScratch;   // Block inserted for initialization stuff. Is nullptr if no such block has been
3911                                     // created.
3912     BasicBlockList* fgReturnBlocks; // list of BBJ_RETURN blocks
3913     unsigned        fgEdgeCount;    // # of control flow edges between the BBs
3914     unsigned        fgBBcount;      // # of BBs in the method
3915 #ifdef DEBUG
3916     unsigned fgBBcountAtCodegen; // # of BBs in the method at the start of codegen
3917 #endif
3918     unsigned     fgBBNumMax;       // The max bbNum that has been assigned to basic blocks
3919     unsigned     fgDomBBcount;     // # of BBs for which we have dominator and reachability information
3920     BasicBlock** fgBBInvPostOrder; // The flow graph stored in an array sorted in topological order, needed to compute
3921                                    // dominance. Indexed by block number. Size: fgBBNumMax + 1.
3922
3923     // After the dominance tree is computed, we cache a DFS preorder number and DFS postorder number to compute
3924     // dominance queries in O(1). fgDomTreePreOrder and fgDomTreePostOrder are arrays giving the block's preorder and
3925     // postorder number, respectively. The arrays are indexed by basic block number. (Note that blocks are numbered
3926     // starting from one. Thus, we always waste element zero. This makes debugging easier and makes the code less likely
3927     // to suffer from bugs stemming from forgetting to add or subtract one from the block number to form an array
3928     // index). The arrays are of size fgBBNumMax + 1.
3929     unsigned* fgDomTreePreOrder;
3930     unsigned* fgDomTreePostOrder;
3931
3932     bool fgBBVarSetsInited;
3933
3934     // Allocate array like T* a = new T[fgBBNumMax + 1];
3935     // Using helper so we don't keep forgetting +1.
3936     template <typename T>
3937     T* fgAllocateTypeForEachBlk(CompMemKind cmk = CMK_Unknown)
3938     {
3939         return getAllocator(cmk).allocate<T>(fgBBNumMax + 1);
3940     }
3941
3942     // BlockSets are relative to a specific set of BasicBlock numbers. If that changes
3943     // (if the blocks are renumbered), this changes. BlockSets from different epochs
3944     // cannot be meaningfully combined. Note that new blocks can be created with higher
3945     // block numbers without changing the basic block epoch. These blocks *cannot*
3946     // participate in a block set until the blocks are all renumbered, causing the epoch
3947     // to change. This is useful if continuing to use previous block sets is valuable.
3948     // If the epoch is zero, then it is uninitialized, and block sets can't be used.
3949     unsigned fgCurBBEpoch;
3950
3951     unsigned GetCurBasicBlockEpoch()
3952     {
3953         return fgCurBBEpoch;
3954     }
3955
3956     // The number of basic blocks in the current epoch. When the blocks are renumbered,
3957     // this is fgBBcount. As blocks are added, fgBBcount increases, fgCurBBEpochSize remains
3958     // the same, until a new BasicBlock epoch is created, such as when the blocks are all renumbered.
3959     unsigned fgCurBBEpochSize;
3960
3961     // The number of "size_t" elements required to hold a bitset large enough for fgCurBBEpochSize
3962     // bits. This is precomputed to avoid doing math every time BasicBlockBitSetTraits::GetArrSize() is called.
3963     unsigned fgBBSetCountInSizeTUnits;
3964
3965     void NewBasicBlockEpoch()
3966     {
3967         INDEBUG(unsigned oldEpochArrSize = fgBBSetCountInSizeTUnits);
3968
3969         // We have a new epoch. Compute and cache the size needed for new BlockSets.
3970         fgCurBBEpoch++;
3971         fgCurBBEpochSize = fgBBNumMax + 1;
3972         fgBBSetCountInSizeTUnits =
3973             roundUp(fgCurBBEpochSize, (unsigned)(sizeof(size_t) * 8)) / unsigned(sizeof(size_t) * 8);
3974
3975 #ifdef DEBUG
3976         // All BlockSet objects are now invalid!
3977         fgReachabilitySetsValid = false; // the bbReach sets are now invalid!
3978         fgEnterBlksSetValid     = false; // the fgEnterBlks set is now invalid!
3979
3980         if (verbose)
3981         {
3982             unsigned epochArrSize = BasicBlockBitSetTraits::GetArrSize(this, sizeof(size_t));
3983             printf("\nNew BlockSet epoch %d, # of blocks (including unused BB00): %u, bitset array size: %u (%s)",
3984                    fgCurBBEpoch, fgCurBBEpochSize, epochArrSize, (epochArrSize <= 1) ? "short" : "long");
3985             if ((fgCurBBEpoch != 1) && ((oldEpochArrSize <= 1) != (epochArrSize <= 1)))
3986             {
3987                 // If we're not just establishing the first epoch, and the epoch array size has changed such that we're
3988                 // going to change our bitset representation from short (just a size_t bitset) to long (a pointer to an
3989                 // array of size_t bitsets), then print that out.
3990                 printf("; NOTE: BlockSet size was previously %s!", (oldEpochArrSize <= 1) ? "short" : "long");
3991             }
3992             printf("\n");
3993         }
3994 #endif // DEBUG
3995     }
3996
3997     void EnsureBasicBlockEpoch()
3998     {
3999         if (fgCurBBEpochSize != fgBBNumMax + 1)
4000         {
4001             NewBasicBlockEpoch();
4002         }
4003     }
4004
4005     BasicBlock* fgNewBasicBlock(BBjumpKinds jumpKind);
4006     void fgEnsureFirstBBisScratch();
4007     bool fgFirstBBisScratch();
4008     bool fgBBisScratch(BasicBlock* block);
4009
4010     void fgExtendEHRegionBefore(BasicBlock* block);
4011     void fgExtendEHRegionAfter(BasicBlock* block);
4012
4013     BasicBlock* fgNewBBbefore(BBjumpKinds jumpKind, BasicBlock* block, bool extendRegion);
4014
4015     BasicBlock* fgNewBBafter(BBjumpKinds jumpKind, BasicBlock* block, bool extendRegion);
4016
4017     BasicBlock* fgNewBBinRegion(BBjumpKinds jumpKind,
4018                                 unsigned    tryIndex,
4019                                 unsigned    hndIndex,
4020                                 BasicBlock* nearBlk,
4021                                 bool        putInFilter = false,
4022                                 bool        runRarely   = false,
4023                                 bool        insertAtEnd = false);
4024
4025     BasicBlock* fgNewBBinRegion(BBjumpKinds jumpKind,
4026                                 BasicBlock* srcBlk,
4027                                 bool        runRarely   = false,
4028                                 bool        insertAtEnd = false);
4029
4030     BasicBlock* fgNewBBinRegion(BBjumpKinds jumpKind);
4031
4032     BasicBlock* fgNewBBinRegionWorker(BBjumpKinds jumpKind,
4033                                       BasicBlock* afterBlk,
4034                                       unsigned    xcptnIndex,
4035                                       bool        putInTryRegion);
4036
4037     void fgInsertBBbefore(BasicBlock* insertBeforeBlk, BasicBlock* newBlk);
4038     void fgInsertBBafter(BasicBlock* insertAfterBlk, BasicBlock* newBlk);
4039     void fgUnlinkBlock(BasicBlock* block);
4040
4041     unsigned fgMeasureIR();
4042
4043     bool fgModified;         // True if the flow graph has been modified recently
4044     bool fgComputePredsDone; // Have we computed the bbPreds list
4045     bool fgCheapPredsValid;  // Is the bbCheapPreds list valid?
4046     bool fgDomsComputed;     // Have we computed the dominator sets?
4047     bool fgOptimizedFinally; // Did we optimize any try-finallys?
4048
4049     bool fgHasSwitch; // any BBJ_SWITCH jumps?
4050
4051     BlockSet fgEnterBlks; // Set of blocks which have a special transfer of control; the "entry" blocks plus EH handler
4052                           // begin blocks.
4053
4054 #ifdef DEBUG
4055     bool fgReachabilitySetsValid; // Are the bbReach sets valid?
4056     bool fgEnterBlksSetValid;     // Is the fgEnterBlks set valid?
4057 #endif                            // DEBUG
4058
4059     bool fgRemoveRestOfBlock; // true if we know that we will throw
4060     bool fgStmtRemoved;       // true if we remove statements -> need new DFA
4061
4062     // There are two modes for ordering of the trees.
4063     //  - In FGOrderTree, the dominant ordering is the tree order, and the nodes contained in
4064     //    each tree and sub-tree are contiguous, and can be traversed (in gtNext/gtPrev order)
4065     //    by traversing the tree according to the order of the operands.
4066     //  - In FGOrderLinear, the dominant ordering is the linear order.
4067
4068     enum FlowGraphOrder
4069     {
4070         FGOrderTree,
4071         FGOrderLinear
4072     };
4073     FlowGraphOrder fgOrder;
4074
4075     // The following are boolean flags that keep track of the state of internal data structures
4076
4077     bool                 fgStmtListThreaded;       // true if the node list is now threaded
4078     bool                 fgCanRelocateEHRegions;   // true if we are allowed to relocate the EH regions
4079     bool                 fgEdgeWeightsComputed;    // true after we have called fgComputeEdgeWeights
4080     bool                 fgHaveValidEdgeWeights;   // true if we were successful in computing all of the edge weights
4081     bool                 fgSlopUsedInEdgeWeights;  // true if their was some slop used when computing the edge weights
4082     bool                 fgRangeUsedInEdgeWeights; // true if some of the edgeWeight are expressed in Min..Max form
4083     bool                 fgNeedsUpdateFlowGraph;   // true if we need to run fgUpdateFlowGraph
4084     BasicBlock::weight_t fgCalledCount;            // count of the number of times this method was called
4085                                                    // This is derived from the profile data
4086                                                    // or is BB_UNITY_WEIGHT when we don't have profile data
4087
4088 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
4089     bool fgFuncletsCreated; // true if the funclet creation phase has been run
4090 #endif                      // FEATURE_EH_FUNCLETS
4091
4092     bool fgGlobalMorph; // indicates if we are during the global morphing phase
4093                         // since fgMorphTree can be called from several places
4094
4095     bool     impBoxTempInUse; // the temp below is valid and available
4096     unsigned impBoxTemp;      // a temporary that is used for boxing
4097
4098 #ifdef DEBUG
4099     bool jitFallbackCompile; // Are we doing a fallback compile? That is, have we executed a NO_WAY assert,
4100                              //   and we are trying to compile again in a "safer", minopts mode?
4101 #endif
4102
4103 #if defined(DEBUG)
4104     unsigned impInlinedCodeSize;
4105 #endif
4106
4107     //-------------------------------------------------------------------------
4108
4109     void fgInit();
4110
4111     void fgImport();
4112
4113     void fgTransformFatCalli();
4114
4115     void fgInline();
4116
4117     void fgRemoveEmptyTry();
4118
4119     void fgRemoveEmptyFinally();
4120
4121     void fgMergeFinallyChains();
4122
4123     void fgCloneFinally();
4124
4125     void fgCleanupContinuation(BasicBlock* continuation);
4126
4127     void fgUpdateFinallyTargetFlags();
4128
4129     void fgClearAllFinallyTargetBits();
4130
4131     void fgAddFinallyTargetFlags();
4132
4133 #if FEATURE_EH_FUNCLETS && defined(_TARGET_ARM_)
4134     // Sometimes we need to defer updating the BBF_FINALLY_TARGET bit. fgNeedToAddFinallyTargetBits signals
4135     // when this is necessary.
4136     bool fgNeedToAddFinallyTargetBits;
4137 #endif // FEATURE_EH_FUNCLETS && defined(_TARGET_ARM_)
4138
4139     bool fgRetargetBranchesToCanonicalCallFinally(BasicBlock*      block,
4140                                                   BasicBlock*      handler,
4141                                                   BlockToBlockMap& continuationMap);
4142
4143     GenTree* fgGetCritSectOfStaticMethod();
4144
4145 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
4146
4147     void fgAddSyncMethodEnterExit();
4148
4149     GenTree* fgCreateMonitorTree(unsigned lvaMonitorBool, unsigned lvaThisVar, BasicBlock* block, bool enter);
4150
4151     void fgConvertSyncReturnToLeave(BasicBlock* block);
4152
4153 #endif // FEATURE_EH_FUNCLETS
4154
4155     void fgAddReversePInvokeEnterExit();
4156
4157     bool fgMoreThanOneReturnBlock();
4158
4159     // The number of separate return points in the method.
4160     unsigned fgReturnCount;
4161
4162     void fgAddInternal();
4163
4164     bool fgFoldConditional(BasicBlock* block);
4165
4166     void fgMorphStmts(BasicBlock* block, bool* lnot, bool* loadw);
4167     void fgMorphBlocks();
4168
4169     bool fgMorphBlockStmt(BasicBlock* block, GenTreeStmt* stmt DEBUGARG(const char* msg));
4170
4171     void fgSetOptions();
4172
4173 #ifdef DEBUG
4174     static fgWalkPreFn fgAssertNoQmark;
4175     void fgPreExpandQmarkChecks(GenTree* expr);
4176     void        fgPostExpandQmarkChecks();
4177     static void fgCheckQmarkAllowedForm(GenTree* tree);
4178 #endif
4179
4180     IL_OFFSET fgFindBlockILOffset(BasicBlock* block);
4181
4182     BasicBlock* fgSplitBlockAtBeginning(BasicBlock* curr);
4183     BasicBlock* fgSplitBlockAtEnd(BasicBlock* curr);
4184     BasicBlock* fgSplitBlockAfterStatement(BasicBlock* curr, GenTree* stmt);
4185     BasicBlock* fgSplitBlockAfterNode(BasicBlock* curr, GenTree* node); // for LIR
4186     BasicBlock* fgSplitEdge(BasicBlock* curr, BasicBlock* succ);
4187
4188     GenTreeStmt* fgNewStmtFromTree(GenTree* tree, BasicBlock* block, IL_OFFSETX offs);
4189     GenTreeStmt* fgNewStmtFromTree(GenTree* tree);
4190     GenTreeStmt* fgNewStmtFromTree(GenTree* tree, BasicBlock* block);
4191     GenTreeStmt* fgNewStmtFromTree(GenTree* tree, IL_OFFSETX offs);
4192
4193     GenTree* fgGetTopLevelQmark(GenTree* expr, GenTree** ppDst = nullptr);
4194     void fgExpandQmarkForCastInstOf(BasicBlock* block, GenTree* stmt);
4195     void fgExpandQmarkStmt(BasicBlock* block, GenTree* expr);
4196     void fgExpandQmarkNodes();
4197
4198     void fgMorph();
4199
4200     // Do "simple lowering."  This functionality is (conceptually) part of "general"
4201     // lowering that is distributed between fgMorph and the lowering phase of LSRA.
4202     void fgSimpleLowering();
4203
4204     GenTree* fgInitThisClass();
4205
4206     GenTreeCall* fgGetStaticsCCtorHelper(CORINFO_CLASS_HANDLE cls, CorInfoHelpFunc helper);
4207
4208     GenTreeCall* fgGetSharedCCtor(CORINFO_CLASS_HANDLE cls);
4209
4210     inline bool backendRequiresLocalVarLifetimes()
4211     {
4212         return !opts.MinOpts() || m_pLinearScan->willEnregisterLocalVars();
4213     }
4214
4215     void fgLocalVarLiveness();
4216
4217     void fgLocalVarLivenessInit();
4218
4219     void fgPerNodeLocalVarLiveness(GenTree* node);
4220     void fgPerBlockLocalVarLiveness();
4221
4222     VARSET_VALRET_TP fgGetHandlerLiveVars(BasicBlock* block);
4223
4224     void fgLiveVarAnalysis(bool updateInternalOnly = false);
4225
4226     void fgComputeLifeCall(VARSET_TP& life, GenTreeCall* call);
4227
4228     void fgComputeLifeTrackedLocalUse(VARSET_TP& life, LclVarDsc& varDsc, GenTreeLclVarCommon* node);
4229     bool fgComputeLifeTrackedLocalDef(VARSET_TP&           life,
4230                                       VARSET_VALARG_TP     keepAliveVars,
4231                                       LclVarDsc&           varDsc,
4232                                       GenTreeLclVarCommon* node);
4233     void fgComputeLifeUntrackedLocal(VARSET_TP&           life,
4234                                      VARSET_VALARG_TP     keepAliveVars,
4235                                      LclVarDsc&           varDsc,
4236                                      GenTreeLclVarCommon* lclVarNode);
4237     bool fgComputeLifeLocal(VARSET_TP& life, VARSET_VALARG_TP keepAliveVars, GenTree* lclVarNode);
4238
4239     void fgComputeLife(VARSET_TP&       life,
4240                        GenTree*         startNode,
4241                        GenTree*         endNode,
4242                        VARSET_VALARG_TP volatileVars,
4243                        bool* pStmtInfoDirty DEBUGARG(bool* treeModf));
4244
4245     void fgComputeLifeLIR(VARSET_TP& life, BasicBlock* block, VARSET_VALARG_TP volatileVars);
4246
4247     bool fgRemoveDeadStore(GenTree**        pTree,
4248                            LclVarDsc*       varDsc,
4249                            VARSET_VALARG_TP life,
4250                            bool*            doAgain,
4251                            bool* pStmtInfoDirty DEBUGARG(bool* treeModf));
4252
4253     // For updating liveset during traversal AFTER fgComputeLife has completed
4254     VARSET_VALRET_TP fgGetVarBits(GenTree* tree);
4255     VARSET_VALRET_TP fgUpdateLiveSet(VARSET_VALARG_TP liveSet, GenTree* tree);
4256
4257     // Returns the set of live variables after endTree,
4258     // assuming that liveSet is the set of live variables BEFORE tree.
4259     // Requires that fgComputeLife has completed, and that tree is in the same
4260     // statement as endTree, and that it comes before endTree in execution order
4261
4262     VARSET_VALRET_TP fgUpdateLiveSet(VARSET_VALARG_TP liveSet, GenTree* tree, GenTree* endTree)
4263     {
4264         VARSET_TP newLiveSet(VarSetOps::MakeCopy(this, liveSet));
4265         while (tree != nullptr && tree != endTree->gtNext)
4266         {
4267             VarSetOps::AssignNoCopy(this, newLiveSet, fgUpdateLiveSet(newLiveSet, tree));
4268             tree = tree->gtNext;
4269         }
4270         assert(tree == endTree->gtNext);
4271         return newLiveSet;
4272     }
4273
4274     void fgInterBlockLocalVarLiveness();
4275
4276     // The presence of a partial definition presents some difficulties for SSA: this is both a use of some SSA name
4277     // of "x", and a def of a new SSA name for "x".  The tree only has one local variable for "x", so it has to choose
4278     // whether to treat that as the use or def.  It chooses the "use", and thus the old SSA name.  This map allows us
4279     // to record/recover the "def" SSA number, given the lcl var node for "x" in such a tree.
4280     typedef JitHashTable<GenTree*, JitPtrKeyFuncs<GenTree>, unsigned> NodeToUnsignedMap;
4281     NodeToUnsignedMap* m_opAsgnVarDefSsaNums;
4282     NodeToUnsignedMap* GetOpAsgnVarDefSsaNums()
4283     {
4284         if (m_opAsgnVarDefSsaNums == nullptr)
4285         {
4286             m_opAsgnVarDefSsaNums = new (getAllocator()) NodeToUnsignedMap(getAllocator());
4287         }
4288         return m_opAsgnVarDefSsaNums;
4289     }
4290
4291     // Requires value numbering phase to have completed. Returns the value number ("gtVN") of the
4292     // "tree," EXCEPT in the case of GTF_VAR_USEASG, because the tree node's gtVN member is the
4293     // "use" VN. Performs a lookup into the map of (use asg tree -> def VN.) to return the "def's"
4294     // VN.
4295     inline ValueNum GetUseAsgDefVNOrTreeVN(GenTree* tree);
4296
4297     // Requires that "lcl" has the GTF_VAR_DEF flag set.  Returns the SSA number of "lcl".
4298     // Except: assumes that lcl is a def, and if it is
4299     // a partial def (GTF_VAR_USEASG), looks up and returns the SSA number for the "def",
4300     // rather than the "use" SSA number recorded in the tree "lcl".
4301     inline unsigned GetSsaNumForLocalVarDef(GenTree* lcl);
4302
4303     // Performs SSA conversion.
4304     void fgSsaBuild();
4305
4306     // Reset any data structures to the state expected by "fgSsaBuild", so it can be run again.
4307     void fgResetForSsa();
4308
4309     unsigned fgSsaPassesCompleted; // Number of times fgSsaBuild has been run.
4310
4311     // Returns "true" if a struct temp of the given type requires needs zero init in this block
4312     inline bool fgStructTempNeedsExplicitZeroInit(LclVarDsc* varDsc, BasicBlock* block);
4313
4314     // The value numbers for this compilation.
4315     ValueNumStore* vnStore;
4316
4317 public:
4318     ValueNumStore* GetValueNumStore()
4319     {
4320         return vnStore;
4321     }
4322
4323     // Do value numbering (assign a value number to each
4324     // tree node).
4325     void fgValueNumber();
4326
4327     // Computes new GcHeap VN via the assignment H[elemTypeEq][arrVN][inx][fldSeq] = rhsVN.
4328     // Assumes that "elemTypeEq" is the (equivalence class rep) of the array element type.
4329     // The 'indType' is the indirection type of the lhs of the assignment and will typically
4330     // match the element type of the array or fldSeq.  When this type doesn't match
4331     // or if the fldSeq is 'NotAField' we invalidate the array contents H[elemTypeEq][arrVN]
4332     //
4333     ValueNum fgValueNumberArrIndexAssign(CORINFO_CLASS_HANDLE elemTypeEq,
4334                                          ValueNum             arrVN,
4335                                          ValueNum             inxVN,
4336                                          FieldSeqNode*        fldSeq,
4337                                          ValueNum             rhsVN,
4338                                          var_types            indType);
4339
4340     // Requires that "tree" is a GT_IND marked as an array index, and that its address argument
4341     // has been parsed to yield the other input arguments.  If evaluation of the address
4342     // can raise exceptions, those should be captured in the exception set "excVN."
4343     // Assumes that "elemTypeEq" is the (equivalence class rep) of the array element type.
4344     // Marks "tree" with the VN for H[elemTypeEq][arrVN][inx][fldSeq] (for the liberal VN; a new unique
4345     // VN for the conservative VN.)  Also marks the tree's argument as the address of an array element.
4346     // The type tree->TypeGet() will typically match the element type of the array or fldSeq.
4347     // When this type doesn't match or if the fldSeq is 'NotAField' we return a new unique VN
4348     //
4349     ValueNum fgValueNumberArrIndexVal(GenTree*             tree,
4350                                       CORINFO_CLASS_HANDLE elemTypeEq,
4351                                       ValueNum             arrVN,
4352                                       ValueNum             inxVN,
4353                                       ValueNum             excVN,
4354                                       FieldSeqNode*        fldSeq);
4355
4356     // Requires "funcApp" to be a VNF_PtrToArrElem, and "addrXvn" to represent the exception set thrown
4357     // by evaluating the array index expression "tree".  Returns the value number resulting from
4358     // dereferencing the array in the current GcHeap state.  If "tree" is non-null, it must be the
4359     // "GT_IND" that does the dereference, and it is given the returned value number.
4360     ValueNum fgValueNumberArrIndexVal(GenTree* tree, struct VNFuncApp* funcApp, ValueNum addrXvn);
4361
4362     // Compute the value number for a byref-exposed load of the given type via the given pointerVN.
4363     ValueNum fgValueNumberByrefExposedLoad(var_types type, ValueNum pointerVN);
4364
4365     unsigned fgVNPassesCompleted; // Number of times fgValueNumber has been run.
4366
4367     // Utility functions for fgValueNumber.
4368
4369     // Perform value-numbering for the trees in "blk".
4370     void fgValueNumberBlock(BasicBlock* blk);
4371
4372     // Requires that "entryBlock" is the entry block of loop "loopNum", and that "loopNum" is the
4373     // innermost loop of which "entryBlock" is the entry.  Returns the value number that should be
4374     // assumed for the memoryKind at the start "entryBlk".
4375     ValueNum fgMemoryVNForLoopSideEffects(MemoryKind memoryKind, BasicBlock* entryBlock, unsigned loopNum);
4376
4377     // Called when an operation (performed by "tree", described by "msg") may cause the GcHeap to be mutated.
4378     // As GcHeap is a subset of ByrefExposed, this will also annotate the ByrefExposed mutation.
4379     void fgMutateGcHeap(GenTree* tree DEBUGARG(const char* msg));
4380
4381     // Called when an operation (performed by "tree", described by "msg") may cause an address-exposed local to be
4382     // mutated.
4383     void fgMutateAddressExposedLocal(GenTree* tree DEBUGARG(const char* msg));
4384
4385     // For a GC heap store at curTree, record the new curMemoryVN's and update curTree's MemorySsaMap.
4386     // As GcHeap is a subset of ByrefExposed, this will also record the ByrefExposed store.
4387     void recordGcHeapStore(GenTree* curTree, ValueNum gcHeapVN DEBUGARG(const char* msg));
4388
4389     // For a store to an address-exposed local at curTree, record the new curMemoryVN and update curTree's MemorySsaMap.
4390     void recordAddressExposedLocalStore(GenTree* curTree, ValueNum memoryVN DEBUGARG(const char* msg));
4391
4392     // Tree caused an update in the current memory VN.  If "tree" has an associated heap SSA #, record that
4393     // value in that SSA #.
4394     void fgValueNumberRecordMemorySsa(MemoryKind memoryKind, GenTree* tree);
4395
4396     // The input 'tree' is a leaf node that is a constant
4397     // Assign the proper value number to the tree
4398     void fgValueNumberTreeConst(GenTree* tree);
4399
4400     // Assumes that all inputs to "tree" have had value numbers assigned; assigns a VN to tree.
4401     // (With some exceptions: the VN of the lhs of an assignment is assigned as part of the
4402     // assignment.)
4403     void fgValueNumberTree(GenTree* tree);
4404
4405     // Does value-numbering for a block assignment.
4406     void fgValueNumberBlockAssignment(GenTree* tree);
4407
4408     // Does value-numbering for a cast tree.
4409     void fgValueNumberCastTree(GenTree* tree);
4410
4411     // Does value-numbering for an intrinsic tree.
4412     void fgValueNumberIntrinsic(GenTree* tree);
4413
4414     // Does value-numbering for a call.  We interpret some helper calls.
4415     void fgValueNumberCall(GenTreeCall* call);
4416
4417     // The VN of some nodes in "args" may have changed -- reassign VNs to the arg list nodes.
4418     void fgUpdateArgListVNs(GenTreeArgList* args);
4419
4420     // Does value-numbering for a helper "call" that has a VN function symbol "vnf".
4421     void fgValueNumberHelperCallFunc(GenTreeCall* call, VNFunc vnf, ValueNumPair vnpExc);
4422
4423     // Requires "helpCall" to be a helper call.  Assigns it a value number;
4424     // we understand the semantics of some of the calls.  Returns "true" if
4425     // the call may modify the heap (we assume arbitrary memory side effects if so).
4426     bool fgValueNumberHelperCall(GenTreeCall* helpCall);
4427
4428     // Requires that "helpFunc" is one of the pure Jit Helper methods.
4429     // Returns the corresponding VNFunc to use for value numbering
4430     VNFunc fgValueNumberJitHelperMethodVNFunc(CorInfoHelpFunc helpFunc);
4431
4432     // Adds the exception set for the current tree node which is performing a memory indirection operation
4433     void fgValueNumberAddExceptionSetForIndirection(GenTree* tree);
4434
4435     // Adds the exception sets for the current tree node which is performing a division or modulus operation
4436     void fgValueNumberAddExceptionSetForDivision(GenTree* tree);
4437
4438     // Adds the exception set for the current tree node which is performing a overflow checking operation
4439     void fgValueNumberAddExceptionSetForOverflow(GenTree* tree);
4440
4441     // Adds the exception set for the current tree node which is performing a ckfinite operation
4442     void fgValueNumberAddExceptionSetForCkFinite(GenTree* tree);
4443
4444     // Adds the exception sets for the current tree node
4445     void fgValueNumberAddExceptionSet(GenTree* tree);
4446
4447     // These are the current value number for the memory implicit variables while
4448     // doing value numbering.  These are the value numbers under the "liberal" interpretation
4449     // of memory values; the "conservative" interpretation needs no VN, since every access of
4450     // memory yields an unknown value.
4451     ValueNum fgCurMemoryVN[MemoryKindCount];
4452
4453     // Return a "pseudo"-class handle for an array element type.  If "elemType" is TYP_STRUCT,
4454     // requires "elemStructType" to be non-null (and to have a low-order zero).  Otherwise, low order bit
4455     // is 1, and the rest is an encoding of "elemTyp".
4456     static CORINFO_CLASS_HANDLE EncodeElemType(var_types elemTyp, CORINFO_CLASS_HANDLE elemStructType)
4457     {
4458         if (elemStructType != nullptr)
4459         {
4460             assert(varTypeIsStruct(elemTyp) || elemTyp == TYP_REF || elemTyp == TYP_BYREF ||
4461                    varTypeIsIntegral(elemTyp));
4462             assert((size_t(elemStructType) & 0x1) == 0x0); // Make sure the encoding below is valid.
4463             return elemStructType;
4464         }
4465         else
4466         {
4467             elemTyp = varTypeUnsignedToSigned(elemTyp);
4468             return CORINFO_CLASS_HANDLE(size_t(elemTyp) << 1 | 0x1);
4469         }
4470     }
4471     // If "clsHnd" is the result of an "EncodePrim" call, returns true and sets "*pPrimType" to the
4472     // var_types it represents.  Otherwise, returns TYP_STRUCT (on the assumption that "clsHnd" is
4473     // the struct type of the element).
4474     static var_types DecodeElemType(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd)
4475     {
4476         size_t clsHndVal = size_t(clsHnd);
4477         if (clsHndVal & 0x1)
4478         {
4479             return var_types(clsHndVal >> 1);
4480         }
4481         else
4482         {
4483             return TYP_STRUCT;
4484         }
4485     }
4486
4487     // Convert a BYTE which represents the VM's CorInfoGCtype to the JIT's var_types
4488     var_types getJitGCType(BYTE gcType);
4489
4490     enum structPassingKind
4491     {
4492         SPK_Unknown,       // Invalid value, never returned
4493         SPK_PrimitiveType, // The struct is passed/returned using a primitive type.
4494         SPK_EnclosingType, // Like SPK_Primitive type, but used for return types that
4495                            //  require a primitive type temp that is larger than the struct size.
4496                            //  Currently used for structs of size 3, 5, 6, or 7 bytes.
4497         SPK_ByValue,       // The struct is passed/returned by value (using the ABI rules)
4498                            //  for ARM64 and UNIX_X64 in multiple registers. (when all of the
4499                            //   parameters registers are used, then the stack will be used)
4500                            //  for X86 passed on the stack, for ARM32 passed in registers
4501                            //   or the stack or split between registers and the stack.
4502         SPK_ByValueAsHfa,  // The struct is passed/returned as an HFA in multiple registers.
4503         SPK_ByReference
4504     }; // The struct is passed/returned by reference to a copy/buffer.
4505
4506     // Get the "primitive" type that is is used when we are given a struct of size 'structSize'.
4507     // For pointer sized structs the 'clsHnd' is used to determine if the struct contains GC ref.
4508     // A "primitive" type is one of the scalar types: byte, short, int, long, ref, float, double
4509     // If we can't or shouldn't use a "primitive" type then TYP_UNKNOWN is returned.
4510     //
4511     // isVarArg is passed for use on Windows Arm64 to change the decision returned regarding
4512     // hfa types.
4513     //
4514     var_types getPrimitiveTypeForStruct(unsigned structSize, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd, bool isVarArg);
4515
4516     // Get the type that is used to pass values of the given struct type.
4517     // isVarArg is passed for use on Windows Arm64 to change the decision returned regarding
4518     // hfa types.
4519     //
4520     var_types getArgTypeForStruct(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd,
4521                                   structPassingKind*   wbPassStruct,
4522                                   bool                 isVarArg,
4523                                   unsigned             structSize);
4524
4525     // Get the type that is used to return values of the given struct type.
4526     // If the size is unknown, pass 0 and it will be determined from 'clsHnd'.
4527     var_types getReturnTypeForStruct(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd,
4528                                      structPassingKind*   wbPassStruct = nullptr,
4529                                      unsigned             structSize   = 0);
4530
4531 #ifdef DEBUG
4532     // Print a representation of "vnp" or "vn" on standard output.
4533     // If "level" is non-zero, we also print out a partial expansion of the value.
4534     void vnpPrint(ValueNumPair vnp, unsigned level);
4535     void vnPrint(ValueNum vn, unsigned level);
4536 #endif
4537
4538     bool fgDominate(BasicBlock* b1, BasicBlock* b2); // Return true if b1 dominates b2
4539
4540     // Dominator computation member functions
4541     // Not exposed outside Compiler
4542 protected:
4543     bool fgReachable(BasicBlock* b1, BasicBlock* b2); // Returns true if block b1 can reach block b2
4544
4545     void fgComputeDoms(); // Computes the immediate dominators for each basic block in the
4546                           // flow graph.  We first assume the fields bbIDom on each
4547                           // basic block are invalid. This computation is needed later
4548                           // by fgBuildDomTree to build the dominance tree structure.
4549                           // Based on: A Simple, Fast Dominance Algorithm
4550                           // by Keith D. Cooper, Timothy J. Harvey, and Ken Kennedy
4551
4552     void fgCompDominatedByExceptionalEntryBlocks();
4553
4554     BlockSet_ValRet_T fgGetDominatorSet(BasicBlock* block); // Returns a set of blocks that dominate the given block.
4555     // Note: this is relatively slow compared to calling fgDominate(),
4556     // especially if dealing with a single block versus block check.
4557
4558     void fgComputeReachabilitySets(); // Compute bbReach sets. (Also sets BBF_GC_SAFE_POINT flag on blocks.)
4559
4560     void fgComputeEnterBlocksSet(); // Compute the set of entry blocks, 'fgEnterBlks'.
4561
4562     bool fgRemoveUnreachableBlocks(); // Remove blocks determined to be unreachable by the bbReach sets.
4563
4564     void fgComputeReachability(); // Perform flow graph node reachability analysis.
4565
4566     BasicBlock* fgIntersectDom(BasicBlock* a, BasicBlock* b); // Intersect two immediate dominator sets.
4567
4568     void fgDfsInvPostOrder(); // In order to compute dominance using fgIntersectDom, the flow graph nodes must be
4569                               // processed in topological sort, this function takes care of that.
4570
4571     void fgDfsInvPostOrderHelper(BasicBlock* block, BlockSet& visited, unsigned* count);
4572
4573     BlockSet_ValRet_T fgDomFindStartNodes(); // Computes which basic blocks don't have incoming edges in the flow graph.
4574                                              // Returns this as a set.
4575
4576     BlockSet_ValRet_T fgDomTreeEntryNodes(BasicBlockList** domTree); // Computes which nodes in the dominance forest are
4577                                                                      // root nodes. Returns this as a set.
4578
4579 #ifdef DEBUG
4580     void fgDispDomTree(BasicBlockList** domTree); // Helper that prints out the Dominator Tree in debug builds.
4581 #endif                                            // DEBUG
4582
4583     void fgBuildDomTree(); // Once we compute all the immediate dominator sets for each node in the flow graph
4584                            // (performed by fgComputeDoms), this procedure builds the dominance tree represented
4585                            // adjacency lists.
4586
4587     // In order to speed up the queries of the form 'Does A dominates B', we can perform a DFS preorder and postorder
4588     // traversal of the dominance tree and the dominance query will become A dominates B iif preOrder(A) <= preOrder(B)
4589     // && postOrder(A) >= postOrder(B) making the computation O(1).
4590     void fgTraverseDomTree(unsigned bbNum, BasicBlockList** domTree, unsigned* preNum, unsigned* postNum);
4591
4592     // When the flow graph changes, we need to update the block numbers, predecessor lists, reachability sets, and
4593     // dominators.
4594     void fgUpdateChangedFlowGraph();
4595
4596 public:
4597     // Compute the predecessors of the blocks in the control flow graph.
4598     void fgComputePreds();
4599
4600     // Remove all predecessor information.
4601     void fgRemovePreds();
4602
4603     // Compute the cheap flow graph predecessors lists. This is used in some early phases
4604     // before the full predecessors lists are computed.
4605     void fgComputeCheapPreds();
4606
4607 private:
4608     void fgAddCheapPred(BasicBlock* block, BasicBlock* blockPred);
4609
4610     void fgRemoveCheapPred(BasicBlock* block, BasicBlock* blockPred);
4611
4612 public:
4613     enum GCPollType
4614     {
4615         GCPOLL_NONE,
4616         GCPOLL_CALL,
4617         GCPOLL_INLINE
4618     };
4619
4620     // Initialize the per-block variable sets (used for liveness analysis).
4621     void fgInitBlockVarSets();
4622
4623     // true if we've gone through and created GC Poll calls.
4624     bool fgGCPollsCreated;
4625     void fgMarkGCPollBlocks();
4626     void fgCreateGCPolls();
4627     bool fgCreateGCPoll(GCPollType pollType, BasicBlock* block);
4628
4629     // Requires that "block" is a block that returns from
4630     // a finally.  Returns the number of successors (jump targets of
4631     // of blocks in the covered "try" that did a "LEAVE".)
4632     unsigned fgNSuccsOfFinallyRet(BasicBlock* block);
4633
4634     // Requires that "block" is a block that returns (in the sense of BBJ_EHFINALLYRET) from
4635     // a finally.  Returns its "i"th successor (jump targets of
4636     // of blocks in the covered "try" that did a "LEAVE".)
4637     // Requires that "i" < fgNSuccsOfFinallyRet(block).
4638     BasicBlock* fgSuccOfFinallyRet(BasicBlock* block, unsigned i);
4639
4640 private:
4641     // Factor out common portions of the impls of the methods above.
4642     void fgSuccOfFinallyRetWork(BasicBlock* block, unsigned i, BasicBlock** bres, unsigned* nres);
4643
4644 public:
4645     // For many purposes, it is desirable to be able to enumerate the *distinct* targets of a switch statement,
4646     // skipping duplicate targets.  (E.g., in flow analyses that are only interested in the set of possible targets.)
4647     // SwitchUniqueSuccSet contains the non-duplicated switch targets.
4648     // (Code that modifies the jump table of a switch has an obligation to call Compiler::UpdateSwitchTableTarget,
4649     // which in turn will call the "UpdateTarget" method of this type if a SwitchUniqueSuccSet has already
4650     // been computed for the switch block.  If a switch block is deleted or is transformed into a non-switch,
4651     // we leave the entry associated with the block, but it will no longer be accessed.)
4652     struct SwitchUniqueSuccSet
4653     {
4654         unsigned     numDistinctSuccs; // Number of distinct targets of the switch.
4655         BasicBlock** nonDuplicates;    // Array of "numDistinctSuccs", containing all the distinct switch target
4656                                        // successors.
4657
4658         // The switch block "switchBlk" just had an entry with value "from" modified to the value "to".
4659         // Update "this" as necessary: if "from" is no longer an element of the jump table of "switchBlk",
4660         // remove it from "this", and ensure that "to" is a member.  Use "alloc" to do any required allocation.
4661         void UpdateTarget(CompAllocator alloc, BasicBlock* switchBlk, BasicBlock* from, BasicBlock* to);
4662     };
4663
4664     typedef JitHashTable<BasicBlock*, JitPtrKeyFuncs<BasicBlock>, SwitchUniqueSuccSet> BlockToSwitchDescMap;
4665
4666 private:
4667     // Maps BasicBlock*'s that end in switch statements to SwitchUniqueSuccSets that allow
4668     // iteration over only the distinct successors.
4669     BlockToSwitchDescMap* m_switchDescMap;
4670
4671 public:
4672     BlockToSwitchDescMap* GetSwitchDescMap(bool createIfNull = true)
4673     {
4674         if ((m_switchDescMap == nullptr) && createIfNull)
4675         {
4676             m_switchDescMap = new (getAllocator()) BlockToSwitchDescMap(getAllocator());
4677         }
4678         return m_switchDescMap;
4679     }
4680
4681     // Invalidate the map of unique switch block successors. For example, since the hash key of the map
4682     // depends on block numbers, we must invalidate the map when the blocks are renumbered, to ensure that
4683     // we don't accidentally look up and return the wrong switch data.
4684     void InvalidateUniqueSwitchSuccMap()
4685     {
4686         m_switchDescMap = nullptr;
4687     }
4688
4689     // Requires "switchBlock" to be a block that ends in a switch.  Returns
4690     // the corresponding SwitchUniqueSuccSet.
4691     SwitchUniqueSuccSet GetDescriptorForSwitch(BasicBlock* switchBlk);
4692
4693     // The switch block "switchBlk" just had an entry with value "from" modified to the value "to".
4694     // Update "this" as necessary: if "from" is no longer an element of the jump table of "switchBlk",
4695     // remove it from "this", and ensure that "to" is a member.
4696     void UpdateSwitchTableTarget(BasicBlock* switchBlk, BasicBlock* from, BasicBlock* to);
4697
4698     // Remove the "SwitchUniqueSuccSet" of "switchBlk" in the BlockToSwitchDescMap.
4699     void fgInvalidateSwitchDescMapEntry(BasicBlock* switchBlk);
4700
4701     BasicBlock* fgFirstBlockOfHandler(BasicBlock* block);
4702
4703     flowList* fgGetPredForBlock(BasicBlock* block, BasicBlock* blockPred);
4704
4705     flowList* fgGetPredForBlock(BasicBlock* block, BasicBlock* blockPred, flowList*** ptrToPred);
4706
4707     flowList* fgSpliceOutPred(BasicBlock* block, BasicBlock* blockPred);
4708
4709     flowList* fgRemoveRefPred(BasicBlock* block, BasicBlock* blockPred);
4710
4711     flowList* fgRemoveAllRefPreds(BasicBlock* block, BasicBlock* blockPred);
4712
4713     flowList* fgRemoveAllRefPreds(BasicBlock* block, flowList** ptrToPred);
4714
4715     void fgRemoveBlockAsPred(BasicBlock* block);
4716
4717     void fgChangeSwitchBlock(BasicBlock* oldSwitchBlock, BasicBlock* newSwitchBlock);
4718
4719     void fgReplaceSwitchJumpTarget(BasicBlock* blockSwitch, BasicBlock* newTarget, BasicBlock* oldTarget);
4720
4721     void fgReplaceJumpTarget(BasicBlock* block, BasicBlock* newTarget, BasicBlock* oldTarget);
4722
4723     void fgReplacePred(BasicBlock* block, BasicBlock* oldPred, BasicBlock* newPred);
4724
4725     flowList* fgAddRefPred(BasicBlock* block,
4726                            BasicBlock* blockPred,
4727                            flowList*   oldEdge           = nullptr,
4728                            bool        initializingPreds = false); // Only set to 'true' when we are computing preds in
4729                                                                    // fgComputePreds()
4730
4731     void fgFindBasicBlocks();
4732
4733     bool fgIsBetterFallThrough(BasicBlock* bCur, BasicBlock* bAlt);
4734
4735     bool fgCheckEHCanInsertAfterBlock(BasicBlock* blk, unsigned regionIndex, bool putInTryRegion);
4736
4737     BasicBlock* fgFindInsertPoint(unsigned    regionIndex,
4738                                   bool        putInTryRegion,
4739                                   BasicBlock* startBlk,
4740                                   BasicBlock* endBlk,
4741                                   BasicBlock* nearBlk,
4742                                   BasicBlock* jumpBlk,
4743                                   bool        runRarely);
4744
4745     unsigned fgGetNestingLevel(BasicBlock* block, unsigned* pFinallyNesting = nullptr);
4746
4747     void fgRemoveEmptyBlocks();
4748
4749     void fgRemoveStmt(BasicBlock* block, GenTree* stmt);
4750
4751     bool fgCheckRemoveStmt(BasicBlock* block, GenTree* stmt);
4752
4753     void fgCreateLoopPreHeader(unsigned lnum);
4754
4755     void fgUnreachableBlock(BasicBlock* block);
4756
4757     void fgRemoveConditionalJump(BasicBlock* block);
4758
4759     BasicBlock* fgLastBBInMainFunction();
4760
4761     BasicBlock* fgEndBBAfterMainFunction();
4762
4763     void fgUnlinkRange(BasicBlock* bBeg, BasicBlock* bEnd);
4764
4765     void fgRemoveBlock(BasicBlock* block, bool unreachable);
4766
4767     bool fgCanCompactBlocks(BasicBlock* block, BasicBlock* bNext);
4768
4769     void fgCompactBlocks(BasicBlock* block, BasicBlock* bNext);
4770
4771     void fgUpdateLoopsAfterCompacting(BasicBlock* block, BasicBlock* bNext);
4772
4773     BasicBlock* fgConnectFallThrough(BasicBlock* bSrc, BasicBlock* bDst);
4774
4775     bool fgRenumberBlocks();
4776
4777     bool fgExpandRarelyRunBlocks();
4778
4779     bool fgEhAllowsMoveBlock(BasicBlock* bBefore, BasicBlock* bAfter);
4780
4781     void fgMoveBlocksAfter(BasicBlock* bStart, BasicBlock* bEnd, BasicBlock* insertAfterBlk);
4782
4783     enum FG_RELOCATE_TYPE
4784     {
4785         FG_RELOCATE_TRY,    // relocate the 'try' region
4786         FG_RELOCATE_HANDLER // relocate the handler region (including the filter if necessary)
4787     };
4788     BasicBlock* fgRelocateEHRange(unsigned regionIndex, FG_RELOCATE_TYPE relocateType);
4789
4790 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
4791 #if defined(_TARGET_ARM_)
4792     void fgClearFinallyTargetBit(BasicBlock* block);
4793 #endif // defined(_TARGET_ARM_)
4794     bool fgIsIntraHandlerPred(BasicBlock* predBlock, BasicBlock* block);
4795     bool fgAnyIntraHandlerPreds(BasicBlock* block);
4796     void fgInsertFuncletPrologBlock(BasicBlock* block);
4797     void fgCreateFuncletPrologBlocks();
4798     void fgCreateFunclets();
4799 #else  // !FEATURE_EH_FUNCLETS
4800     bool fgRelocateEHRegions();
4801 #endif // !FEATURE_EH_FUNCLETS
4802
4803     bool fgOptimizeUncondBranchToSimpleCond(BasicBlock* block, BasicBlock* target);
4804
4805     bool fgBlockEndFavorsTailDuplication(BasicBlock* block);
4806
4807     bool fgBlockIsGoodTailDuplicationCandidate(BasicBlock* block);
4808
4809     bool fgOptimizeEmptyBlock(BasicBlock* block);
4810
4811     bool fgOptimizeBranchToEmptyUnconditional(BasicBlock* block, BasicBlock* bDest);
4812
4813     bool fgOptimizeBranch(BasicBlock* bJump);
4814
4815     bool fgOptimizeSwitchBranches(BasicBlock* block);
4816
4817     bool fgOptimizeBranchToNext(BasicBlock* block, BasicBlock* bNext, BasicBlock* bPrev);
4818
4819     bool fgOptimizeSwitchJumps();
4820 #ifdef DEBUG
4821     void fgPrintEdgeWeights();
4822 #endif
4823     void                 fgComputeBlockAndEdgeWeights();
4824     BasicBlock::weight_t fgComputeMissingBlockWeights();
4825     void fgComputeCalledCount(BasicBlock::weight_t returnWeight);
4826     void fgComputeEdgeWeights();
4827
4828     void fgReorderBlocks();
4829
4830     void fgDetermineFirstColdBlock();
4831
4832     bool fgIsForwardBranch(BasicBlock* bJump, BasicBlock* bSrc = nullptr);
4833
4834     bool fgUpdateFlowGraph(bool doTailDup = false);
4835
4836     void fgFindOperOrder();
4837
4838     // method that returns if you should split here
4839     typedef bool(fgSplitPredicate)(GenTree* tree, GenTree* parent, fgWalkData* data);
4840
4841     void fgSetBlockOrder();
4842
4843     void fgRemoveReturnBlock(BasicBlock* block);
4844
4845     /* Helper code that has been factored out */
4846     inline void fgConvertBBToThrowBB(BasicBlock* block);
4847
4848     bool fgCastNeeded(GenTree* tree, var_types toType);
4849     GenTree* fgDoNormalizeOnStore(GenTree* tree);
4850     GenTree* fgMakeTmpArgNode(fgArgTabEntry* curArgTabEntry);
4851
4852     // The following check for loops that don't execute calls
4853     bool fgLoopCallMarked;
4854
4855     void fgLoopCallTest(BasicBlock* srcBB, BasicBlock* dstBB);
4856     void fgLoopCallMark();
4857
4858     void fgMarkLoopHead(BasicBlock* block);
4859
4860     unsigned fgGetCodeEstimate(BasicBlock* block);
4861
4862 #if DUMP_FLOWGRAPHS
4863     const char* fgProcessEscapes(const char* nameIn, escapeMapping_t* map);
4864     FILE* fgOpenFlowGraphFile(bool* wbDontClose, Phases phase, LPCWSTR type);
4865     bool fgDumpFlowGraph(Phases phase);
4866
4867 #endif // DUMP_FLOWGRAPHS
4868
4869 #ifdef DEBUG
4870     void fgDispDoms();
4871     void fgDispReach();
4872     void fgDispBBLiveness(BasicBlock* block);
4873     void fgDispBBLiveness();
4874     void fgTableDispBasicBlock(BasicBlock* block, int ibcColWidth = 0);
4875     void fgDispBasicBlocks(BasicBlock* firstBlock, BasicBlock* lastBlock, bool dumpTrees);
4876     void fgDispBasicBlocks(bool dumpTrees = false);
4877     void fgDumpStmtTree(GenTree* stmt, unsigned bbNum);
4878     void fgDumpBlock(BasicBlock* block);
4879     void fgDumpTrees(BasicBlock* firstBlock, BasicBlock* lastBlock);
4880
4881     static fgWalkPreFn fgStress64RsltMulCB;
4882     void               fgStress64RsltMul();
4883     void               fgDebugCheckUpdate();
4884     void fgDebugCheckBBlist(bool checkBBNum = false, bool checkBBRefs = true);
4885     void fgDebugCheckBlockLinks();
4886     void fgDebugCheckLinks(bool morphTrees = false);
4887     void fgDebugCheckStmtsList(BasicBlock* block, bool morphTrees);
4888     void fgDebugCheckNodeLinks(BasicBlock* block, GenTree* stmt);
4889     void fgDebugCheckNodesUniqueness();
4890
4891     void fgDebugCheckFlags(GenTree* tree);
4892     void fgDebugCheckFlagsHelper(GenTree* tree, unsigned treeFlags, unsigned chkFlags);
4893     void fgDebugCheckTryFinallyExits();
4894 #endif
4895
4896     static GenTree* fgGetFirstNode(GenTree* tree);
4897
4898     //--------------------- Walking the trees in the IR -----------------------
4899
4900     struct fgWalkData
4901     {
4902         Compiler*     compiler;
4903         fgWalkPreFn*  wtprVisitorFn;
4904         fgWalkPostFn* wtpoVisitorFn;
4905         void*         pCallbackData; // user-provided data
4906         bool          wtprLclsOnly;  // whether to only visit lclvar nodes
4907         GenTree*      parent;        // parent of current node, provided to callback
4908         GenTreeStack* parentStack;   // stack of parent nodes, if asked for
4909 #ifdef DEBUG
4910         bool printModified; // callback can use this
4911 #endif
4912     };
4913
4914     fgWalkResult fgWalkTreePre(GenTree**    pTree,
4915                                fgWalkPreFn* visitor,
4916                                void*        pCallBackData = nullptr,
4917                                bool         lclVarsOnly   = false,
4918                                bool         computeStack  = false);
4919
4920     fgWalkResult fgWalkTree(GenTree**     pTree,
4921                             fgWalkPreFn*  preVisitor,
4922                             fgWalkPostFn* postVisitor,
4923                             void*         pCallBackData = nullptr);
4924
4925     void fgWalkAllTreesPre(fgWalkPreFn* visitor, void* pCallBackData);
4926
4927     //----- Postorder
4928
4929     fgWalkResult fgWalkTreePost(GenTree**     pTree,
4930                                 fgWalkPostFn* visitor,
4931                                 void*         pCallBackData = nullptr,
4932                                 bool          computeStack  = false);
4933
4934     // An fgWalkPreFn that looks for expressions that have inline throws in
4935     // minopts mode. Basically it looks for tress with gtOverflowEx() or
4936     // GTF_IND_RNGCHK.  It returns WALK_ABORT if one is found.  It
4937     // returns WALK_SKIP_SUBTREES if GTF_EXCEPT is not set (assumes flags
4938     // properly propagated to parent trees).  It returns WALK_CONTINUE
4939     // otherwise.
4940     static fgWalkResult fgChkThrowCB(GenTree** pTree, Compiler::fgWalkData* data);
4941     static fgWalkResult fgChkLocAllocCB(GenTree** pTree, Compiler::fgWalkData* data);
4942     static fgWalkResult fgChkQmarkCB(GenTree** pTree, Compiler::fgWalkData* data);
4943
4944     /**************************************************************************
4945      *                          PROTECTED
4946      *************************************************************************/
4947
4948 protected:
4949     friend class SsaBuilder;
4950     friend struct ValueNumberState;
4951
4952     //--------------------- Detect the basic blocks ---------------------------
4953
4954     BasicBlock** fgBBs; // Table of pointers to the BBs
4955
4956     void        fgInitBBLookup();
4957     BasicBlock* fgLookupBB(unsigned addr);
4958
4959     void fgFindJumpTargets(const BYTE* codeAddr, IL_OFFSET codeSize, FixedBitVect* jumpTarget);
4960
4961     void fgMarkBackwardJump(BasicBlock* startBlock, BasicBlock* endBlock);
4962
4963     void fgLinkBasicBlocks();
4964
4965     unsigned fgMakeBasicBlocks(const BYTE* codeAddr, IL_OFFSET codeSize, FixedBitVect* jumpTarget);
4966
4967     void fgCheckBasicBlockControlFlow();
4968
4969     void fgControlFlowPermitted(BasicBlock* blkSrc,
4970                                 BasicBlock* blkDest,
4971                                 BOOL        IsLeave = false /* is the src a leave block */);
4972
4973     bool fgFlowToFirstBlockOfInnerTry(BasicBlock* blkSrc, BasicBlock* blkDest, bool sibling);
4974
4975     void fgObserveInlineConstants(OPCODE opcode, const FgStack& stack, bool isInlining);
4976
4977     void fgAdjustForAddressExposedOrWrittenThis();
4978
4979     bool                        fgProfileData_ILSizeMismatch;
4980     ICorJitInfo::ProfileBuffer* fgProfileBuffer;
4981     ULONG                       fgProfileBufferCount;
4982     ULONG                       fgNumProfileRuns;
4983
4984     unsigned fgStressBBProf()
4985     {
4986 #ifdef DEBUG
4987         unsigned result = JitConfig.JitStressBBProf();
4988         if (result == 0)
4989         {
4990             if (compStressCompile(STRESS_BB_PROFILE, 15))
4991             {
4992                 result = 1;
4993             }
4994         }
4995         return result;
4996 #else
4997         return 0;
4998 #endif
4999     }
5000
5001     bool fgHaveProfileData();
5002     bool fgGetProfileWeightForBasicBlock(IL_OFFSET offset, unsigned* weight);
5003     void fgInstrumentMethod();
5004
5005 public:
5006     // fgIsUsingProfileWeights - returns true if we have real profile data for this method
5007     //                           or if we have some fake profile data for the stress mode
5008     bool fgIsUsingProfileWeights()
5009     {
5010         return (fgHaveProfileData() || fgStressBBProf());
5011     }
5012
5013     // fgProfileRunsCount - returns total number of scenario runs for the profile data
5014     //                      or BB_UNITY_WEIGHT when we aren't using profile data.
5015     unsigned fgProfileRunsCount()
5016     {
5017         return fgIsUsingProfileWeights() ? fgNumProfileRuns : BB_UNITY_WEIGHT;
5018     }
5019
5020 //-------- Insert a statement at the start or end of a basic block --------
5021
5022 #ifdef DEBUG
5023 public:
5024     static bool fgBlockContainsStatementBounded(BasicBlock* block, GenTree* stmt, bool answerOnBoundExceeded = true);
5025 #endif
5026
5027 public:
5028     GenTreeStmt* fgInsertStmtAtEnd(BasicBlock* block, GenTree* node);
5029
5030 public: // Used by linear scan register allocation
5031     GenTreeStmt* fgInsertStmtNearEnd(BasicBlock* block, GenTree* node);
5032
5033 private:
5034     GenTree* fgInsertStmtAtBeg(BasicBlock* block, GenTree* stmt);
5035     GenTree* fgInsertStmtAfter(BasicBlock* block, GenTree* insertionPoint, GenTree* stmt);
5036
5037 public: // Used by linear scan register allocation
5038     GenTree* fgInsertStmtBefore(BasicBlock* block, GenTree* insertionPoint, GenTree* stmt);
5039
5040 private:
5041     GenTree* fgInsertStmtListAfter(BasicBlock* block, GenTree* stmtAfter, GenTree* stmtList);
5042
5043     //                  Create a new temporary variable to hold the result of *ppTree,
5044     //                  and transform the graph accordingly.
5045     GenTree* fgInsertCommaFormTemp(GenTree** ppTree, CORINFO_CLASS_HANDLE structType = nullptr);
5046     GenTree* fgMakeMultiUse(GenTree** ppTree);
5047
5048 private:
5049     //                  Recognize a bitwise rotation pattern and convert into a GT_ROL or a GT_ROR node.
5050     GenTree* fgRecognizeAndMorphBitwiseRotation(GenTree* tree);
5051     bool fgOperIsBitwiseRotationRoot(genTreeOps oper);
5052
5053     //-------- Determine the order in which the trees will be evaluated -------
5054
5055     unsigned fgTreeSeqNum;
5056     GenTree* fgTreeSeqLst;
5057     GenTree* fgTreeSeqBeg;
5058
5059     GenTree* fgSetTreeSeq(GenTree* tree, GenTree* prev = nullptr, bool isLIR = false);
5060     void fgSetTreeSeqHelper(GenTree* tree, bool isLIR);
5061     void fgSetTreeSeqFinish(GenTree* tree, bool isLIR);
5062     void fgSetStmtSeq(GenTree* tree);
5063     void fgSetBlockOrder(BasicBlock* block);
5064
5065     //------------------------- Morphing --------------------------------------
5066
5067     unsigned fgPtrArgCntMax;
5068
5069 public:
5070     //------------------------------------------------------------------------
5071     // fgGetPtrArgCntMax: Return the maximum number of pointer-sized stack arguments that calls inside this method
5072     // can push on the stack. This value is calculated during morph.
5073     //
5074     // Return Value:
5075     //    Returns fgPtrArgCntMax, that is a private field.
5076     //
5077     unsigned fgGetPtrArgCntMax() const
5078     {
5079         return fgPtrArgCntMax;
5080     }
5081
5082     //------------------------------------------------------------------------
5083     // fgSetPtrArgCntMax: Set the maximum number of pointer-sized stack arguments that calls inside this method
5084     // can push on the stack. This function is used during StackLevelSetter to fix incorrect morph calculations.
5085     //
5086     void fgSetPtrArgCntMax(unsigned argCntMax)
5087     {
5088         fgPtrArgCntMax = argCntMax;
5089     }
5090
5091     bool compCanEncodePtrArgCntMax();
5092
5093 private:
5094     hashBv* fgOutgoingArgTemps;
5095     hashBv* fgCurrentlyInUseArgTemps;
5096
5097     void fgSetRngChkTarget(GenTree* tree, bool delay = true);
5098
5099     BasicBlock* fgSetRngChkTargetInner(SpecialCodeKind kind, bool delay);
5100
5101 #if REARRANGE_ADDS
5102     void fgMoveOpsLeft(GenTree* tree);
5103 #endif
5104
5105     bool fgIsCommaThrow(GenTree* tree, bool forFolding = false);
5106
5107     bool fgIsThrow(GenTree* tree);
5108
5109     bool fgInDifferentRegions(BasicBlock* blk1, BasicBlock* blk2);
5110     bool fgIsBlockCold(BasicBlock* block);
5111
5112     GenTree* fgMorphCastIntoHelper(GenTree* tree, int helper, GenTree* oper);
5113
5114     GenTree* fgMorphIntoHelperCall(GenTree* tree, int helper, GenTreeArgList* args, bool morphArgs = true);
5115
5116     GenTree* fgMorphStackArgForVarArgs(unsigned lclNum, var_types varType, unsigned lclOffs);
5117
5118     // A "MorphAddrContext" carries information from the surrounding context.  If we are evaluating a byref address,
5119     // it is useful to know whether the address will be immediately dereferenced, or whether the address value will
5120     // be used, perhaps by passing it as an argument to a called method.  This affects how null checking is done:
5121     // for sufficiently small offsets, we can rely on OS page protection to implicitly null-check addresses that we
5122     // know will be dereferenced.  To know that reliance on implicit null checking is sound, we must further know that
5123     // all offsets between the top-level indirection and the bottom are constant, and that their sum is sufficiently
5124     // small; hence the other fields of MorphAddrContext.
5125     enum MorphAddrContextKind
5126     {
5127         MACK_Ind,
5128         MACK_Addr,
5129     };
5130     struct MorphAddrContext
5131     {
5132         MorphAddrContextKind m_kind;
5133         bool                 m_allConstantOffsets; // Valid only for "m_kind == MACK_Ind".  True iff all offsets between
5134                                                    // top-level indirection and here have been constants.
5135         size_t m_totalOffset; // Valid only for "m_kind == MACK_Ind", and if "m_allConstantOffsets" is true.
5136                               // In that case, is the sum of those constant offsets.
5137
5138         MorphAddrContext(MorphAddrContextKind kind) : m_kind(kind), m_allConstantOffsets(true), m_totalOffset(0)
5139         {
5140         }
5141     };
5142
5143     // A MACK_CopyBlock context is immutable, so we can just make one of these and share it.
5144     static MorphAddrContext s_CopyBlockMAC;
5145
5146 #ifdef FEATURE_SIMD
5147     GenTree* getSIMDStructFromField(GenTree*   tree,
5148                                     var_types* baseTypeOut,
5149                                     unsigned*  indexOut,
5150                                     unsigned*  simdSizeOut,
5151                                     bool       ignoreUsedInSIMDIntrinsic = false);
5152     GenTree* fgMorphFieldAssignToSIMDIntrinsicSet(GenTree* tree);
5153     GenTree* fgMorphFieldToSIMDIntrinsicGet(GenTree* tree);
5154     bool fgMorphCombineSIMDFieldAssignments(BasicBlock* block, GenTree* stmt);
5155     void impMarkContiguousSIMDFieldAssignments(GenTree* stmt);
5156
5157     // fgPreviousCandidateSIMDFieldAsgStmt is only used for tracking previous simd field assignment
5158     // in function: Complier::impMarkContiguousSIMDFieldAssignments.
5159     GenTree* fgPreviousCandidateSIMDFieldAsgStmt;
5160
5161 #endif // FEATURE_SIMD
5162     GenTree* fgMorphArrayIndex(GenTree* tree);
5163     GenTree* fgMorphCast(GenTree* tree);
5164     GenTree* fgUnwrapProxy(GenTree* objRef);
5165     GenTreeFieldList* fgMorphLclArgToFieldlist(GenTreeLclVarCommon* lcl);
5166     void fgInitArgInfo(GenTreeCall* call);
5167     GenTreeCall* fgMorphArgs(GenTreeCall* call);
5168     GenTreeArgList* fgMorphArgList(GenTreeArgList* args, MorphAddrContext* mac);
5169
5170     void fgMakeOutgoingStructArgCopy(GenTreeCall*         call,
5171                                      GenTree*             args,
5172                                      unsigned             argIndex,
5173                                      CORINFO_CLASS_HANDLE copyBlkClass);
5174
5175     void fgFixupStructReturn(GenTree* call);
5176     GenTree* fgMorphLocalVar(GenTree* tree, bool forceRemorph);
5177
5178 public:
5179     bool fgAddrCouldBeNull(GenTree* addr);
5180
5181 private:
5182     GenTree* fgMorphField(GenTree* tree, MorphAddrContext* mac);
5183     bool fgCanFastTailCall(GenTreeCall* call);
5184     bool fgCheckStmtAfterTailCall();
5185     void fgMorphTailCall(GenTreeCall* call, void* pfnCopyArgs);
5186     GenTree* fgGetStubAddrArg(GenTreeCall* call);
5187     void fgMorphRecursiveFastTailCallIntoLoop(BasicBlock* block, GenTreeCall* recursiveTailCall);
5188     GenTree* fgAssignRecursiveCallArgToCallerParam(GenTree*       arg,
5189                                                    fgArgTabEntry* argTabEntry,
5190                                                    BasicBlock*    block,
5191                                                    IL_OFFSETX     callILOffset,
5192                                                    GenTree*       tmpAssignmentInsertionPoint,
5193                                                    GenTree*       paramAssignmentInsertionPoint);
5194     static int fgEstimateCallStackSize(GenTreeCall* call);
5195     GenTree* fgMorphCall(GenTreeCall* call);
5196     void fgMorphCallInline(GenTreeCall* call, InlineResult* result);
5197     void fgMorphCallInlineHelper(GenTreeCall* call, InlineResult* result);
5198 #if DEBUG
5199     void fgNoteNonInlineCandidate(GenTreeStmt* stmt, GenTreeCall* call);
5200     static fgWalkPreFn fgFindNonInlineCandidate;
5201 #endif
5202     GenTree* fgOptimizeDelegateConstructor(GenTreeCall*            call,
5203                                            CORINFO_CONTEXT_HANDLE* ExactContextHnd,
5204                                            CORINFO_RESOLVED_TOKEN* ldftnToken);
5205     GenTree* fgMorphLeaf(GenTree* tree);
5206     void fgAssignSetVarDef(GenTree* tree);
5207     GenTree* fgMorphOneAsgBlockOp(GenTree* tree);
5208     GenTree* fgMorphInitBlock(GenTree* tree);
5209     GenTree* fgMorphBlkToInd(GenTreeBlk* tree, var_types type);
5210     GenTree* fgMorphGetStructAddr(GenTree** pTree, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd, bool isRValue = false);
5211     GenTree* fgMorphBlkNode(GenTree* tree, bool isDest);
5212     GenTree* fgMorphBlockOperand(GenTree* tree, var_types asgType, unsigned blockWidth, bool isDest);
5213     void fgMorphUnsafeBlk(GenTreeObj* obj);
5214     GenTree* fgMorphCopyBlock(GenTree* tree);
5215     GenTree* fgMorphForRegisterFP(GenTree* tree);
5216     GenTree* fgMorphSmpOp(GenTree* tree, MorphAddrContext* mac = nullptr);
5217     GenTree* fgMorphModToSubMulDiv(GenTreeOp* tree);
5218     GenTree* fgMorphSmpOpOptional(GenTreeOp* tree);
5219     GenTree* fgMorphRecognizeBoxNullable(GenTree* compare);
5220
5221     GenTree* fgMorphToEmulatedFP(GenTree* tree);
5222     GenTree* fgMorphConst(GenTree* tree);
5223
5224 public:
5225     GenTree* fgMorphTree(GenTree* tree, MorphAddrContext* mac = nullptr);
5226
5227 private:
5228 #if LOCAL_ASSERTION_PROP
5229     void fgKillDependentAssertionsSingle(unsigned lclNum DEBUGARG(GenTree* tree));
5230     void fgKillDependentAssertions(unsigned lclNum DEBUGARG(GenTree* tree));
5231 #endif
5232     void fgMorphTreeDone(GenTree* tree, GenTree* oldTree = nullptr DEBUGARG(int morphNum = 0));
5233
5234     GenTreeStmt* fgMorphStmt;
5235
5236     unsigned fgGetBigOffsetMorphingTemp(var_types type); // We cache one temp per type to be
5237                                                          // used when morphing big offset.
5238
5239     //----------------------- Liveness analysis -------------------------------
5240
5241     VARSET_TP fgCurUseSet; // vars used     by block (before an assignment)
5242     VARSET_TP fgCurDefSet; // vars assigned by block (before a use)
5243
5244     MemoryKindSet fgCurMemoryUse;   // True iff the current basic block uses memory.
5245     MemoryKindSet fgCurMemoryDef;   // True iff the current basic block modifies memory.
5246     MemoryKindSet fgCurMemoryHavoc; // True if  the current basic block is known to set memory to a "havoc" value.
5247
5248     bool byrefStatesMatchGcHeapStates; // True iff GcHeap and ByrefExposed memory have all the same def points.
5249
5250     void fgMarkUseDef(GenTreeLclVarCommon* tree);
5251
5252     void fgBeginScopeLife(VARSET_TP* inScope, VarScopeDsc* var);
5253     void fgEndScopeLife(VARSET_TP* inScope, VarScopeDsc* var);
5254
5255     void fgMarkInScope(BasicBlock* block, VARSET_VALARG_TP inScope);
5256     void fgUnmarkInScope(BasicBlock* block, VARSET_VALARG_TP unmarkScope);
5257
5258     void fgExtendDbgScopes();
5259     void fgExtendDbgLifetimes();
5260
5261 #ifdef DEBUG
5262     void fgDispDebugScopes();
5263 #endif // DEBUG
5264
5265     //-------------------------------------------------------------------------
5266     //
5267     //  The following keeps track of any code we've added for things like array
5268     //  range checking or explicit calls to enable GC, and so on.
5269     //
5270 public:
5271     struct AddCodeDsc
5272     {
5273         AddCodeDsc*     acdNext;
5274         BasicBlock*     acdDstBlk; // block  to  which we jump
5275         unsigned        acdData;
5276         SpecialCodeKind acdKind; // what kind of a special block is this?
5277 #if !FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
5278         bool     acdStkLvlInit; // has acdStkLvl value been already set?
5279         unsigned acdStkLvl;
5280 #endif // !FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
5281     };
5282
5283 private:
5284     static unsigned acdHelper(SpecialCodeKind codeKind);
5285
5286     AddCodeDsc* fgAddCodeList;
5287     bool        fgAddCodeModf;
5288     bool        fgRngChkThrowAdded;
5289     AddCodeDsc* fgExcptnTargetCache[SCK_COUNT];
5290
5291     BasicBlock* fgRngChkTarget(BasicBlock* block, SpecialCodeKind kind);
5292
5293     BasicBlock* fgAddCodeRef(BasicBlock* srcBlk, unsigned refData, SpecialCodeKind kind);
5294
5295 public:
5296     AddCodeDsc* fgFindExcptnTarget(SpecialCodeKind kind, unsigned refData);
5297
5298     bool fgUseThrowHelperBlocks();
5299
5300     AddCodeDsc* fgGetAdditionalCodeDescriptors()
5301     {
5302         return fgAddCodeList;
5303     }
5304
5305 private:
5306     bool fgIsCodeAdded();
5307
5308     bool fgIsThrowHlpBlk(BasicBlock* block);
5309
5310 #if !FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
5311     unsigned fgThrowHlpBlkStkLevel(BasicBlock* block);
5312 #endif // !FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
5313
5314     unsigned fgBigOffsetMorphingTemps[TYP_COUNT];
5315
5316     unsigned fgCheckInlineDepthAndRecursion(InlineInfo* inlineInfo);
5317     void fgInvokeInlineeCompiler(GenTreeCall* call, InlineResult* result);
5318     void fgInsertInlineeBlocks(InlineInfo* pInlineInfo);
5319     GenTree* fgInlinePrependStatements(InlineInfo* inlineInfo);
5320     void fgInlineAppendStatements(InlineInfo* inlineInfo, BasicBlock* block, GenTree* stmt);
5321
5322 #if FEATURE_MULTIREG_RET
5323     GenTree* fgGetStructAsStructPtr(GenTree* tree);
5324     GenTree* fgAssignStructInlineeToVar(GenTree* child, CORINFO_CLASS_HANDLE retClsHnd);
5325     void fgAttachStructInlineeToAsg(GenTree* tree, GenTree* child, CORINFO_CLASS_HANDLE retClsHnd);
5326 #endif // FEATURE_MULTIREG_RET
5327
5328     static fgWalkPreFn  fgUpdateInlineReturnExpressionPlaceHolder;
5329     static fgWalkPostFn fgLateDevirtualization;
5330
5331 #ifdef DEBUG
5332     static fgWalkPreFn fgDebugCheckInlineCandidates;
5333
5334     void               CheckNoFatPointerCandidatesLeft();
5335     static fgWalkPreFn fgDebugCheckFatPointerCandidates;
5336 #endif
5337
5338     void fgPromoteStructs();
5339     void fgMorphStructField(GenTree* tree, GenTree* parent);
5340     void fgMorphLocalField(GenTree* tree, GenTree* parent);
5341
5342     // Identify which parameters are implicit byrefs, and flag their LclVarDscs.
5343     void fgMarkImplicitByRefArgs();
5344
5345     // Change implicit byrefs' types from struct to pointer, and for any that were
5346     // promoted, create new promoted struct temps.
5347     void fgRetypeImplicitByRefArgs();
5348
5349     // Rewrite appearances of implicit byrefs (manifest the implied additional level of indirection).
5350     bool fgMorphImplicitByRefArgs(GenTree* tree);
5351     GenTree* fgMorphImplicitByRefArgs(GenTree* tree, bool isAddr);
5352
5353     // Clear up annotations for any struct promotion temps created for implicit byrefs.
5354     void fgMarkDemotedImplicitByRefArgs();
5355
5356     void fgMarkAddressExposedLocals();
5357
5358     static fgWalkPreFn  fgUpdateSideEffectsPre;
5359     static fgWalkPostFn fgUpdateSideEffectsPost;
5360
5361     // The given local variable, required to be a struct variable, is being assigned via
5362     // a "lclField", to make it masquerade as an integral type in the ABI.  Make sure that
5363     // the variable is not enregistered, and is therefore not promoted independently.
5364     void fgLclFldAssign(unsigned lclNum);
5365
5366     static fgWalkPreFn gtHasLocalsWithAddrOpCB;
5367
5368     enum TypeProducerKind
5369     {
5370         TPK_Unknown = 0, // May not be a RuntimeType
5371         TPK_Handle  = 1, // RuntimeType via handle
5372         TPK_GetType = 2, // RuntimeType via Object.get_Type()
5373         TPK_Null    = 3, // Tree value is null
5374         TPK_Other   = 4  // RuntimeType via other means
5375     };
5376
5377     TypeProducerKind gtGetTypeProducerKind(GenTree* tree);
5378     bool gtIsTypeHandleToRuntimeTypeHelper(GenTreeCall* call);
5379     bool gtIsActiveCSE_Candidate(GenTree* tree);
5380
5381 #ifdef DEBUG
5382     bool fgPrintInlinedMethods;
5383 #endif
5384
5385     bool fgIsBigOffset(size_t offset);
5386
5387     bool fgNeedReturnSpillTemp();
5388
5389     /*
5390     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
5391     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
5392     XX                                                                           XX
5393     XX                           Optimizer                                       XX
5394     XX                                                                           XX
5395     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
5396     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
5397     */
5398
5399 public:
5400     void optInit();
5401
5402     void optRemoveRangeCheck(GenTree* tree, GenTree* stmt);
5403     bool optIsRangeCheckRemovable(GenTree* tree);
5404
5405 protected:
5406     static fgWalkPreFn optValidRangeCheckIndex;
5407     static fgWalkPreFn optRemoveTreeVisitor; // Helper passed to Compiler::fgWalkAllTreesPre() to decrement the LclVar
5408                                              // usage counts
5409
5410     void optRemoveTree(GenTree* deadTree, GenTree* keepList);
5411
5412     /**************************************************************************
5413      *
5414      *************************************************************************/
5415
5416 protected:
5417     // Do hoisting for all loops.
5418     void optHoistLoopCode();
5419
5420     // To represent sets of VN's that have already been hoisted in outer loops.
5421     typedef JitHashTable<ValueNum, JitSmallPrimitiveKeyFuncs<ValueNum>, bool> VNToBoolMap;
5422     typedef VNToBoolMap VNSet;
5423
5424     struct LoopHoistContext
5425     {
5426     private:
5427         // The set of variables hoisted in the current loop (or nullptr if there are none).
5428         VNSet* m_pHoistedInCurLoop;
5429
5430     public:
5431         // Value numbers of expressions that have been hoisted in parent loops in the loop nest.
5432         VNSet m_hoistedInParentLoops;
5433         // Value numbers of expressions that have been hoisted in the current (or most recent) loop in the nest.
5434         // Previous decisions on loop-invariance of value numbers in the current loop.
5435         VNToBoolMap m_curLoopVnInvariantCache;
5436
5437         VNSet* GetHoistedInCurLoop(Compiler* comp)
5438         {
5439             if (m_pHoistedInCurLoop == nullptr)
5440             {
5441                 m_pHoistedInCurLoop = new (comp->getAllocatorLoopHoist()) VNSet(comp->getAllocatorLoopHoist());
5442             }
5443             return m_pHoistedInCurLoop;
5444         }
5445
5446         VNSet* ExtractHoistedInCurLoop()
5447         {
5448             VNSet* res          = m_pHoistedInCurLoop;
5449             m_pHoistedInCurLoop = nullptr;
5450             return res;
5451         }
5452
5453         LoopHoistContext(Compiler* comp)
5454             : m_pHoistedInCurLoop(nullptr)
5455             , m_hoistedInParentLoops(comp->getAllocatorLoopHoist())
5456             , m_curLoopVnInvariantCache(comp->getAllocatorLoopHoist())
5457         {
5458         }
5459     };
5460
5461     // Do hoisting for loop "lnum" (an index into the optLoopTable), and all loops nested within it.
5462     // Tracks the expressions that have been hoisted by containing loops by temporary recording their
5463     // value numbers in "m_hoistedInParentLoops".  This set is not modified by the call.
5464     void optHoistLoopNest(unsigned lnum, LoopHoistContext* hoistCtxt);
5465
5466     // Do hoisting for a particular loop ("lnum" is an index into the optLoopTable.)
5467     // Assumes that expressions have been hoisted in containing loops if their value numbers are in
5468     // "m_hoistedInParentLoops".
5469     //
5470     void optHoistThisLoop(unsigned lnum, LoopHoistContext* hoistCtxt);
5471
5472     // Hoist all expressions in "blk" that are invariant in loop "lnum" (an index into the optLoopTable)
5473     // outside of that loop.  Exempt expressions whose value number is in "m_hoistedInParentLoops"; add VN's of hoisted
5474     // expressions to "hoistInLoop".
5475     void optHoistLoopExprsForBlock(BasicBlock* blk, unsigned lnum, LoopHoistContext* hoistCtxt);
5476
5477     // Return true if the tree looks profitable to hoist out of loop 'lnum'.
5478     bool optIsProfitableToHoistableTree(GenTree* tree, unsigned lnum);
5479
5480     // Hoist all proper sub-expressions of "tree" (which occurs in "stmt", which occurs in "blk")
5481     // that are invariant in loop "lnum" (an index into the optLoopTable)
5482     // outside of that loop.  Exempt expressions whose value number is in "hoistedInParents"; add VN's of hoisted
5483     // expressions to "hoistInLoop".
5484     // Returns "true" iff "tree" is loop-invariant (wrt "lnum").
5485     // Assumes that the value of "*firstBlockAndBeforeSideEffect" indicates that we're in the first block, and before
5486     // any possible globally visible side effects.  Assume is called in evaluation order, and updates this.
5487     bool optHoistLoopExprsForTree(GenTree*          tree,
5488                                   unsigned          lnum,
5489                                   LoopHoistContext* hoistCtxt,
5490                                   bool*             firstBlockAndBeforeSideEffect,
5491                                   bool*             pHoistable,
5492                                   bool*             pCctorDependent);
5493
5494     // Performs the hoisting 'tree' into the PreHeader for loop 'lnum'
5495     void optHoistCandidate(GenTree* tree, unsigned lnum, LoopHoistContext* hoistCtxt);
5496
5497     // Returns true iff the ValueNum "vn" represents a value that is loop-invariant in "lnum".
5498     //   Constants and init values are always loop invariant.
5499     //   VNPhi's connect VN's to the SSA definition, so we can know if the SSA def occurs in the loop.
5500     bool optVNIsLoopInvariant(ValueNum vn, unsigned lnum, VNToBoolMap* recordedVNs);
5501
5502     // Returns "true" iff "tree" is valid at the head of loop "lnum", in the context of the hoist substitution
5503     // "subst".  If "tree" is a local SSA var, it is valid if its SSA definition occurs outside of the loop, or
5504     // if it is in the domain of "subst" (meaning that it's definition has been previously hoisted, with a "standin"
5505     // local.)  If tree is a constant, it is valid.  Otherwise, if it is an operator, it is valid iff its children are.
5506     bool optTreeIsValidAtLoopHead(GenTree* tree, unsigned lnum);
5507
5508     // If "blk" is the entry block of a natural loop, returns true and sets "*pLnum" to the index of the loop
5509     // in the loop table.
5510     bool optBlockIsLoopEntry(BasicBlock* blk, unsigned* pLnum);
5511
5512     // Records the set of "side effects" of all loops: fields (object instance and static)
5513     // written to, and SZ-array element type equivalence classes updated.
5514     void optComputeLoopSideEffects();
5515
5516 private:
5517     // Requires "lnum" to be the index of an outermost loop in the loop table.  Traverses the body of that loop,
5518     // including all nested loops, and records the set of "side effects" of the loop: fields (object instance and
5519     // static) written to, and SZ-array element type equivalence classes updated.
5520     void optComputeLoopNestSideEffects(unsigned lnum);
5521
5522     // Add the side effects of "blk" (which is required to be within a loop) to all loops of which it is a part.
5523     void optComputeLoopSideEffectsOfBlock(BasicBlock* blk);
5524
5525     // Hoist the expression "expr" out of loop "lnum".
5526     void optPerformHoistExpr(GenTree* expr, unsigned lnum);
5527
5528 public:
5529     void optOptimizeBools();
5530
5531 private:
5532     GenTree* optIsBoolCond(GenTree* condBranch, GenTree** compPtr, bool* boolPtr);
5533 #ifdef DEBUG
5534     void optOptimizeBoolsGcStress(BasicBlock* condBlock);
5535 #endif
5536 public:
5537     void optOptimizeLayout(); // Optimize the BasicBlock layout of the method
5538
5539     void optOptimizeLoops(); // for "while-do" loops duplicates simple loop conditions and transforms
5540                              // the loop into a "do-while" loop
5541                              // Also finds all natural loops and records them in the loop table
5542
5543     // Optionally clone loops in the loop table.
5544     void optCloneLoops();
5545
5546     // Clone loop "loopInd" in the loop table.
5547     void optCloneLoop(unsigned loopInd, LoopCloneContext* context);
5548
5549     // Ensure that loop "loopInd" has a unique head block.  (If the existing entry has
5550     // non-loop predecessors other than the head entry, create a new, empty block that goes (only) to the entry,
5551     // and redirects the preds of the entry to this new block.)  Sets the weight of the newly created block to
5552     // "ambientWeight".
5553     void optEnsureUniqueHead(unsigned loopInd, unsigned ambientWeight);
5554
5555     void optUnrollLoops(); // Unrolls loops (needs to have cost info)
5556
5557 protected:
5558     // This enumeration describes what is killed by a call.
5559
5560     enum callInterf
5561     {
5562         CALLINT_NONE,       // no interference                               (most helpers)
5563         CALLINT_REF_INDIRS, // kills GC ref indirections                     (SETFIELD OBJ)
5564         CALLINT_SCL_INDIRS, // kills non GC ref indirections                 (SETFIELD non-OBJ)
5565         CALLINT_ALL_INDIRS, // kills both GC ref and non GC ref indirections (SETFIELD STRUCT)
5566         CALLINT_ALL,        // kills everything                              (normal method call)
5567     };
5568
5569 public:
5570     // A "LoopDsc" describes a ("natural") loop.  We (currently) require the body of a loop to be a contiguous (in
5571     // bbNext order) sequence of basic blocks.  (At times, we may require the blocks in a loop to be "properly numbered"
5572     // in bbNext order; we use comparisons on the bbNum to decide order.)
5573     // The blocks that define the body are
5574     //   first <= top <= entry <= bottom   .
5575     // The "head" of the loop is a block outside the loop that has "entry" as a successor. We only support loops with a
5576     // single 'head' block. The meanings of these blocks are given in the definitions below. Also see the picture at
5577     // Compiler::optFindNaturalLoops().
5578     struct LoopDsc
5579     {
5580         BasicBlock* lpHead;  // HEAD of the loop (not part of the looping of the loop) -- has ENTRY as a successor.
5581         BasicBlock* lpFirst; // FIRST block (in bbNext order) reachable within this loop.  (May be part of a nested
5582                              // loop, but not the outer loop.)
5583         BasicBlock* lpTop;   // loop TOP (the back edge from lpBottom reaches here) (in most cases FIRST and TOP are the
5584                              // same)
5585         BasicBlock* lpEntry; // the ENTRY in the loop (in most cases TOP or BOTTOM)
5586         BasicBlock* lpBottom; // loop BOTTOM (from here we have a back edge to the TOP)
5587         BasicBlock* lpExit;   // if a single exit loop this is the EXIT (in most cases BOTTOM)
5588
5589         callInterf   lpAsgCall;     // "callInterf" for calls in the loop
5590         ALLVARSET_TP lpAsgVars;     // set of vars assigned within the loop (all vars, not just tracked)
5591         varRefKinds  lpAsgInds : 8; // set of inds modified within the loop
5592
5593         unsigned short lpFlags; // Mask of the LPFLG_* constants
5594
5595         unsigned char lpExitCnt; // number of exits from the loop
5596
5597         unsigned char lpParent;  // The index of the most-nested loop that completely contains this one,
5598                                  // or else BasicBlock::NOT_IN_LOOP if no such loop exists.
5599         unsigned char lpChild;   // The index of a nested loop, or else BasicBlock::NOT_IN_LOOP if no child exists.
5600                                  // (Actually, an "immediately" nested loop --
5601                                  // no other child of this loop is a parent of lpChild.)
5602         unsigned char lpSibling; // The index of another loop that is an immediate child of lpParent,
5603                                  // or else BasicBlock::NOT_IN_LOOP.  One can enumerate all the children of a loop
5604                                  // by following "lpChild" then "lpSibling" links.
5605
5606 #define LPFLG_DO_WHILE 0x0001 // it's a do-while loop (i.e ENTRY is at the TOP)
5607 #define LPFLG_ONE_EXIT 0x0002 // the loop has only one exit
5608
5609 #define LPFLG_ITER 0x0004      // for (i = icon or lclVar; test_condition(); i++)
5610 #define LPFLG_HOISTABLE 0x0008 // the loop is in a form that is suitable for hoisting expressions
5611 #define LPFLG_CONST 0x0010     // for (i=icon;i<icon;i++){ ... } - constant loop
5612
5613 #define LPFLG_VAR_INIT 0x0020   // iterator is initialized with a local var (var # found in lpVarInit)
5614 #define LPFLG_CONST_INIT 0x0040 // iterator is initialized with a constant (found in lpConstInit)
5615
5616 #define LPFLG_VAR_LIMIT 0x0100    // iterator is compared with a local var (var # found in lpVarLimit)
5617 #define LPFLG_CONST_LIMIT 0x0200  // iterator is compared with a constant (found in lpConstLimit)
5618 #define LPFLG_ARRLEN_LIMIT 0x0400 // iterator is compared with a.len or a[i].len (found in lpArrLenLimit)
5619 #define LPFLG_SIMD_LIMIT 0x0080   // iterator is compared with Vector<T>.Count (found in lpConstLimit)
5620
5621 #define LPFLG_HAS_PREHEAD 0x0800 // lpHead is known to be a preHead for this loop
5622 #define LPFLG_REMOVED 0x1000     // has been removed from the loop table (unrolled or optimized away)
5623 #define LPFLG_DONT_UNROLL 0x2000 // do not unroll this loop
5624
5625 #define LPFLG_ASGVARS_YES 0x4000 // "lpAsgVars" has been  computed
5626 #define LPFLG_ASGVARS_INC 0x8000 // "lpAsgVars" is incomplete -- vars beyond those representable in an AllVarSet
5627                                  // type are assigned to.
5628
5629         bool lpLoopHasMemoryHavoc[MemoryKindCount]; // The loop contains an operation that we assume has arbitrary
5630                                                     // memory side effects.  If this is set, the fields below
5631                                                     // may not be accurate (since they become irrelevant.)
5632         bool lpContainsCall;                        // True if executing the loop body *may* execute a call
5633
5634         VARSET_TP lpVarInOut;  // The set of variables that are IN or OUT during the execution of this loop
5635         VARSET_TP lpVarUseDef; // The set of variables that are USE or DEF during the execution of this loop
5636
5637         int lpHoistedExprCount; // The register count for the non-FP expressions from inside this loop that have been
5638                                 // hoisted
5639         int lpLoopVarCount;     // The register count for the non-FP LclVars that are read/written inside this loop
5640         int lpVarInOutCount;    // The register count for the non-FP LclVars that are alive inside or accross this loop
5641
5642         int lpHoistedFPExprCount; // The register count for the FP expressions from inside this loop that have been
5643                                   // hoisted
5644         int lpLoopVarFPCount;     // The register count for the FP LclVars that are read/written inside this loop
5645         int lpVarInOutFPCount;    // The register count for the FP LclVars that are alive inside or accross this loop
5646
5647         typedef JitHashTable<CORINFO_FIELD_HANDLE, JitPtrKeyFuncs<struct CORINFO_FIELD_STRUCT_>, bool> FieldHandleSet;
5648         FieldHandleSet* lpFieldsModified; // This has entries (mappings to "true") for all static field and object
5649                                           // instance fields modified
5650                                           // in the loop.
5651
5652         typedef JitHashTable<CORINFO_CLASS_HANDLE, JitPtrKeyFuncs<struct CORINFO_CLASS_STRUCT_>, bool> ClassHandleSet;
5653         ClassHandleSet* lpArrayElemTypesModified; // Bits set indicate the set of sz array element types such that
5654                                                   // arrays of that type are modified
5655                                                   // in the loop.
5656
5657         // Adds the variable liveness information for 'blk' to 'this' LoopDsc
5658         void AddVariableLiveness(Compiler* comp, BasicBlock* blk);
5659
5660         inline void AddModifiedField(Compiler* comp, CORINFO_FIELD_HANDLE fldHnd);
5661         // This doesn't *always* take a class handle -- it can also take primitive types, encoded as class handles
5662         // (shifted left, with a low-order bit set to distinguish.)
5663         // Use the {Encode/Decode}ElemType methods to construct/destruct these.
5664         inline void AddModifiedElemType(Compiler* comp, CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd);
5665
5666         /* The following values are set only for iterator loops, i.e. has the flag LPFLG_ITER set */
5667
5668         GenTree*   lpIterTree;    // The "i = i <op> const" tree
5669         unsigned   lpIterVar();   // iterator variable #
5670         int        lpIterConst(); // the constant with which the iterator is incremented
5671         genTreeOps lpIterOper();  // the type of the operation on the iterator (ASG_ADD, ASG_SUB, etc.)
5672         void       VERIFY_lpIterTree();
5673
5674         var_types lpIterOperType(); // For overflow instructions
5675
5676         union {
5677             int lpConstInit; // initial constant value of iterator                           : Valid if LPFLG_CONST_INIT
5678             unsigned lpVarInit; // initial local var number to which we initialize the iterator : Valid if
5679                                 // LPFLG_VAR_INIT
5680         };
5681
5682         /* The following is for LPFLG_ITER loops only (i.e. the loop condition is "i RELOP const or var" */
5683
5684         GenTree*   lpTestTree;   // pointer to the node containing the loop test
5685         genTreeOps lpTestOper(); // the type of the comparison between the iterator and the limit (GT_LE, GT_GE, etc.)
5686         void       VERIFY_lpTestTree();
5687
5688         bool     lpIsReversed(); // true if the iterator node is the second operand in the loop condition
5689         GenTree* lpIterator();   // the iterator node in the loop test
5690         GenTree* lpLimit();      // the limit node in the loop test
5691
5692         int lpConstLimit();    // limit   constant value of iterator - loop condition is "i RELOP const" : Valid if
5693                                // LPFLG_CONST_LIMIT
5694         unsigned lpVarLimit(); // the lclVar # in the loop condition ( "i RELOP lclVar" )                : Valid if
5695                                // LPFLG_VAR_LIMIT
5696         bool lpArrLenLimit(Compiler* comp, ArrIndex* index); // The array length in the loop condition ( "i RELOP
5697                                                              // arr.len" or "i RELOP arr[i][j].len" )  : Valid if
5698                                                              // LPFLG_ARRLEN_LIMIT
5699
5700         // Returns "true" iff "*this" contains the blk.
5701         bool lpContains(BasicBlock* blk)
5702         {
5703             return lpFirst->bbNum <= blk->bbNum && blk->bbNum <= lpBottom->bbNum;
5704         }
5705         // Returns "true" iff "*this" (properly) contains the range [first, bottom] (allowing firsts
5706         // to be equal, but requiring bottoms to be different.)
5707         bool lpContains(BasicBlock* first, BasicBlock* bottom)
5708         {
5709             return lpFirst->bbNum <= first->bbNum && bottom->bbNum < lpBottom->bbNum;
5710         }
5711
5712         // Returns "true" iff "*this" (properly) contains "lp2" (allowing firsts to be equal, but requiring
5713         // bottoms to be different.)
5714         bool lpContains(const LoopDsc& lp2)
5715         {
5716             return lpContains(lp2.lpFirst, lp2.lpBottom);
5717         }
5718
5719         // Returns "true" iff "*this" is (properly) contained by the range [first, bottom]
5720         // (allowing firsts to be equal, but requiring bottoms to be different.)
5721         bool lpContainedBy(BasicBlock* first, BasicBlock* bottom)
5722         {
5723             return first->bbNum <= lpFirst->bbNum && lpBottom->bbNum < bottom->bbNum;
5724         }
5725
5726         // Returns "true" iff "*this" is (properly) contained by "lp2"
5727         // (allowing firsts to be equal, but requiring bottoms to be different.)
5728         bool lpContainedBy(const LoopDsc& lp2)
5729         {
5730             return lpContains(lp2.lpFirst, lp2.lpBottom);
5731         }
5732
5733         // Returns "true" iff "*this" is disjoint from the range [top, bottom].
5734         bool lpDisjoint(BasicBlock* first, BasicBlock* bottom)
5735         {
5736             return bottom->bbNum < lpFirst->bbNum || lpBottom->bbNum < first->bbNum;
5737         }
5738         // Returns "true" iff "*this" is disjoint from "lp2".
5739         bool lpDisjoint(const LoopDsc& lp2)
5740         {
5741             return lpDisjoint(lp2.lpFirst, lp2.lpBottom);
5742         }
5743         // Returns "true" iff the loop is well-formed (see code for defn).
5744         bool lpWellFormed()
5745         {
5746             return lpFirst->bbNum <= lpTop->bbNum && lpTop->bbNum <= lpEntry->bbNum &&
5747                    lpEntry->bbNum <= lpBottom->bbNum &&
5748                    (lpHead->bbNum < lpTop->bbNum || lpHead->bbNum > lpBottom->bbNum);
5749         }
5750     };
5751
5752 protected:
5753     bool fgMightHaveLoop(); // returns true if there are any backedges
5754     bool fgHasLoops;        // True if this method has any loops, set in fgComputeReachability
5755
5756 public:
5757     LoopDsc*      optLoopTable; // loop descriptor table
5758     unsigned char optLoopCount; // number of tracked loops
5759
5760     bool optRecordLoop(BasicBlock*   head,
5761                        BasicBlock*   first,
5762                        BasicBlock*   top,
5763                        BasicBlock*   entry,
5764                        BasicBlock*   bottom,
5765                        BasicBlock*   exit,
5766                        unsigned char exitCnt);
5767
5768 protected:
5769     unsigned optCallCount;         // number of calls made in the method
5770     unsigned optIndirectCallCount; // number of virtual, interface and indirect calls made in the method
5771     unsigned optNativeCallCount;   // number of Pinvoke/Native calls made in the method
5772     unsigned optLoopsCloned;       // number of loops cloned in the current method.
5773
5774 #ifdef DEBUG
5775     unsigned optFindLoopNumberFromBeginBlock(BasicBlock* begBlk);
5776     void optPrintLoopInfo(unsigned      loopNum,
5777                           BasicBlock*   lpHead,
5778                           BasicBlock*   lpFirst,
5779                           BasicBlock*   lpTop,
5780                           BasicBlock*   lpEntry,
5781                           BasicBlock*   lpBottom,
5782                           unsigned char lpExitCnt,
5783                           BasicBlock*   lpExit,
5784                           unsigned      parentLoop = BasicBlock::NOT_IN_LOOP);
5785     void optPrintLoopInfo(unsigned lnum);
5786     void optPrintLoopRecording(unsigned lnum);
5787
5788     void optCheckPreds();
5789 #endif
5790
5791     void optSetBlockWeights();
5792
5793     void optMarkLoopBlocks(BasicBlock* begBlk, BasicBlock* endBlk, bool excludeEndBlk);
5794
5795     void optUnmarkLoopBlocks(BasicBlock* begBlk, BasicBlock* endBlk);
5796
5797     void optUpdateLoopsBeforeRemoveBlock(BasicBlock* block, bool skipUnmarkLoop = false);
5798
5799     bool optIsLoopTestEvalIntoTemp(GenTree* test, GenTree** newTest);
5800     unsigned optIsLoopIncrTree(GenTree* incr);
5801     bool optCheckIterInLoopTest(unsigned loopInd, GenTree* test, BasicBlock* from, BasicBlock* to, unsigned iterVar);
5802     bool optComputeIterInfo(GenTree* incr, BasicBlock* from, BasicBlock* to, unsigned* pIterVar);
5803     bool optPopulateInitInfo(unsigned loopInd, GenTree* init, unsigned iterVar);
5804     bool optExtractInitTestIncr(
5805         BasicBlock* head, BasicBlock* bottom, BasicBlock* exit, GenTree** ppInit, GenTree** ppTest, GenTree** ppIncr);
5806
5807     void optFindNaturalLoops();
5808
5809     // Ensures that all the loops in the loop nest rooted at "loopInd" (an index into the loop table) are 'canonical' --
5810     // each loop has a unique "top."  Returns "true" iff the flowgraph has been modified.
5811     bool optCanonicalizeLoopNest(unsigned char loopInd);
5812
5813     // Ensures that the loop "loopInd" (an index into the loop table) is 'canonical' -- it has a unique "top,"
5814     // unshared with any other loop.  Returns "true" iff the flowgraph has been modified
5815     bool optCanonicalizeLoop(unsigned char loopInd);
5816
5817     // Requires "l1" to be a valid loop table index, and not "BasicBlock::NOT_IN_LOOP".  Requires "l2" to be
5818     // a valid loop table index, or else "BasicBlock::NOT_IN_LOOP".  Returns true
5819     // iff "l2" is not NOT_IN_LOOP, and "l1" contains "l2".
5820     bool optLoopContains(unsigned l1, unsigned l2);
5821
5822     // Requires "loopInd" to be a valid index into the loop table.
5823     // Updates the loop table by changing loop "loopInd", whose head is required
5824     // to be "from", to be "to".  Also performs this transformation for any
5825     // loop nested in "loopInd" that shares the same head as "loopInd".
5826     void optUpdateLoopHead(unsigned loopInd, BasicBlock* from, BasicBlock* to);
5827
5828     // Updates the successors of "blk": if "blk2" is a successor of "blk", and there is a mapping for "blk2->blk3" in
5829     // "redirectMap", change "blk" so that "blk3" is this successor. Note that the predecessor lists are not updated.
5830     void optRedirectBlock(BasicBlock* blk, BlockToBlockMap* redirectMap);
5831
5832     // Marks the containsCall information to "lnum" and any parent loops.
5833     void AddContainsCallAllContainingLoops(unsigned lnum);
5834     // Adds the variable liveness information from 'blk' to "lnum" and any parent loops.
5835     void AddVariableLivenessAllContainingLoops(unsigned lnum, BasicBlock* blk);
5836     // Adds "fldHnd" to the set of modified fields of "lnum" and any parent loops.
5837     void AddModifiedFieldAllContainingLoops(unsigned lnum, CORINFO_FIELD_HANDLE fldHnd);
5838     // Adds "elemType" to the set of modified array element types of "lnum" and any parent loops.
5839     void AddModifiedElemTypeAllContainingLoops(unsigned lnum, CORINFO_CLASS_HANDLE elemType);
5840
5841     // Requires that "from" and "to" have the same "bbJumpKind" (perhaps because "to" is a clone
5842     // of "from".)  Copies the jump destination from "from" to "to".
5843     void optCopyBlkDest(BasicBlock* from, BasicBlock* to);
5844
5845     // The depth of the loop described by "lnum" (an index into the loop table.) (0 == top level)
5846     unsigned optLoopDepth(unsigned lnum)
5847     {
5848         unsigned par = optLoopTable[lnum].lpParent;
5849         if (par == BasicBlock::NOT_IN_LOOP)
5850         {
5851             return 0;
5852         }
5853         else
5854         {
5855             return 1 + optLoopDepth(par);
5856         }
5857     }
5858
5859     void fgOptWhileLoop(BasicBlock* block);
5860
5861     bool optComputeLoopRep(int        constInit,
5862                            int        constLimit,
5863                            int        iterInc,
5864                            genTreeOps iterOper,
5865                            var_types  iterType,
5866                            genTreeOps testOper,
5867                            bool       unsignedTest,
5868                            bool       dupCond,
5869                            unsigned*  iterCount);
5870
5871 private:
5872     static fgWalkPreFn optIsVarAssgCB;
5873
5874 protected:
5875     bool optIsVarAssigned(BasicBlock* beg, BasicBlock* end, GenTree* skip, unsigned var);
5876
5877     bool optIsVarAssgLoop(unsigned lnum, unsigned var);
5878
5879     int optIsSetAssgLoop(unsigned lnum, ALLVARSET_VALARG_TP vars, varRefKinds inds = VR_NONE);
5880
5881     bool optNarrowTree(GenTree* tree, var_types srct, var_types dstt, ValueNumPair vnpNarrow, bool doit);
5882
5883     /**************************************************************************
5884      *                       Optimization conditions
5885      *************************************************************************/
5886
5887     bool optFastCodeOrBlendedLoop(BasicBlock::weight_t bbWeight);
5888     bool optPentium4(void);
5889     bool optAvoidIncDec(BasicBlock::weight_t bbWeight);
5890     bool optAvoidIntMult(void);
5891
5892 #if FEATURE_ANYCSE
5893
5894 protected:
5895     //  The following is the upper limit on how many expressions we'll keep track
5896     //  of for the CSE analysis.
5897     //
5898     static const unsigned MAX_CSE_CNT = EXPSET_SZ;
5899
5900     static const int MIN_CSE_COST = 2;
5901
5902     // Keeps tracked cse indices
5903     BitVecTraits* cseTraits;
5904     EXPSET_TP     cseFull;
5905
5906     /* Generic list of nodes - used by the CSE logic */
5907
5908     struct treeLst
5909     {
5910         treeLst* tlNext;
5911         GenTree* tlTree;
5912     };
5913
5914     struct treeStmtLst
5915     {
5916         treeStmtLst* tslNext;
5917         GenTree*     tslTree;  // tree node
5918         GenTree*     tslStmt;  // statement containing the tree
5919         BasicBlock*  tslBlock; // block containing the statement
5920     };
5921
5922     // The following logic keeps track of expressions via a simple hash table.
5923
5924     struct CSEdsc
5925     {
5926         CSEdsc* csdNextInBucket; // used by the hash table
5927
5928         unsigned csdHashKey; // the orginal hashkey
5929
5930         unsigned csdIndex;          // 1..optCSECandidateCount
5931         char     csdLiveAcrossCall; // 0 or 1
5932
5933         unsigned short csdDefCount; // definition   count
5934         unsigned short csdUseCount; // use          count  (excluding the implicit uses at defs)
5935
5936         unsigned csdDefWtCnt; // weighted def count
5937         unsigned csdUseWtCnt; // weighted use count  (excluding the implicit uses at defs)
5938
5939         GenTree*    csdTree;  // treenode containing the 1st occurance
5940         GenTree*    csdStmt;  // stmt containing the 1st occurance
5941         BasicBlock* csdBlock; // block containing the 1st occurance
5942
5943         treeStmtLst* csdTreeList; // list of matching tree nodes: head
5944         treeStmtLst* csdTreeLast; // list of matching tree nodes: tail
5945
5946         ValueNum defExcSetPromise; // The exception set that is now required for all defs of this CSE.
5947                                    // This will be set to NoVN if we decide to abandon this CSE
5948
5949         ValueNum defExcSetCurrent; // The set of exceptions we currently can use for CSE uses.
5950
5951         ValueNum defConservNormVN; // if all def occurrences share the same conservative normal value
5952                                    // number, this will reflect it; otherwise, NoVN.
5953     };
5954
5955     static const size_t s_optCSEhashSize;
5956     CSEdsc**            optCSEhash;
5957     CSEdsc**            optCSEtab;
5958
5959     typedef JitHashTable<GenTree*, JitPtrKeyFuncs<GenTree>, GenTree*> NodeToNodeMap;
5960
5961     NodeToNodeMap* optCseCheckedBoundMap; // Maps bound nodes to ancestor compares that should be
5962                                           // re-numbered with the bound to improve range check elimination
5963
5964     // Given a compare, look for a cse candidate checked bound feeding it and add a map entry if found.
5965     void optCseUpdateCheckedBoundMap(GenTree* compare);
5966
5967     void optCSEstop();
5968
5969     CSEdsc* optCSEfindDsc(unsigned index);
5970     bool optUnmarkCSE(GenTree* tree);
5971
5972     // user defined callback data for the tree walk function optCSE_MaskHelper()
5973     struct optCSE_MaskData
5974     {
5975         EXPSET_TP CSE_defMask;
5976         EXPSET_TP CSE_useMask;
5977     };
5978
5979     // Treewalk helper for optCSE_DefMask and optCSE_UseMask
5980     static fgWalkPreFn optCSE_MaskHelper;
5981
5982     // This function walks all the node for an given tree
5983     // and return the mask of CSE definitions and uses for the tree
5984     //
5985     void optCSE_GetMaskData(GenTree* tree, optCSE_MaskData* pMaskData);
5986
5987     // Given a binary tree node return true if it is safe to swap the order of evaluation for op1 and op2.
5988     bool optCSE_canSwap(GenTree* firstNode, GenTree* secondNode);
5989     bool optCSE_canSwap(GenTree* tree);
5990
5991     static int __cdecl optCSEcostCmpEx(const void* op1, const void* op2);
5992     static int __cdecl optCSEcostCmpSz(const void* op1, const void* op2);
5993
5994     void optCleanupCSEs();
5995
5996 #ifdef DEBUG
5997     void optEnsureClearCSEInfo();
5998 #endif // DEBUG
5999
6000 #endif // FEATURE_ANYCSE
6001
6002 #if FEATURE_VALNUM_CSE
6003     /**************************************************************************
6004      *                   Value Number based CSEs
6005      *************************************************************************/
6006
6007 public:
6008     void optOptimizeValnumCSEs();
6009
6010 protected:
6011     void     optValnumCSE_Init();
6012     unsigned optValnumCSE_Index(GenTree* tree, GenTree* stmt);
6013     unsigned optValnumCSE_Locate();
6014     void     optValnumCSE_InitDataFlow();
6015     void     optValnumCSE_DataFlow();
6016     void     optValnumCSE_Availablity();
6017     void     optValnumCSE_Heuristic();
6018
6019 #endif // FEATURE_VALNUM_CSE
6020
6021 #if FEATURE_ANYCSE
6022     bool     optDoCSE;             // True when we have found a duplicate CSE tree
6023     bool     optValnumCSE_phase;   // True when we are executing the optValnumCSE_phase
6024     unsigned optCSECandidateTotal; // Grand total of CSE candidates for both Lexical and ValNum
6025     unsigned optCSECandidateCount; // Count of CSE's candidates, reset for Lexical and ValNum CSE's
6026     unsigned optCSEstart;          // The first local variable number that is a CSE
6027     unsigned optCSEcount;          // The total count of CSE's introduced.
6028     unsigned optCSEweight;         // The weight of the current block when we are
6029                                    // scanning for CSE expressions
6030
6031     bool optIsCSEcandidate(GenTree* tree);
6032
6033     // lclNumIsTrueCSE returns true if the LclVar was introduced by the CSE phase of the compiler
6034     //
6035     bool lclNumIsTrueCSE(unsigned lclNum) const
6036     {
6037         return ((optCSEcount > 0) && (lclNum >= optCSEstart) && (lclNum < optCSEstart + optCSEcount));
6038     }
6039
6040     //  lclNumIsCSE returns true if the LclVar should be treated like a CSE with regards to constant prop.
6041     //
6042     bool lclNumIsCSE(unsigned lclNum) const
6043     {
6044         return lvaTable[lclNum].lvIsCSE;
6045     }
6046
6047 #ifdef DEBUG
6048     bool optConfigDisableCSE();
6049     bool optConfigDisableCSE2();
6050 #endif
6051     void optOptimizeCSEs();
6052
6053 #endif // FEATURE_ANYCSE
6054
6055     struct isVarAssgDsc
6056     {
6057         GenTree* ivaSkip;
6058 #ifdef DEBUG
6059         void* ivaSelf;
6060 #endif
6061         unsigned     ivaVar;            // Variable we are interested in, or -1
6062         ALLVARSET_TP ivaMaskVal;        // Set of variables assigned to.  This is a set of all vars, not tracked vars.
6063         bool         ivaMaskIncomplete; // Variables not representable in ivaMaskVal were assigned to.
6064         varRefKinds  ivaMaskInd;        // What kind of indirect assignments are there?
6065         callInterf   ivaMaskCall;       // What kind of calls are there?
6066     };
6067
6068     static callInterf optCallInterf(GenTreeCall* call);
6069
6070 public:
6071     // VN based copy propagation.
6072     typedef ArrayStack<GenTree*> GenTreePtrStack;
6073     typedef JitHashTable<unsigned, JitSmallPrimitiveKeyFuncs<unsigned>, GenTreePtrStack*> LclNumToGenTreePtrStack;
6074
6075     // Kill set to track variables with intervening definitions.
6076     VARSET_TP optCopyPropKillSet;
6077
6078     // Copy propagation functions.
6079     void optCopyProp(BasicBlock* block, GenTree* stmt, GenTree* tree, LclNumToGenTreePtrStack* curSsaName);
6080     void optBlockCopyPropPopStacks(BasicBlock* block, LclNumToGenTreePtrStack* curSsaName);
6081     void optBlockCopyProp(BasicBlock* block, LclNumToGenTreePtrStack* curSsaName);
6082     bool optIsSsaLocal(GenTree* tree);
6083     int optCopyProp_LclVarScore(LclVarDsc* lclVarDsc, LclVarDsc* copyVarDsc, bool preferOp2);
6084     void optVnCopyProp();
6085     INDEBUG(void optDumpCopyPropStack(LclNumToGenTreePtrStack* curSsaName));
6086
6087     /**************************************************************************
6088     *               Early value propagation
6089     *************************************************************************/
6090     struct SSAName
6091     {
6092         unsigned m_lvNum;
6093         unsigned m_ssaNum;
6094
6095         SSAName(unsigned lvNum, unsigned ssaNum) : m_lvNum(lvNum), m_ssaNum(ssaNum)
6096         {
6097         }
6098
6099         static unsigned GetHashCode(SSAName ssaNm)
6100         {
6101             return (ssaNm.m_lvNum << 16) | (ssaNm.m_ssaNum);
6102         }
6103
6104         static bool Equals(SSAName ssaNm1, SSAName ssaNm2)
6105         {
6106             return (ssaNm1.m_lvNum == ssaNm2.m_lvNum) && (ssaNm1.m_ssaNum == ssaNm2.m_ssaNum);
6107         }
6108     };
6109
6110 #define OMF_HAS_NEWARRAY 0x00000001   // Method contains 'new' of an array
6111 #define OMF_HAS_NEWOBJ 0x00000002     // Method contains 'new' of an object type.
6112 #define OMF_HAS_ARRAYREF 0x00000004   // Method contains array element loads or stores.
6113 #define OMF_HAS_VTABLEREF 0x00000008  // Method contains method table reference.
6114 #define OMF_HAS_NULLCHECK 0x00000010  // Method contains null check.
6115 #define OMF_HAS_FATPOINTER 0x00000020 // Method contains call, that needs fat pointer transformation.
6116
6117     bool doesMethodHaveFatPointer()
6118     {
6119         return (optMethodFlags & OMF_HAS_FATPOINTER) != 0;
6120     }
6121
6122     void setMethodHasFatPointer()
6123     {
6124         optMethodFlags |= OMF_HAS_FATPOINTER;
6125     }
6126
6127     void clearMethodHasFatPointer()
6128     {
6129         optMethodFlags &= ~OMF_HAS_FATPOINTER;
6130     }
6131
6132     void addFatPointerCandidate(GenTreeCall* call);
6133
6134     unsigned optMethodFlags;
6135
6136     // Recursion bound controls how far we can go backwards tracking for a SSA value.
6137     // No throughput diff was found with backward walk bound between 3-8.
6138     static const int optEarlyPropRecurBound = 5;
6139
6140     enum class optPropKind
6141     {
6142         OPK_INVALID,
6143         OPK_ARRAYLEN,
6144         OPK_OBJ_GETTYPE,
6145         OPK_NULLCHECK
6146     };
6147
6148     bool gtIsVtableRef(GenTree* tree);
6149     GenTree* getArrayLengthFromAllocation(GenTree* tree);
6150     GenTree* getObjectHandleNodeFromAllocation(GenTree* tree);
6151     GenTree* optPropGetValueRec(unsigned lclNum, unsigned ssaNum, optPropKind valueKind, int walkDepth);
6152     GenTree* optPropGetValue(unsigned lclNum, unsigned ssaNum, optPropKind valueKind);
6153     GenTree* optEarlyPropRewriteTree(GenTree* tree);
6154     bool optDoEarlyPropForBlock(BasicBlock* block);
6155     bool optDoEarlyPropForFunc();
6156     void optEarlyProp();
6157     void optFoldNullCheck(GenTree* tree);
6158     bool optCanMoveNullCheckPastTree(GenTree* tree, bool isInsideTry);
6159
6160 #if ASSERTION_PROP
6161     /**************************************************************************
6162      *               Value/Assertion propagation
6163      *************************************************************************/
6164 public:
6165     // Data structures for assertion prop
6166     BitVecTraits* apTraits;
6167     ASSERT_TP     apFull;
6168
6169     enum optAssertionKind
6170     {
6171         OAK_INVALID,
6172         OAK_EQUAL,
6173         OAK_NOT_EQUAL,
6174         OAK_SUBRANGE,
6175         OAK_NO_THROW,
6176         OAK_COUNT
6177     };
6178
6179     enum optOp1Kind
6180     {
6181         O1K_INVALID,
6182         O1K_LCLVAR,
6183         O1K_ARR_BND,
6184         O1K_BOUND_OPER_BND,
6185         O1K_BOUND_LOOP_BND,
6186         O1K_CONSTANT_LOOP_BND,
6187         O1K_EXACT_TYPE,
6188         O1K_SUBTYPE,
6189         O1K_VALUE_NUMBER,
6190         O1K_COUNT
6191     };
6192
6193     enum optOp2Kind
6194     {
6195         O2K_INVALID,
6196         O2K_LCLVAR_COPY,
6197         O2K_IND_CNS_INT,
6198         O2K_CONST_INT,
6199         O2K_CONST_LONG,
6200         O2K_CONST_DOUBLE,
6201         O2K_ARR_LEN,
6202         O2K_SUBRANGE,
6203         O2K_COUNT
6204     };
6205     struct AssertionDsc
6206     {
6207         optAssertionKind assertionKind;
6208         struct SsaVar
6209         {
6210             unsigned lclNum; // assigned to or property of this local var number
6211             unsigned ssaNum;
6212         };
6213         struct ArrBnd
6214         {
6215             ValueNum vnIdx;
6216             ValueNum vnLen;
6217         };
6218         struct AssertionDscOp1
6219         {
6220             optOp1Kind kind; // a normal LclVar, or Exact-type or Subtype
6221             ValueNum   vn;
6222             union {
6223                 SsaVar lcl;
6224                 ArrBnd bnd;
6225             };
6226         } op1;
6227         struct AssertionDscOp2
6228         {
6229             optOp2Kind kind; // a const or copy assignment
6230             ValueNum   vn;
6231             struct IntVal
6232             {
6233                 ssize_t  iconVal;   // integer
6234                 unsigned iconFlags; // gtFlags
6235             };
6236             struct Range // integer subrange
6237             {
6238                 ssize_t loBound;
6239                 ssize_t hiBound;
6240             };
6241             union {
6242                 SsaVar  lcl;
6243                 IntVal  u1;
6244                 __int64 lconVal;
6245                 double  dconVal;
6246                 Range   u2;
6247             };
6248         } op2;
6249
6250         bool IsCheckedBoundArithBound()
6251         {
6252             return ((assertionKind == OAK_EQUAL || assertionKind == OAK_NOT_EQUAL) && op1.kind == O1K_BOUND_OPER_BND);
6253         }
6254         bool IsCheckedBoundBound()
6255         {
6256             return ((assertionKind == OAK_EQUAL || assertionKind == OAK_NOT_EQUAL) && op1.kind == O1K_BOUND_LOOP_BND);
6257         }
6258         bool IsConstantBound()
6259         {
6260             return ((assertionKind == OAK_EQUAL || assertionKind == OAK_NOT_EQUAL) &&
6261                     op1.kind == O1K_CONSTANT_LOOP_BND);
6262         }
6263         bool IsBoundsCheckNoThrow()
6264         {
6265             return ((assertionKind == OAK_NO_THROW) && (op1.kind == O1K_ARR_BND));
6266         }
6267
6268         bool IsCopyAssertion()
6269         {
6270             return ((assertionKind == OAK_EQUAL) && (op1.kind == O1K_LCLVAR) && (op2.kind == O2K_LCLVAR_COPY));
6271         }
6272
6273         static bool SameKind(AssertionDsc* a1, AssertionDsc* a2)
6274         {
6275             return a1->assertionKind == a2->assertionKind && a1->op1.kind == a2->op1.kind &&
6276                    a1->op2.kind == a2->op2.kind;
6277         }
6278
6279         static bool ComplementaryKind(optAssertionKind kind, optAssertionKind kind2)
6280         {
6281             if (kind == OAK_EQUAL)
6282             {
6283                 return kind2 == OAK_NOT_EQUAL;
6284             }
6285             else if (kind == OAK_NOT_EQUAL)
6286             {
6287                 return kind2 == OAK_EQUAL;
6288             }
6289             return false;
6290         }
6291
6292         static ssize_t GetLowerBoundForIntegralType(var_types type)
6293         {
6294             switch (type)
6295             {
6296                 case TYP_BYTE:
6297                     return SCHAR_MIN;
6298                 case TYP_SHORT:
6299                     return SHRT_MIN;
6300                 case TYP_INT:
6301                     return INT_MIN;
6302                 case TYP_BOOL:
6303                 case TYP_UBYTE:
6304                 case TYP_USHORT:
6305                 case TYP_UINT:
6306                     return 0;
6307                 default:
6308                     unreached();
6309             }
6310         }
6311         static ssize_t GetUpperBoundForIntegralType(var_types type)
6312         {
6313             switch (type)
6314             {
6315                 case TYP_BOOL:
6316                     return 1;
6317                 case TYP_BYTE:
6318                     return SCHAR_MAX;
6319                 case TYP_SHORT:
6320                     return SHRT_MAX;
6321                 case TYP_INT:
6322                     return INT_MAX;
6323                 case TYP_UBYTE:
6324                     return UCHAR_MAX;
6325                 case TYP_USHORT:
6326                     return USHRT_MAX;
6327                 case TYP_UINT:
6328                     return UINT_MAX;
6329                 default:
6330                     unreached();
6331             }
6332         }
6333
6334         bool HasSameOp1(AssertionDsc* that, bool vnBased)
6335         {
6336             if (op1.kind != that->op1.kind)
6337             {
6338                 return false;
6339             }
6340             else if (op1.kind == O1K_ARR_BND)
6341             {
6342                 assert(vnBased);
6343                 return (op1.bnd.vnIdx == that->op1.bnd.vnIdx) && (op1.bnd.vnLen == that->op1.bnd.vnLen);
6344             }
6345             else
6346             {
6347                 return ((vnBased && (op1.vn == that->op1.vn)) ||
6348                         (!vnBased && (op1.lcl.lclNum == that->op1.lcl.lclNum)));
6349             }
6350         }
6351
6352         bool HasSameOp2(AssertionDsc* that, bool vnBased)
6353         {
6354             if (op2.kind != that->op2.kind)
6355             {
6356                 return false;
6357             }
6358             switch (op2.kind)
6359             {
6360                 case O2K_IND_CNS_INT:
6361                 case O2K_CONST_INT:
6362                     return ((op2.u1.iconVal == that->op2.u1.iconVal) && (op2.u1.iconFlags == that->op2.u1.iconFlags));
6363
6364                 case O2K_CONST_LONG:
6365                     return (op2.lconVal == that->op2.lconVal);
6366
6367                 case O2K_CONST_DOUBLE:
6368                     // exact match because of positive and negative zero.
6369                     return (memcmp(&op2.dconVal, &that->op2.dconVal, sizeof(double)) == 0);
6370
6371                 case O2K_LCLVAR_COPY:
6372                 case O2K_ARR_LEN:
6373                     return (op2.lcl.lclNum == that->op2.lcl.lclNum) &&
6374                            (!vnBased || op2.lcl.ssaNum == that->op2.lcl.ssaNum);
6375
6376                 case O2K_SUBRANGE:
6377                     return ((op2.u2.loBound == that->op2.u2.loBound) && (op2.u2.hiBound == that->op2.u2.hiBound));
6378
6379                 case O2K_INVALID:
6380                     // we will return false
6381                     break;
6382
6383                 default:
6384                     assert(!"Unexpected value for op2.kind in AssertionDsc.");
6385                     break;
6386             }
6387             return false;
6388         }
6389
6390         bool Complementary(AssertionDsc* that, bool vnBased)
6391         {
6392             return ComplementaryKind(assertionKind, that->assertionKind) && HasSameOp1(that, vnBased) &&
6393                    HasSameOp2(that, vnBased);
6394         }
6395
6396         bool Equals(AssertionDsc* that, bool vnBased)
6397         {
6398             if (assertionKind != that->assertionKind)
6399             {
6400                 return false;
6401             }
6402             else if (assertionKind == OAK_NO_THROW)
6403             {
6404                 assert(op2.kind == O2K_INVALID);
6405                 return HasSameOp1(that, vnBased);
6406             }
6407             else
6408             {
6409                 return HasSameOp1(that, vnBased) && HasSameOp2(that, vnBased);
6410             }
6411         }
6412     };
6413
6414 protected:
6415     static fgWalkPreFn optAddCopiesCallback;
6416     static fgWalkPreFn optVNAssertionPropCurStmtVisitor;
6417     unsigned           optAddCopyLclNum;
6418     GenTree*           optAddCopyAsgnNode;
6419
6420     bool optLocalAssertionProp;  // indicates that we are performing local assertion prop
6421     bool optAssertionPropagated; // set to true if we modified the trees
6422     bool optAssertionPropagatedCurrentStmt;
6423 #ifdef DEBUG
6424     GenTree* optAssertionPropCurrentTree;
6425 #endif
6426     AssertionIndex*            optComplementaryAssertionMap;
6427     JitExpandArray<ASSERT_TP>* optAssertionDep; // table that holds dependent assertions (assertions
6428                                                 // using the value of a local var) for each local var
6429     AssertionDsc*  optAssertionTabPrivate;      // table that holds info about value assignments
6430     AssertionIndex optAssertionCount;           // total number of assertions in the assertion table
6431     AssertionIndex optMaxAssertionCount;
6432
6433 public:
6434     void optVnNonNullPropCurStmt(BasicBlock* block, GenTree* stmt, GenTree* tree);
6435     fgWalkResult optVNConstantPropCurStmt(BasicBlock* block, GenTree* stmt, GenTree* tree);
6436     GenTree* optVNConstantPropOnJTrue(BasicBlock* block, GenTree* stmt, GenTree* test);
6437     GenTree* optVNConstantPropOnTree(BasicBlock* block, GenTree* stmt, GenTree* tree);
6438     GenTree* optPrepareTreeForReplacement(GenTree* extractTree, GenTree* replaceTree);
6439
6440     AssertionIndex GetAssertionCount()
6441     {
6442         return optAssertionCount;
6443     }
6444     ASSERT_TP* bbJtrueAssertionOut;
6445     typedef JitHashTable<ValueNum, JitSmallPrimitiveKeyFuncs<ValueNum>, ASSERT_TP> ValueNumToAssertsMap;
6446     ValueNumToAssertsMap* optValueNumToAsserts;
6447
6448     // Assertion prop helpers.
6449     ASSERT_TP& GetAssertionDep(unsigned lclNum);
6450     AssertionDsc* optGetAssertion(AssertionIndex assertIndex);
6451     void optAssertionInit(bool isLocalProp);
6452     void optAssertionTraitsInit(AssertionIndex assertionCount);
6453 #if LOCAL_ASSERTION_PROP
6454     void optAssertionReset(AssertionIndex limit);
6455     void optAssertionRemove(AssertionIndex index);
6456 #endif
6457
6458     // Assertion prop data flow functions.
6459     void     optAssertionPropMain();
6460     GenTree* optVNAssertionPropCurStmt(BasicBlock* block, GenTree* stmt);
6461     bool optIsTreeKnownIntValue(bool vnBased, GenTree* tree, ssize_t* pConstant, unsigned* pIconFlags);
6462     ASSERT_TP* optInitAssertionDataflowFlags();
6463     ASSERT_TP* optComputeAssertionGen();
6464
6465     // Assertion Gen functions.
6466     void optAssertionGen(GenTree* tree);
6467     AssertionIndex optAssertionGenPhiDefn(GenTree* tree);
6468     AssertionInfo optCreateJTrueBoundsAssertion(GenTree* tree);
6469     AssertionInfo optAssertionGenJtrue(GenTree* tree);
6470     AssertionIndex optCreateJtrueAssertions(GenTree* op1, GenTree* op2, Compiler::optAssertionKind assertionKind);
6471     AssertionIndex optFindComplementary(AssertionIndex assertionIndex);
6472     void optMapComplementary(AssertionIndex assertionIndex, AssertionIndex index);
6473
6474     // Assertion creation functions.
6475     AssertionIndex optCreateAssertion(GenTree* op1, GenTree* op2, optAssertionKind assertionKind);
6476     AssertionIndex optCreateAssertion(GenTree*         op1,
6477                                       GenTree*         op2,
6478                                       optAssertionKind assertionKind,
6479                                       AssertionDsc*    assertion);
6480     void optCreateComplementaryAssertion(AssertionIndex assertionIndex, GenTree* op1, GenTree* op2);
6481
6482     bool optAssertionVnInvolvesNan(AssertionDsc* assertion);
6483     AssertionIndex optAddAssertion(AssertionDsc* assertion);
6484     void optAddVnAssertionMapping(ValueNum vn, AssertionIndex index);
6485 #ifdef DEBUG
6486     void optPrintVnAssertionMapping();
6487 #endif
6488     ASSERT_TP optGetVnMappedAssertions(ValueNum vn);
6489
6490     // Used for respective assertion propagations.
6491     AssertionIndex optAssertionIsSubrange(GenTree* tree, var_types toType, ASSERT_VALARG_TP assertions);
6492     AssertionIndex optAssertionIsSubtype(GenTree* tree, GenTree* methodTableArg, ASSERT_VALARG_TP assertions);
6493     AssertionIndex optAssertionIsNonNullInternal(GenTree* op, ASSERT_VALARG_TP assertions);
6494     bool optAssertionIsNonNull(GenTree*         op,
6495                                ASSERT_VALARG_TP assertions DEBUGARG(bool* pVnBased) DEBUGARG(AssertionIndex* pIndex));
6496
6497     // Used for Relop propagation.
6498     AssertionIndex optGlobalAssertionIsEqualOrNotEqual(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* op1, GenTree* op2);
6499     AssertionIndex optLocalAssertionIsEqualOrNotEqual(
6500         optOp1Kind op1Kind, unsigned lclNum, optOp2Kind op2Kind, ssize_t cnsVal, ASSERT_VALARG_TP assertions);
6501
6502     // Assertion prop for lcl var functions.
6503     bool optAssertionProp_LclVarTypeCheck(GenTree* tree, LclVarDsc* lclVarDsc, LclVarDsc* copyVarDsc);
6504     GenTree* optCopyAssertionProp(AssertionDsc* curAssertion,
6505                                   GenTree*      tree,
6506                                   GenTree* stmt DEBUGARG(AssertionIndex index));
6507     GenTree* optConstantAssertionProp(AssertionDsc* curAssertion,
6508                                       GenTree*      tree,
6509                                       GenTree* stmt DEBUGARG(AssertionIndex index));
6510
6511     // Assertion propagation functions.
6512     GenTree* optAssertionProp(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree, GenTree* stmt);
6513     GenTree* optAssertionProp_LclVar(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree, GenTree* stmt);
6514     GenTree* optAssertionProp_Ind(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree, GenTree* stmt);
6515     GenTree* optAssertionProp_Cast(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree, GenTree* stmt);
6516     GenTree* optAssertionProp_Call(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTreeCall* call, GenTree* stmt);
6517     GenTree* optAssertionProp_RelOp(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree, GenTree* stmt);
6518     GenTree* optAssertionProp_Comma(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree, GenTree* stmt);
6519     GenTree* optAssertionProp_BndsChk(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree, GenTree* stmt);
6520     GenTree* optAssertionPropGlobal_RelOp(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree, GenTree* stmt);
6521     GenTree* optAssertionPropLocal_RelOp(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree, GenTree* stmt);
6522     GenTree* optAssertionProp_Update(GenTree* newTree, GenTree* tree, GenTree* stmt);
6523     GenTree* optNonNullAssertionProp_Call(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTreeCall* call, GenTree* stmt);
6524
6525     // Implied assertion functions.
6526     void optImpliedAssertions(AssertionIndex assertionIndex, ASSERT_TP& activeAssertions);
6527     void optImpliedByTypeOfAssertions(ASSERT_TP& activeAssertions);
6528     void optImpliedByCopyAssertion(AssertionDsc* copyAssertion, AssertionDsc* depAssertion, ASSERT_TP& result);
6529     void optImpliedByConstAssertion(AssertionDsc* curAssertion, ASSERT_TP& result);
6530
6531 #ifdef DEBUG
6532     void optPrintAssertion(AssertionDsc* newAssertion, AssertionIndex assertionIndex = 0);
6533     void optDebugCheckAssertion(AssertionDsc* assertion);
6534     void optDebugCheckAssertions(AssertionIndex AssertionIndex);
6535 #endif
6536     void optAddCopies();
6537 #endif // ASSERTION_PROP
6538
6539     /**************************************************************************
6540      *                          Range checks
6541      *************************************************************************/
6542
6543 public:
6544     struct LoopCloneVisitorInfo
6545     {
6546         LoopCloneContext* context;
6547         unsigned          loopNum;
6548         GenTree*          stmt;
6549         LoopCloneVisitorInfo(LoopCloneContext* context, unsigned loopNum, GenTree* stmt)
6550             : context(context), loopNum(loopNum), stmt(nullptr)
6551         {
6552         }
6553     };
6554
6555     bool optIsStackLocalInvariant(unsigned loopNum, unsigned lclNum);
6556     bool optExtractArrIndex(GenTree* tree, ArrIndex* result, unsigned lhsNum);
6557     bool optReconstructArrIndex(GenTree* tree, ArrIndex* result, unsigned lhsNum);
6558     bool optIdentifyLoopOptInfo(unsigned loopNum, LoopCloneContext* context);
6559     static fgWalkPreFn optCanOptimizeByLoopCloningVisitor;
6560     fgWalkResult optCanOptimizeByLoopCloning(GenTree* tree, LoopCloneVisitorInfo* info);
6561     void optObtainLoopCloningOpts(LoopCloneContext* context);
6562     bool optIsLoopClonable(unsigned loopInd);
6563
6564     bool optCanCloneLoops();
6565
6566 #ifdef DEBUG
6567     void optDebugLogLoopCloning(BasicBlock* block, GenTree* insertBefore);
6568 #endif
6569     void optPerformStaticOptimizations(unsigned loopNum, LoopCloneContext* context DEBUGARG(bool fastPath));
6570     bool optComputeDerefConditions(unsigned loopNum, LoopCloneContext* context);
6571     bool optDeriveLoopCloningConditions(unsigned loopNum, LoopCloneContext* context);
6572     BasicBlock* optInsertLoopChoiceConditions(LoopCloneContext* context,
6573                                               unsigned          loopNum,
6574                                               BasicBlock*       head,
6575                                               BasicBlock*       slow);
6576
6577 protected:
6578     ssize_t optGetArrayRefScaleAndIndex(GenTree* mul, GenTree** pIndex DEBUGARG(bool bRngChk));
6579
6580     bool optReachWithoutCall(BasicBlock* srcBB, BasicBlock* dstBB);
6581
6582 protected:
6583     bool optLoopsMarked;
6584
6585     /*
6586     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6587     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6588     XX                                                                           XX
6589     XX                           RegAlloc                                        XX
6590     XX                                                                           XX
6591     XX  Does the register allocation and puts the remaining lclVars on the stack XX
6592     XX                                                                           XX
6593     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6594     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6595     */
6596
6597 public:
6598     regNumber raUpdateRegStateForArg(RegState* regState, LclVarDsc* argDsc);
6599
6600     void raMarkStkVars();
6601
6602 protected:
6603     // Some things are used by both LSRA and regpredict allocators.
6604
6605     FrameType rpFrameType;
6606     bool      rpMustCreateEBPCalled; // Set to true after we have called rpMustCreateEBPFrame once
6607
6608     bool rpMustCreateEBPFrame(INDEBUG(const char** wbReason));
6609
6610 private:
6611     Lowering*            m_pLowering;   // Lowering; needed to Lower IR that's added or modified after Lowering.
6612     LinearScanInterface* m_pLinearScan; // Linear Scan allocator
6613
6614     /* raIsVarargsStackArg is called by raMaskStkVars and by
6615        lvaSortByRefCount.  It identifies the special case
6616        where a varargs function has a parameter passed on the
6617        stack, other than the special varargs handle.  Such parameters
6618        require special treatment, because they cannot be tracked
6619        by the GC (their offsets in the stack are not known
6620        at compile time).
6621     */
6622
6623     bool raIsVarargsStackArg(unsigned lclNum)
6624     {
6625 #ifdef _TARGET_X86_
6626
6627         LclVarDsc* varDsc = &lvaTable[lclNum];
6628
6629         assert(varDsc->lvIsParam);
6630
6631         return (info.compIsVarArgs && !varDsc->lvIsRegArg && (lclNum != lvaVarargsHandleArg));
6632
6633 #else // _TARGET_X86_
6634
6635         return false;
6636
6637 #endif // _TARGET_X86_
6638     }
6639
6640     /*
6641     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6642     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6643     XX                                                                           XX
6644     XX                           EEInterface                                     XX
6645     XX                                                                           XX
6646     XX   Get to the class and method info from the Execution Engine given        XX
6647     XX   tokens for the class and method                                         XX
6648     XX                                                                           XX
6649     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6650     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6651     */
6652
6653 public:
6654     /* These are the different addressing modes used to access a local var.
6655      * The JIT has to report the location of the locals back to the EE
6656      * for debugging purposes.
6657      */
6658
6659     enum siVarLocType
6660     {
6661         VLT_REG,
6662         VLT_REG_BYREF, // this type is currently only used for value types on X64
6663         VLT_REG_FP,
6664         VLT_STK,
6665         VLT_STK_BYREF, // this type is currently only used for value types on X64
6666         VLT_REG_REG,
6667         VLT_REG_STK,
6668         VLT_STK_REG,
6669         VLT_STK2,
6670         VLT_FPSTK,
6671         VLT_FIXED_VA,
6672
6673         VLT_COUNT,
6674         VLT_INVALID
6675     };
6676
6677     struct siVarLoc
6678     {
6679         siVarLocType vlType;
6680
6681         union {
6682             // VLT_REG/VLT_REG_FP -- Any pointer-sized enregistered value (TYP_INT, TYP_REF, etc)
6683             // eg. EAX
6684             // VLT_REG_BYREF -- the specified register contains the address of the variable
6685             // eg. [EAX]
6686
6687             struct
6688             {
6689                 regNumber vlrReg;
6690             } vlReg;
6691
6692             // VLT_STK       -- Any 32 bit value which is on the stack
6693             // eg. [ESP+0x20], or [EBP-0x28]
6694             // VLT_STK_BYREF -- the specified stack location contains the address of the variable
6695             // eg. mov EAX, [ESP+0x20]; [EAX]
6696
6697             struct
6698             {
6699                 regNumber     vlsBaseReg;
6700                 NATIVE_OFFSET vlsOffset;
6701             } vlStk;
6702
6703             // VLT_REG_REG -- TYP_LONG/TYP_DOUBLE with both DWords enregistered
6704             // eg. RBM_EAXEDX
6705
6706             struct
6707             {
6708                 regNumber vlrrReg1;
6709                 regNumber vlrrReg2;
6710             } vlRegReg;
6711
6712             // VLT_REG_STK -- Partly enregistered TYP_LONG/TYP_DOUBLE
6713             // eg { LowerDWord=EAX UpperDWord=[ESP+0x8] }
6714
6715             struct
6716             {
6717                 regNumber vlrsReg;
6718
6719                 struct
6720                 {
6721                     regNumber     vlrssBaseReg;
6722                     NATIVE_OFFSET vlrssOffset;
6723                 } vlrsStk;
6724             } vlRegStk;
6725
6726             // VLT_STK_REG -- Partly enregistered TYP_LONG/TYP_DOUBLE
6727             // eg { LowerDWord=[ESP+0x8] UpperDWord=EAX }
6728
6729             struct
6730             {
6731                 struct
6732                 {
6733                     regNumber     vlsrsBaseReg;
6734                     NATIVE_OFFSET vlsrsOffset;
6735                 } vlsrStk;
6736
6737                 regNumber vlsrReg;
6738             } vlStkReg;
6739
6740             // VLT_STK2 -- Any 64 bit value which is on the stack, in 2 successsive DWords
6741             // eg 2 DWords at [ESP+0x10]
6742
6743             struct
6744             {
6745                 regNumber     vls2BaseReg;
6746                 NATIVE_OFFSET vls2Offset;
6747             } vlStk2;
6748
6749             // VLT_FPSTK -- enregisterd TYP_DOUBLE (on the FP stack)
6750             // eg. ST(3). Actually it is ST("FPstkHeight - vpFpStk")
6751
6752             struct
6753             {
6754                 unsigned vlfReg;
6755             } vlFPstk;
6756
6757             // VLT_FIXED_VA -- fixed argument of a varargs function.
6758             // The argument location depends on the size of the variable
6759             // arguments (...). Inspecting the VARARGS_HANDLE indicates the
6760             // location of the first arg. This argument can then be accessed
6761             // relative to the position of the first arg
6762
6763             struct
6764             {
6765                 unsigned vlfvOffset;
6766             } vlFixedVarArg;
6767
6768             // VLT_MEMORY
6769
6770             struct
6771             {
6772                 void* rpValue; // pointer to the in-process
6773                                // location of the value.
6774             } vlMemory;
6775         };
6776
6777         // Helper functions
6778
6779         bool vlIsInReg(regNumber reg);
6780         bool vlIsOnStk(regNumber reg, signed offset);
6781     };
6782
6783     /*************************************************************************/
6784
6785 public:
6786     // Get handles
6787
6788     void eeGetCallInfo(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
6789                        CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pConstrainedToken,
6790                        CORINFO_CALLINFO_FLAGS  flags,
6791                        CORINFO_CALL_INFO*      pResult);
6792     inline CORINFO_CALLINFO_FLAGS addVerifyFlag(CORINFO_CALLINFO_FLAGS flags);
6793
6794     void eeGetFieldInfo(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
6795                         CORINFO_ACCESS_FLAGS    flags,
6796                         CORINFO_FIELD_INFO*     pResult);
6797
6798     // Get the flags
6799
6800     BOOL eeIsValueClass(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd);
6801
6802 #if defined(DEBUG) || defined(FEATURE_JIT_METHOD_PERF) || defined(FEATURE_SIMD) || defined(TRACK_LSRA_STATS)
6803
6804     bool IsSuperPMIException(unsigned code)
6805     {
6806         // Copied from NDP\clr\src\ToolBox\SuperPMI\SuperPMI-Shared\ErrorHandling.h
6807
6808         const unsigned EXCEPTIONCODE_DebugBreakorAV = 0xe0421000;
6809         const unsigned EXCEPTIONCODE_MC             = 0xe0422000;
6810         const unsigned EXCEPTIONCODE_LWM            = 0xe0423000;
6811         const unsigned EXCEPTIONCODE_SASM           = 0xe0424000;
6812         const unsigned EXCEPTIONCODE_SSYM           = 0xe0425000;
6813         const unsigned EXCEPTIONCODE_CALLUTILS      = 0xe0426000;
6814         const unsigned EXCEPTIONCODE_TYPEUTILS      = 0xe0427000;
6815         const unsigned EXCEPTIONCODE_ASSERT         = 0xe0440000;
6816
6817         switch (code)
6818         {
6819             case EXCEPTIONCODE_DebugBreakorAV:
6820             case EXCEPTIONCODE_MC:
6821             case EXCEPTIONCODE_LWM:
6822             case EXCEPTIONCODE_SASM:
6823             case EXCEPTIONCODE_SSYM:
6824             case EXCEPTIONCODE_CALLUTILS:
6825             case EXCEPTIONCODE_TYPEUTILS:
6826             case EXCEPTIONCODE_ASSERT:
6827                 return true;
6828             default:
6829                 return false;
6830         }
6831     }
6832
6833     const char* eeGetMethodName(CORINFO_METHOD_HANDLE hnd, const char** className);
6834     const char* eeGetMethodFullName(CORINFO_METHOD_HANDLE hnd);
6835
6836     bool eeIsNativeMethod(CORINFO_METHOD_HANDLE method);
6837     CORINFO_METHOD_HANDLE eeGetMethodHandleForNative(CORINFO_METHOD_HANDLE method);
6838 #endif
6839
6840     var_types eeGetArgType(CORINFO_ARG_LIST_HANDLE list, CORINFO_SIG_INFO* sig);
6841     var_types eeGetArgType(CORINFO_ARG_LIST_HANDLE list, CORINFO_SIG_INFO* sig, bool* isPinned);
6842     unsigned eeGetArgSize(CORINFO_ARG_LIST_HANDLE list, CORINFO_SIG_INFO* sig);
6843
6844     // VOM info, method sigs
6845
6846     void eeGetSig(unsigned               sigTok,
6847                   CORINFO_MODULE_HANDLE  scope,
6848                   CORINFO_CONTEXT_HANDLE context,
6849                   CORINFO_SIG_INFO*      retSig);
6850
6851     void eeGetCallSiteSig(unsigned               sigTok,
6852                           CORINFO_MODULE_HANDLE  scope,
6853                           CORINFO_CONTEXT_HANDLE context,
6854                           CORINFO_SIG_INFO*      retSig);
6855
6856     void eeGetMethodSig(CORINFO_METHOD_HANDLE methHnd, CORINFO_SIG_INFO* retSig, CORINFO_CLASS_HANDLE owner = nullptr);
6857
6858     // Method entry-points, instrs
6859
6860     CORINFO_METHOD_HANDLE eeMarkNativeTarget(CORINFO_METHOD_HANDLE method);
6861
6862     CORINFO_EE_INFO eeInfo;
6863     bool            eeInfoInitialized;
6864
6865     CORINFO_EE_INFO* eeGetEEInfo();
6866
6867     // Gets the offset of a SDArray's first element
6868     unsigned eeGetArrayDataOffset(var_types type);
6869     // Gets the offset of a MDArray's first element
6870     unsigned eeGetMDArrayDataOffset(var_types type, unsigned rank);
6871
6872     GenTree* eeGetPInvokeCookie(CORINFO_SIG_INFO* szMetaSig);
6873
6874     // Returns the page size for the target machine as reported by the EE.
6875     inline target_size_t eeGetPageSize()
6876     {
6877         return (target_size_t)eeGetEEInfo()->osPageSize;
6878     }
6879
6880     // Returns the frame size at which we will generate a loop to probe the stack.
6881     inline target_size_t getVeryLargeFrameSize()
6882     {
6883 #ifdef _TARGET_ARM_
6884         // The looping probe code is 40 bytes, whereas the straight-line probing for
6885         // the (0x2000..0x3000) case is 44, so use looping for anything 0x2000 bytes
6886         // or greater, to generate smaller code.
6887         return 2 * eeGetPageSize();
6888 #else
6889         return 3 * eeGetPageSize();
6890 #endif
6891     }
6892
6893     //------------------------------------------------------------------------
6894     // VirtualStubParam: virtual stub dispatch extra parameter (slot address).
6895     //
6896     // It represents Abi and target specific registers for the parameter.
6897     //
6898     class VirtualStubParamInfo
6899     {
6900     public:
6901         VirtualStubParamInfo(bool isCoreRTABI)
6902         {
6903 #if defined(_TARGET_X86_)
6904             reg     = REG_EAX;
6905             regMask = RBM_EAX;
6906 #elif defined(_TARGET_AMD64_)
6907             if (isCoreRTABI)
6908             {
6909                 reg     = REG_R10;
6910                 regMask = RBM_R10;
6911             }
6912             else
6913             {
6914                 reg     = REG_R11;
6915                 regMask = RBM_R11;
6916             }
6917 #elif defined(_TARGET_ARM_)
6918             if (isCoreRTABI)
6919             {
6920                 reg     = REG_R12;
6921                 regMask = RBM_R12;
6922             }
6923             else
6924             {
6925                 reg     = REG_R4;
6926                 regMask = RBM_R4;
6927             }
6928 #elif defined(_TARGET_ARM64_)
6929             reg     = REG_R11;
6930             regMask = RBM_R11;
6931 #else
6932 #error Unsupported or unset target architecture
6933 #endif
6934         }
6935
6936         regNumber GetReg() const
6937         {
6938             return reg;
6939         }
6940
6941         _regMask_enum GetRegMask() const
6942         {
6943             return regMask;
6944         }
6945
6946     private:
6947         regNumber     reg;
6948         _regMask_enum regMask;
6949     };
6950
6951     VirtualStubParamInfo* virtualStubParamInfo;
6952
6953     inline bool IsTargetAbi(CORINFO_RUNTIME_ABI abi)
6954     {
6955         return eeGetEEInfo()->targetAbi == abi;
6956     }
6957
6958     inline bool generateCFIUnwindCodes()
6959     {
6960 #if defined(_TARGET_UNIX_)
6961         return IsTargetAbi(CORINFO_CORERT_ABI);
6962 #else
6963         return false;
6964 #endif
6965     }
6966
6967     // Debugging support - Line number info
6968
6969     void eeGetStmtOffsets();
6970
6971     unsigned eeBoundariesCount;
6972
6973     struct boundariesDsc
6974     {
6975         UNATIVE_OFFSET nativeIP;
6976         IL_OFFSET      ilOffset;
6977         unsigned       sourceReason;
6978     } * eeBoundaries; // Boundaries to report to EE
6979     void eeSetLIcount(unsigned count);
6980     void eeSetLIinfo(unsigned which, UNATIVE_OFFSET offs, unsigned srcIP, bool stkEmpty, bool callInstruction);
6981     void eeSetLIdone();
6982
6983 #ifdef DEBUG
6984     static void eeDispILOffs(IL_OFFSET offs);
6985     static void eeDispLineInfo(const boundariesDsc* line);
6986     void eeDispLineInfos();
6987 #endif // DEBUG
6988
6989     // Debugging support - Local var info
6990
6991     void eeGetVars();
6992
6993     unsigned eeVarsCount;
6994
6995     struct VarResultInfo
6996     {
6997         UNATIVE_OFFSET startOffset;
6998         UNATIVE_OFFSET endOffset;
6999         DWORD          varNumber;
7000         siVarLoc       loc;
7001     } * eeVars;
7002     void eeSetLVcount(unsigned count);
7003     void eeSetLVinfo(unsigned        which,
7004                      UNATIVE_OFFSET  startOffs,
7005                      UNATIVE_OFFSET  length,
7006                      unsigned        varNum,
7007                      unsigned        LVnum,
7008                      VarName         namex,
7009                      bool            avail,
7010                      const siVarLoc& loc);
7011     void eeSetLVdone();
7012
7013 #ifdef DEBUG
7014     void eeDispVar(ICorDebugInfo::NativeVarInfo* var);
7015     void eeDispVars(CORINFO_METHOD_HANDLE ftn, ULONG32 cVars, ICorDebugInfo::NativeVarInfo* vars);
7016 #endif // DEBUG
7017
7018     // ICorJitInfo wrappers
7019
7020     void eeReserveUnwindInfo(BOOL isFunclet, BOOL isColdCode, ULONG unwindSize);
7021
7022     void eeAllocUnwindInfo(BYTE*          pHotCode,
7023                            BYTE*          pColdCode,
7024                            ULONG          startOffset,
7025                            ULONG          endOffset,
7026                            ULONG          unwindSize,
7027                            BYTE*          pUnwindBlock,
7028                            CorJitFuncKind funcKind);
7029
7030     void eeSetEHcount(unsigned cEH);
7031
7032     void eeSetEHinfo(unsigned EHnumber, const CORINFO_EH_CLAUSE* clause);
7033
7034     WORD eeGetRelocTypeHint(void* target);
7035
7036     // ICorStaticInfo wrapper functions
7037
7038     bool eeTryResolveToken(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* resolvedToken);
7039
7040 #if defined(UNIX_AMD64_ABI)
7041 #ifdef DEBUG
7042     static void dumpSystemVClassificationType(SystemVClassificationType ct);
7043 #endif // DEBUG
7044
7045     void eeGetSystemVAmd64PassStructInRegisterDescriptor(
7046         /*IN*/ CORINFO_CLASS_HANDLE                                  structHnd,
7047         /*OUT*/ SYSTEMV_AMD64_CORINFO_STRUCT_REG_PASSING_DESCRIPTOR* structPassInRegDescPtr);
7048 #endif // UNIX_AMD64_ABI
7049
7050     template <typename ParamType>
7051     bool eeRunWithErrorTrap(void (*function)(ParamType*), ParamType* param)
7052     {
7053         return eeRunWithErrorTrapImp(reinterpret_cast<void (*)(void*)>(function), reinterpret_cast<void*>(param));
7054     }
7055
7056     bool eeRunWithErrorTrapImp(void (*function)(void*), void* param);
7057
7058     // Utility functions
7059
7060     const char* eeGetFieldName(CORINFO_FIELD_HANDLE fieldHnd, const char** classNamePtr = nullptr);
7061
7062 #if defined(DEBUG)
7063     const wchar_t* eeGetCPString(size_t stringHandle);
7064 #endif
7065
7066     const char* eeGetClassName(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd);
7067
7068     static CORINFO_METHOD_HANDLE eeFindHelper(unsigned helper);
7069     static CorInfoHelpFunc eeGetHelperNum(CORINFO_METHOD_HANDLE method);
7070
7071     static fgWalkPreFn CountSharedStaticHelper;
7072     static bool IsSharedStaticHelper(GenTree* tree);
7073     static bool IsTreeAlwaysHoistable(GenTree* tree);
7074     static bool IsGcSafePoint(GenTree* tree);
7075
7076     static CORINFO_FIELD_HANDLE eeFindJitDataOffs(unsigned jitDataOffs);
7077     // returns true/false if 'field' is a Jit Data offset
7078     static bool eeIsJitDataOffs(CORINFO_FIELD_HANDLE field);
7079     // returns a number < 0 if 'field' is not a Jit Data offset, otherwise the data offset (limited to 2GB)
7080     static int eeGetJitDataOffs(CORINFO_FIELD_HANDLE field);
7081
7082     /*****************************************************************************/
7083
7084     /*
7085     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7086     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7087     XX                                                                           XX
7088     XX                           CodeGenerator                                   XX
7089     XX                                                                           XX
7090     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7091     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7092     */
7093
7094 public:
7095     CodeGenInterface* codeGen;
7096
7097     //  The following holds information about instr offsets in terms of generated code.
7098
7099     struct IPmappingDsc
7100     {
7101         IPmappingDsc* ipmdNext;      // next line# record
7102         IL_OFFSETX    ipmdILoffsx;   // the instr offset
7103         emitLocation  ipmdNativeLoc; // the emitter location of the native code corresponding to the IL offset
7104         bool          ipmdIsLabel;   // Can this code be a branch label?
7105     };
7106
7107     // Record the instr offset mapping to the generated code
7108
7109     IPmappingDsc* genIPmappingList;
7110     IPmappingDsc* genIPmappingLast;
7111
7112     // Managed RetVal - A side hash table meant to record the mapping from a
7113     // GT_CALL node to its IL offset.  This info is used to emit sequence points
7114     // that can be used by debugger to determine the native offset at which the
7115     // managed RetVal will be available.
7116     //
7117     // In fact we can store IL offset in a GT_CALL node.  This was ruled out in
7118     // favor of a side table for two reasons: 1) We need IL offset for only those
7119     // GT_CALL nodes (created during importation) that correspond to an IL call and
7120     // whose return type is other than TYP_VOID. 2) GT_CALL node is a frequently used
7121     // structure and IL offset is needed only when generating debuggable code. Therefore
7122     // it is desirable to avoid memory size penalty in retail scenarios.
7123     typedef JitHashTable<GenTree*, JitPtrKeyFuncs<GenTree>, IL_OFFSETX> CallSiteILOffsetTable;
7124     CallSiteILOffsetTable* genCallSite2ILOffsetMap;
7125
7126     unsigned    genReturnLocal; // Local number for the return value when applicable.
7127     BasicBlock* genReturnBB;    // jumped to when not optimizing for speed.
7128
7129     // The following properties are part of CodeGenContext.  Getters are provided here for
7130     // convenience and backward compatibility, but the properties can only be set by invoking
7131     // the setter on CodeGenContext directly.
7132
7133     __declspec(property(get = getEmitter)) emitter* genEmitter;
7134     emitter* getEmitter()
7135     {
7136         return codeGen->getEmitter();
7137     }
7138
7139     const bool isFramePointerUsed()
7140     {
7141         return codeGen->isFramePointerUsed();
7142     }
7143
7144     __declspec(property(get = getInterruptible, put = setInterruptible)) bool genInterruptible;
7145     bool getInterruptible()
7146     {
7147         return codeGen->genInterruptible;
7148     }
7149     void setInterruptible(bool value)
7150     {
7151         codeGen->setInterruptible(value);
7152     }
7153
7154 #ifdef _TARGET_ARMARCH_
7155     __declspec(property(get = getHasTailCalls, put = setHasTailCalls)) bool hasTailCalls;
7156     bool getHasTailCalls()
7157     {
7158         return codeGen->hasTailCalls;
7159     }
7160     void setHasTailCalls(bool value)
7161     {
7162         codeGen->setHasTailCalls(value);
7163     }
7164 #endif // _TARGET_ARMARCH_
7165
7166 #if DOUBLE_ALIGN
7167     const bool genDoubleAlign()
7168     {
7169         return codeGen->doDoubleAlign();
7170     }
7171     DWORD getCanDoubleAlign();
7172     bool shouldDoubleAlign(unsigned refCntStk,
7173                            unsigned refCntReg,
7174                            unsigned refCntWtdReg,
7175                            unsigned refCntStkParam,
7176                            unsigned refCntWtdStkDbl);
7177 #endif // DOUBLE_ALIGN
7178
7179     __declspec(property(get = getFullPtrRegMap, put = setFullPtrRegMap)) bool genFullPtrRegMap;
7180     bool getFullPtrRegMap()
7181     {
7182         return codeGen->genFullPtrRegMap;
7183     }
7184     void setFullPtrRegMap(bool value)
7185     {
7186         codeGen->setFullPtrRegMap(value);
7187     }
7188
7189 // Things that MAY belong either in CodeGen or CodeGenContext
7190
7191 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
7192     FuncInfoDsc*   compFuncInfos;
7193     unsigned short compCurrFuncIdx;
7194     unsigned short compFuncInfoCount;
7195
7196     unsigned short compFuncCount()
7197     {
7198         assert(fgFuncletsCreated);
7199         return compFuncInfoCount;
7200     }
7201
7202 #else // !FEATURE_EH_FUNCLETS
7203
7204     // This is a no-op when there are no funclets!
7205     void genUpdateCurrentFunclet(BasicBlock* block)
7206     {
7207         return;
7208     }
7209
7210     FuncInfoDsc compFuncInfoRoot;
7211
7212     static const unsigned compCurrFuncIdx = 0;
7213
7214     unsigned short compFuncCount()
7215     {
7216         return 1;
7217     }
7218
7219 #endif // !FEATURE_EH_FUNCLETS
7220
7221     FuncInfoDsc* funCurrentFunc();
7222     void funSetCurrentFunc(unsigned funcIdx);
7223     FuncInfoDsc* funGetFunc(unsigned funcIdx);
7224     unsigned int funGetFuncIdx(BasicBlock* block);
7225
7226     // LIVENESS
7227
7228     VARSET_TP compCurLife;     // current live variables
7229     GenTree*  compCurLifeTree; // node after which compCurLife has been computed
7230
7231     template <bool ForCodeGen>
7232     void compChangeLife(VARSET_VALARG_TP newLife);
7233
7234     void genChangeLife(VARSET_VALARG_TP newLife)
7235     {
7236         compChangeLife</*ForCodeGen*/ true>(newLife);
7237     }
7238
7239     template <bool ForCodeGen>
7240     inline void compUpdateLife(VARSET_VALARG_TP newLife);
7241
7242     // Gets a register mask that represent the kill set for a helper call since
7243     // not all JIT Helper calls follow the standard ABI on the target architecture.
7244     regMaskTP compHelperCallKillSet(CorInfoHelpFunc helper);
7245
7246     // Gets a register mask that represent the kill set for a NoGC helper call.
7247     regMaskTP compNoGCHelperCallKillSet(CorInfoHelpFunc helper);
7248
7249 #ifdef _TARGET_ARM_
7250     // Requires that "varDsc" be a promoted struct local variable being passed as an argument, beginning at
7251     // "firstArgRegNum", which is assumed to have already been aligned to the register alignment restriction of the
7252     // struct type. Adds bits to "*pArgSkippedRegMask" for any argument registers *not* used in passing "varDsc" --
7253     // i.e., internal "holes" caused by internal alignment constraints.  For example, if the struct contained an int and
7254     // a double, and we at R0 (on ARM), then R1 would be skipped, and the bit for R1 would be added to the mask.
7255     void fgAddSkippedRegsInPromotedStructArg(LclVarDsc* varDsc, unsigned firstArgRegNum, regMaskTP* pArgSkippedRegMask);
7256 #endif // _TARGET_ARM_
7257
7258     // If "tree" is a indirection (GT_IND, or GT_OBJ) whose arg is an ADDR, whose arg is a LCL_VAR, return that LCL_VAR
7259     // node, else NULL.
7260     static GenTree* fgIsIndirOfAddrOfLocal(GenTree* tree);
7261
7262     // This map is indexed by GT_OBJ nodes that are address of promoted struct variables, which
7263     // have been annotated with the GTF_VAR_DEATH flag.  If such a node is *not* mapped in this
7264     // table, one may assume that all the (tracked) field vars die at this GT_OBJ.  Otherwise,
7265     // the node maps to a pointer to a VARSET_TP, containing set bits for each of the tracked field
7266     // vars of the promoted struct local that go dead at the given node (the set bits are the bits
7267     // for the tracked var indices of the field vars, as in a live var set).
7268     //
7269     // The map is allocated on demand so all map operations should use one of the following three
7270     // wrapper methods.
7271
7272     NodeToVarsetPtrMap* m_promotedStructDeathVars;
7273
7274     NodeToVarsetPtrMap* GetPromotedStructDeathVars()
7275     {
7276         if (m_promotedStructDeathVars == nullptr)
7277         {
7278             m_promotedStructDeathVars = new (getAllocator()) NodeToVarsetPtrMap(getAllocator());
7279         }
7280         return m_promotedStructDeathVars;
7281     }
7282
7283     void ClearPromotedStructDeathVars()
7284     {
7285         if (m_promotedStructDeathVars != nullptr)
7286         {
7287             m_promotedStructDeathVars->RemoveAll();
7288         }
7289     }
7290
7291     bool LookupPromotedStructDeathVars(GenTree* tree, VARSET_TP** bits)
7292     {
7293         bits        = nullptr;
7294         bool result = false;
7295
7296         if (m_promotedStructDeathVars != nullptr)
7297         {
7298             result = m_promotedStructDeathVars->Lookup(tree, bits);
7299         }
7300
7301         return result;
7302     }
7303
7304 /*
7305 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7306 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7307 XX                                                                           XX
7308 XX                           UnwindInfo                                      XX
7309 XX                                                                           XX
7310 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7311 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7312 */
7313
7314 #if !defined(__GNUC__)
7315 #pragma region Unwind information
7316 #endif
7317
7318 public:
7319     //
7320     // Infrastructure functions: start/stop/reserve/emit.
7321     //
7322
7323     void unwindBegProlog();
7324     void unwindEndProlog();
7325     void unwindBegEpilog();
7326     void unwindEndEpilog();
7327     void unwindReserve();
7328     void unwindEmit(void* pHotCode, void* pColdCode);
7329
7330     //
7331     // Specific unwind information functions: called by code generation to indicate a particular
7332     // prolog or epilog unwindable instruction has been generated.
7333     //
7334
7335     void unwindPush(regNumber reg);
7336     void unwindAllocStack(unsigned size);
7337     void unwindSetFrameReg(regNumber reg, unsigned offset);
7338     void unwindSaveReg(regNumber reg, unsigned offset);
7339
7340 #if defined(_TARGET_ARM_)
7341     void unwindPushMaskInt(regMaskTP mask);
7342     void unwindPushMaskFloat(regMaskTP mask);
7343     void unwindPopMaskInt(regMaskTP mask);
7344     void unwindPopMaskFloat(regMaskTP mask);
7345     void unwindBranch16();                    // The epilog terminates with a 16-bit branch (e.g., "bx lr")
7346     void unwindNop(unsigned codeSizeInBytes); // Generate unwind NOP code. 'codeSizeInBytes' is 2 or 4 bytes. Only
7347                                               // called via unwindPadding().
7348     void unwindPadding(); // Generate a sequence of unwind NOP codes representing instructions between the last
7349                           // instruction and the current location.
7350 #endif                    // _TARGET_ARM_
7351
7352 #if defined(_TARGET_ARM64_)
7353     void unwindNop();
7354     void unwindPadding(); // Generate a sequence of unwind NOP codes representing instructions between the last
7355                           // instruction and the current location.
7356     void unwindSaveReg(regNumber reg, int offset);                                // str reg, [sp, #offset]
7357     void unwindSaveRegPreindexed(regNumber reg, int offset);                      // str reg, [sp, #offset]!
7358     void unwindSaveRegPair(regNumber reg1, regNumber reg2, int offset);           // stp reg1, reg2, [sp, #offset]
7359     void unwindSaveRegPairPreindexed(regNumber reg1, regNumber reg2, int offset); // stp reg1, reg2, [sp, #offset]!
7360     void unwindSaveNext();                                                        // unwind code: save_next
7361     void unwindReturn(regNumber reg);                                             // ret lr
7362 #endif                                                                            // defined(_TARGET_ARM64_)
7363
7364     //
7365     // Private "helper" functions for the unwind implementation.
7366     //
7367
7368 private:
7369 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
7370     void unwindGetFuncLocations(FuncInfoDsc*             func,
7371                                 bool                     getHotSectionData,
7372                                 /* OUT */ emitLocation** ppStartLoc,
7373                                 /* OUT */ emitLocation** ppEndLoc);
7374 #endif // FEATURE_EH_FUNCLETS
7375
7376     void unwindReserveFunc(FuncInfoDsc* func);
7377     void unwindEmitFunc(FuncInfoDsc* func, void* pHotCode, void* pColdCode);
7378
7379 #if defined(_TARGET_AMD64_) || (defined(_TARGET_X86_) && FEATURE_EH_FUNCLETS)
7380
7381     void unwindReserveFuncHelper(FuncInfoDsc* func, bool isHotCode);
7382     void unwindEmitFuncHelper(FuncInfoDsc* func, void* pHotCode, void* pColdCode, bool isHotCode);
7383
7384 #endif // _TARGET_AMD64_ || (_TARGET_X86_ && FEATURE_EH_FUNCLETS)
7385
7386     UNATIVE_OFFSET unwindGetCurrentOffset(FuncInfoDsc* func);
7387
7388 #if defined(_TARGET_AMD64_)
7389
7390     void unwindBegPrologWindows();
7391     void unwindPushWindows(regNumber reg);
7392     void unwindAllocStackWindows(unsigned size);
7393     void unwindSetFrameRegWindows(regNumber reg, unsigned offset);
7394     void unwindSaveRegWindows(regNumber reg, unsigned offset);
7395
7396 #ifdef UNIX_AMD64_ABI
7397     void unwindSaveRegCFI(regNumber reg, unsigned offset);
7398 #endif // UNIX_AMD64_ABI
7399 #elif defined(_TARGET_ARM_)
7400
7401     void unwindPushPopMaskInt(regMaskTP mask, bool useOpsize16);
7402     void unwindPushPopMaskFloat(regMaskTP mask);
7403
7404 #endif // _TARGET_ARM_
7405
7406 #if defined(_TARGET_UNIX_)
7407     int mapRegNumToDwarfReg(regNumber reg);
7408     void createCfiCode(FuncInfoDsc* func, UCHAR codeOffset, UCHAR opcode, USHORT dwarfReg, INT offset = 0);
7409     void unwindPushPopCFI(regNumber reg);
7410     void unwindBegPrologCFI();
7411     void unwindPushPopMaskCFI(regMaskTP regMask, bool isFloat);
7412     void unwindAllocStackCFI(unsigned size);
7413     void unwindSetFrameRegCFI(regNumber reg, unsigned offset);
7414     void unwindEmitFuncCFI(FuncInfoDsc* func, void* pHotCode, void* pColdCode);
7415 #ifdef DEBUG
7416     void DumpCfiInfo(bool                  isHotCode,
7417                      UNATIVE_OFFSET        startOffset,
7418                      UNATIVE_OFFSET        endOffset,
7419                      DWORD                 cfiCodeBytes,
7420                      const CFI_CODE* const pCfiCode);
7421 #endif
7422 #if defined(_TARGET_ARM_)
7423     bool unwindCfiEpilogFormed; // Avoid duplicated unwind info for methods with multiple epilogs (we expect and require
7424                                 // all the epilogs to be precisely the same)
7425 #endif
7426
7427 #endif // _TARGET_UNIX_
7428
7429 #if !defined(__GNUC__)
7430 #pragma endregion // Note: region is NOT under !defined(__GNUC__)
7431 #endif
7432
7433     /*
7434     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7435     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7436     XX                                                                           XX
7437     XX                               SIMD                                        XX
7438     XX                                                                           XX
7439     XX   Info about SIMD types, methods and the SIMD assembly (i.e. the assembly XX
7440     XX   that contains the distinguished, well-known SIMD type definitions).     XX
7441     XX                                                                           XX
7442     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7443     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7444     */
7445
7446     // Get highest available level for SIMD codegen
7447     SIMDLevel getSIMDSupportLevel()
7448     {
7449 #if defined(_TARGET_XARCH_)
7450         if (compSupports(InstructionSet_AVX2))
7451         {
7452             return SIMD_AVX2_Supported;
7453         }
7454
7455         // SIMD_SSE4_Supported actually requires all of SSE3, SSSE3, SSE4.1, and SSE4.2
7456         // to be supported. We can only enable it if all four are enabled in the compiler
7457         if (compSupports(InstructionSet_SSE42) && compSupports(InstructionSet_SSE41) &&
7458             compSupports(InstructionSet_SSSE3) && compSupports(InstructionSet_SSE3))
7459         {
7460             return SIMD_SSE4_Supported;
7461         }
7462
7463         // min bar is SSE2
7464         return SIMD_SSE2_Supported;
7465 #else
7466         assert(!"Available instruction set(s) for SIMD codegen is not defined for target arch");
7467         unreached();
7468         return SIMD_Not_Supported;
7469 #endif
7470     }
7471
7472 #ifdef FEATURE_SIMD
7473
7474     // Should we support SIMD intrinsics?
7475     bool featureSIMD;
7476
7477     // Have we identified any SIMD types?
7478     // This is currently used by struct promotion to avoid getting type information for a struct
7479     // field to see if it is a SIMD type, if we haven't seen any SIMD types or operations in
7480     // the method.
7481     bool _usesSIMDTypes;
7482     bool usesSIMDTypes()
7483     {
7484         return _usesSIMDTypes;
7485     }
7486     void setUsesSIMDTypes(bool value)
7487     {
7488         _usesSIMDTypes = value;
7489     }
7490
7491     // This is a temp lclVar allocated on the stack as TYP_SIMD.  It is used to implement intrinsics
7492     // that require indexed access to the individual fields of the vector, which is not well supported
7493     // by the hardware.  It is allocated when/if such situations are encountered during Lowering.
7494     unsigned lvaSIMDInitTempVarNum;
7495
7496     struct SIMDHandlesCache
7497     {
7498         // SIMD Types
7499         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDFloatHandle;
7500         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDDoubleHandle;
7501         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDIntHandle;
7502         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDUShortHandle;
7503         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDUByteHandle;
7504         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDShortHandle;
7505         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDByteHandle;
7506         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDLongHandle;
7507         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDUIntHandle;
7508         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDULongHandle;
7509         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDVector2Handle;
7510         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDVector3Handle;
7511         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDVector4Handle;
7512         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDVectorHandle;
7513
7514 #ifdef FEATURE_HW_INTRINSICS
7515 #if defined(_TARGET_ARM64_)
7516         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector64FloatHandle;
7517         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector64UIntHandle;
7518         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector64UShortHandle;
7519         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector64UByteHandle;
7520         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector64ShortHandle;
7521         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector64ByteHandle;
7522         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector64IntHandle;
7523 #endif // defined(_TARGET_ARM64_)
7524         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128FloatHandle;
7525         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128DoubleHandle;
7526         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128IntHandle;
7527         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128UShortHandle;
7528         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128UByteHandle;
7529         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128ShortHandle;
7530         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128ByteHandle;
7531         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128LongHandle;
7532         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128UIntHandle;
7533         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128ULongHandle;
7534 #if defined(_TARGET_XARCH_)
7535         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256FloatHandle;
7536         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256DoubleHandle;
7537         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256IntHandle;
7538         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256UShortHandle;
7539         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256UByteHandle;
7540         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256ShortHandle;
7541         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256ByteHandle;
7542         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256LongHandle;
7543         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256UIntHandle;
7544         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256ULongHandle;
7545 #endif // defined(_TARGET_XARCH_)
7546 #endif // FEATURE_HW_INTRINSICS
7547
7548         SIMDHandlesCache()
7549         {
7550             memset(this, 0, sizeof(*this));
7551         }
7552     };
7553
7554     SIMDHandlesCache* m_simdHandleCache;
7555
7556     // Get the handle for a SIMD type.
7557     CORINFO_CLASS_HANDLE gtGetStructHandleForSIMD(var_types simdType, var_types simdBaseType)
7558     {
7559         if (m_simdHandleCache == nullptr)
7560         {
7561             // This may happen if the JIT generates SIMD node on its own, without importing them.
7562             // Otherwise getBaseTypeAndSizeOfSIMDType should have created the cache.
7563             return NO_CLASS_HANDLE;
7564         }
7565
7566         if (simdBaseType == TYP_FLOAT)
7567         {
7568             switch (simdType)
7569             {
7570                 case TYP_SIMD8:
7571                     return m_simdHandleCache->SIMDVector2Handle;
7572                 case TYP_SIMD12:
7573                     return m_simdHandleCache->SIMDVector3Handle;
7574                 case TYP_SIMD16:
7575                     if ((getSIMDVectorType() == TYP_SIMD32) ||
7576                         (m_simdHandleCache->SIMDVector4Handle != NO_CLASS_HANDLE))
7577                     {
7578                         return m_simdHandleCache->SIMDVector4Handle;
7579                     }
7580                     break;
7581                 case TYP_SIMD32:
7582                     break;
7583                 default:
7584                     unreached();
7585             }
7586         }
7587         assert(simdType == getSIMDVectorType());
7588         switch (simdBaseType)
7589         {
7590             case TYP_FLOAT:
7591                 return m_simdHandleCache->SIMDFloatHandle;
7592             case TYP_DOUBLE:
7593                 return m_simdHandleCache->SIMDDoubleHandle;
7594             case TYP_INT:
7595                 return m_simdHandleCache->SIMDIntHandle;
7596             case TYP_USHORT:
7597                 return m_simdHandleCache->SIMDUShortHandle;
7598             case TYP_UBYTE:
7599                 return m_simdHandleCache->SIMDUByteHandle;
7600             case TYP_SHORT:
7601                 return m_simdHandleCache->SIMDShortHandle;
7602             case TYP_BYTE:
7603                 return m_simdHandleCache->SIMDByteHandle;
7604             case TYP_LONG:
7605                 return m_simdHandleCache->SIMDLongHandle;
7606             case TYP_UINT:
7607                 return m_simdHandleCache->SIMDUIntHandle;
7608             case TYP_ULONG:
7609                 return m_simdHandleCache->SIMDULongHandle;
7610             default:
7611                 assert(!"Didn't find a class handle for simdType");
7612         }
7613         return NO_CLASS_HANDLE;
7614     }
7615
7616     // Returns true if the tree corresponds to a TYP_SIMD lcl var.
7617     // Note that both SIMD vector args and locals are mared as lvSIMDType = true, but
7618     // type of an arg node is TYP_BYREF and a local node is TYP_SIMD or TYP_STRUCT.
7619     bool isSIMDTypeLocal(GenTree* tree)
7620     {
7621         return tree->OperIsLocal() && lvaTable[tree->AsLclVarCommon()->gtLclNum].lvSIMDType;
7622     }
7623
7624     // Returns true if the type of the tree is a byref of TYP_SIMD
7625     bool isAddrOfSIMDType(GenTree* tree)
7626     {
7627         if (tree->TypeGet() == TYP_BYREF || tree->TypeGet() == TYP_I_IMPL)
7628         {
7629             switch (tree->OperGet())
7630             {
7631                 case GT_ADDR:
7632                     return varTypeIsSIMD(tree->gtGetOp1());
7633
7634                 case GT_LCL_VAR_ADDR:
7635                     return lvaTable[tree->AsLclVarCommon()->gtLclNum].lvSIMDType;
7636
7637                 default:
7638                     return isSIMDTypeLocal(tree);
7639             }
7640         }
7641
7642         return false;
7643     }
7644
7645     static bool isRelOpSIMDIntrinsic(SIMDIntrinsicID intrinsicId)
7646     {
7647         return (intrinsicId == SIMDIntrinsicEqual || intrinsicId == SIMDIntrinsicLessThan ||
7648                 intrinsicId == SIMDIntrinsicLessThanOrEqual || intrinsicId == SIMDIntrinsicGreaterThan ||
7649                 intrinsicId == SIMDIntrinsicGreaterThanOrEqual);
7650     }
7651
7652     // Returns base type of a TYP_SIMD local.
7653     // Returns TYP_UNKNOWN if the local is not TYP_SIMD.
7654     var_types getBaseTypeOfSIMDLocal(GenTree* tree)
7655     {
7656         if (isSIMDTypeLocal(tree))
7657         {
7658             return lvaTable[tree->AsLclVarCommon()->gtLclNum].lvBaseType;
7659         }
7660
7661         return TYP_UNKNOWN;
7662     }
7663
7664     bool isSIMDClass(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd)
7665     {
7666         return info.compCompHnd->isInSIMDModule(clsHnd);
7667     }
7668
7669     bool isIntrinsicType(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd)
7670     {
7671         return (info.compCompHnd->getClassAttribs(clsHnd) & CORINFO_FLG_INTRINSIC_TYPE) != 0;
7672     }
7673
7674     const char* getClassNameFromMetadata(CORINFO_CLASS_HANDLE cls, const char** namespaceName)
7675     {
7676         return info.compCompHnd->getClassNameFromMetadata(cls, namespaceName);
7677     }
7678
7679     CORINFO_CLASS_HANDLE getTypeInstantiationArgument(CORINFO_CLASS_HANDLE cls, unsigned index)
7680     {
7681         return info.compCompHnd->getTypeInstantiationArgument(cls, index);
7682     }
7683
7684     bool isSIMDClass(typeInfo* pTypeInfo)
7685     {
7686         return pTypeInfo->IsStruct() && isSIMDClass(pTypeInfo->GetClassHandleForValueClass());
7687     }
7688
7689     bool isHWSIMDClass(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd)
7690     {
7691 #ifdef FEATURE_HW_INTRINSICS
7692         if (isIntrinsicType(clsHnd))
7693         {
7694             const char* namespaceName = nullptr;
7695             (void)getClassNameFromMetadata(clsHnd, &namespaceName);
7696             return strcmp(namespaceName, "System.Runtime.Intrinsics") == 0;
7697         }
7698 #endif // FEATURE_HW_INTRINSICS
7699         return false;
7700     }
7701
7702     bool isHWSIMDClass(typeInfo* pTypeInfo)
7703     {
7704 #ifdef FEATURE_HW_INTRINSICS
7705         return pTypeInfo->IsStruct() && isHWSIMDClass(pTypeInfo->GetClassHandleForValueClass());
7706 #else
7707         return false;
7708 #endif
7709     }
7710
7711     bool isSIMDorHWSIMDClass(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd)
7712     {
7713         return isSIMDClass(clsHnd) || isHWSIMDClass(clsHnd);
7714     }
7715
7716     bool isSIMDorHWSIMDClass(typeInfo* pTypeInfo)
7717     {
7718         return isSIMDClass(pTypeInfo) || isHWSIMDClass(pTypeInfo);
7719     }
7720
7721     // Get the base (element) type and size in bytes for a SIMD type. Returns TYP_UNKNOWN
7722     // if it is not a SIMD type or is an unsupported base type.
7723     var_types getBaseTypeAndSizeOfSIMDType(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd, unsigned* sizeBytes = nullptr);
7724
7725     var_types getBaseTypeOfSIMDType(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd)
7726     {
7727         return getBaseTypeAndSizeOfSIMDType(typeHnd, nullptr);
7728     }
7729
7730     // Get SIMD Intrinsic info given the method handle.
7731     // Also sets typeHnd, argCount, baseType and sizeBytes out params.
7732     const SIMDIntrinsicInfo* getSIMDIntrinsicInfo(CORINFO_CLASS_HANDLE* typeHnd,
7733                                                   CORINFO_METHOD_HANDLE methodHnd,
7734                                                   CORINFO_SIG_INFO*     sig,
7735                                                   bool                  isNewObj,
7736                                                   unsigned*             argCount,
7737                                                   var_types*            baseType,
7738                                                   unsigned*             sizeBytes);
7739
7740     // Pops and returns GenTree node from importers type stack.
7741     // Normalizes TYP_STRUCT value in case of GT_CALL, GT_RET_EXPR and arg nodes.
7742     GenTree* impSIMDPopStack(var_types type, bool expectAddr = false, CORINFO_CLASS_HANDLE structType = nullptr);
7743
7744     // Create a GT_SIMD tree for a Get property of SIMD vector with a fixed index.
7745     GenTreeSIMD* impSIMDGetFixed(var_types simdType, var_types baseType, unsigned simdSize, int index);
7746
7747     // Creates a GT_SIMD tree for Select operation
7748     GenTree* impSIMDSelect(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd,
7749                            var_types            baseType,
7750                            unsigned             simdVectorSize,
7751                            GenTree*             op1,
7752                            GenTree*             op2,
7753                            GenTree*             op3);
7754
7755     // Creates a GT_SIMD tree for Min/Max operation
7756     GenTree* impSIMDMinMax(SIMDIntrinsicID      intrinsicId,
7757                            CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd,
7758                            var_types            baseType,
7759                            unsigned             simdVectorSize,
7760                            GenTree*             op1,
7761                            GenTree*             op2);
7762
7763     // Transforms operands and returns the SIMD intrinsic to be applied on
7764     // transformed operands to obtain given relop result.
7765     SIMDIntrinsicID impSIMDRelOp(SIMDIntrinsicID      relOpIntrinsicId,
7766                                  CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd,
7767                                  unsigned             simdVectorSize,
7768                                  var_types*           baseType,
7769                                  GenTree**            op1,
7770                                  GenTree**            op2);
7771
7772     // Creates a GT_SIMD tree for Abs intrinsic.
7773     GenTree* impSIMDAbs(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd, var_types baseType, unsigned simdVectorSize, GenTree* op1);
7774
7775 #if defined(_TARGET_XARCH_)
7776
7777     // Transforms operands and returns the SIMD intrinsic to be applied on
7778     // transformed operands to obtain == comparison result.
7779     SIMDIntrinsicID impSIMDLongRelOpEqual(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd,
7780                                           unsigned             simdVectorSize,
7781                                           GenTree**            op1,
7782                                           GenTree**            op2);
7783
7784     // Transforms operands and returns the SIMD intrinsic to be applied on
7785     // transformed operands to obtain > comparison result.
7786     SIMDIntrinsicID impSIMDLongRelOpGreaterThan(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd,
7787                                                 unsigned             simdVectorSize,
7788                                                 GenTree**            op1,
7789                                                 GenTree**            op2);
7790
7791     // Transforms operands and returns the SIMD intrinsic to be applied on
7792     // transformed operands to obtain >= comparison result.
7793     SIMDIntrinsicID impSIMDLongRelOpGreaterThanOrEqual(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd,
7794                                                        unsigned             simdVectorSize,
7795                                                        GenTree**            op1,
7796                                                        GenTree**            op2);
7797
7798     // Transforms operands and returns the SIMD intrinsic to be applied on
7799     // transformed operands to obtain >= comparison result in case of int32
7800     // and small int base type vectors.
7801     SIMDIntrinsicID impSIMDIntegralRelOpGreaterThanOrEqual(
7802         CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd, unsigned simdVectorSize, var_types baseType, GenTree** op1, GenTree** op2);
7803
7804 #endif // defined(_TARGET_XARCH_)
7805
7806     void setLclRelatedToSIMDIntrinsic(GenTree* tree);
7807     bool areFieldsContiguous(GenTree* op1, GenTree* op2);
7808     bool areArrayElementsContiguous(GenTree* op1, GenTree* op2);
7809     bool areArgumentsContiguous(GenTree* op1, GenTree* op2);
7810     GenTree* createAddressNodeForSIMDInit(GenTree* tree, unsigned simdSize);
7811
7812     // check methodHnd to see if it is a SIMD method that is expanded as an intrinsic in the JIT.
7813     GenTree* impSIMDIntrinsic(OPCODE                opcode,
7814                               GenTree*              newobjThis,
7815                               CORINFO_CLASS_HANDLE  clsHnd,
7816                               CORINFO_METHOD_HANDLE method,
7817                               CORINFO_SIG_INFO*     sig,
7818                               int                   memberRef);
7819
7820     GenTree* getOp1ForConstructor(OPCODE opcode, GenTree* newobjThis, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd);
7821
7822     // Whether SIMD vector occupies part of SIMD register.
7823     // SSE2: vector2f/3f are considered sub register SIMD types.
7824     // AVX: vector2f, 3f and 4f are all considered sub register SIMD types.
7825     bool isSubRegisterSIMDType(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd)
7826     {
7827         unsigned  sizeBytes = 0;
7828         var_types baseType  = getBaseTypeAndSizeOfSIMDType(typeHnd, &sizeBytes);
7829         return (baseType == TYP_FLOAT) && (sizeBytes < getSIMDVectorRegisterByteLength());
7830     }
7831
7832     bool isSubRegisterSIMDType(GenTreeSIMD* simdNode)
7833     {
7834         return (simdNode->gtSIMDSize < getSIMDVectorRegisterByteLength());
7835     }
7836
7837     // Get the type for the hardware SIMD vector.
7838     // This is the maximum SIMD type supported for this target.
7839     var_types getSIMDVectorType()
7840     {
7841 #if defined(_TARGET_XARCH_)
7842         if (getSIMDSupportLevel() == SIMD_AVX2_Supported)
7843         {
7844             return TYP_SIMD32;
7845         }
7846         else
7847         {
7848             assert(getSIMDSupportLevel() >= SIMD_SSE2_Supported);
7849             return TYP_SIMD16;
7850         }
7851 #elif defined(_TARGET_ARM64_)
7852         return TYP_SIMD16;
7853 #else
7854         assert(!"getSIMDVectorType() unimplemented on target arch");
7855         unreached();
7856 #endif
7857     }
7858
7859     // Get the size of the SIMD type in bytes
7860     int getSIMDTypeSizeInBytes(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd)
7861     {
7862         unsigned sizeBytes = 0;
7863         (void)getBaseTypeAndSizeOfSIMDType(typeHnd, &sizeBytes);
7864         return sizeBytes;
7865     }
7866
7867     // Get the the number of elements of basetype of SIMD vector given by its size and baseType
7868     static int getSIMDVectorLength(unsigned simdSize, var_types baseType);
7869
7870     // Get the the number of elements of basetype of SIMD vector given by its type handle
7871     int getSIMDVectorLength(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd);
7872
7873     // Get preferred alignment of SIMD type.
7874     int getSIMDTypeAlignment(var_types simdType);
7875
7876     // Get the number of bytes in a System.Numeric.Vector<T> for the current compilation.
7877     // Note - cannot be used for System.Runtime.Intrinsic
7878     unsigned getSIMDVectorRegisterByteLength()
7879     {
7880 #if defined(_TARGET_XARCH_)
7881         if (getSIMDSupportLevel() == SIMD_AVX2_Supported)
7882         {
7883             return YMM_REGSIZE_BYTES;
7884         }
7885         else
7886         {
7887             assert(getSIMDSupportLevel() >= SIMD_SSE2_Supported);
7888             return XMM_REGSIZE_BYTES;
7889         }
7890 #elif defined(_TARGET_ARM64_)
7891         return FP_REGSIZE_BYTES;
7892 #else
7893         assert(!"getSIMDVectorRegisterByteLength() unimplemented on target arch");
7894         unreached();
7895 #endif
7896     }
7897
7898     // The minimum and maximum possible number of bytes in a SIMD vector.
7899
7900     // maxSIMDStructBytes
7901     // The minimum SIMD size supported by System.Numeric.Vectors or System.Runtime.Intrinsic
7902     // SSE:  16-byte Vector<T> and Vector128<T>
7903     // AVX:  32-byte Vector256<T> (Vector<T> is 16-byte)
7904     // AVX2: 32-byte Vector<T> and Vector256<T>
7905     unsigned int maxSIMDStructBytes()
7906     {
7907 #if defined(FEATURE_HW_INTRINSICS) && defined(_TARGET_XARCH_)
7908         if (compSupports(InstructionSet_AVX))
7909         {
7910             return YMM_REGSIZE_BYTES;
7911         }
7912         else
7913         {
7914             assert(getSIMDSupportLevel() >= SIMD_SSE2_Supported);
7915             return XMM_REGSIZE_BYTES;
7916         }
7917 #else
7918         return getSIMDVectorRegisterByteLength();
7919 #endif
7920     }
7921     unsigned int minSIMDStructBytes()
7922     {
7923         return emitTypeSize(TYP_SIMD8);
7924     }
7925
7926     // Returns the codegen type for a given SIMD size.
7927     var_types getSIMDTypeForSize(unsigned size)
7928     {
7929         var_types simdType = TYP_UNDEF;
7930         if (size == 8)
7931         {
7932             simdType = TYP_SIMD8;
7933         }
7934         else if (size == 12)
7935         {
7936             simdType = TYP_SIMD12;
7937         }
7938         else if (size == 16)
7939         {
7940             simdType = TYP_SIMD16;
7941         }
7942         else if (size == 32)
7943         {
7944             simdType = TYP_SIMD32;
7945         }
7946         else
7947         {
7948             noway_assert(!"Unexpected size for SIMD type");
7949         }
7950         return simdType;
7951     }
7952
7953     unsigned getSIMDInitTempVarNum()
7954     {
7955         if (lvaSIMDInitTempVarNum == BAD_VAR_NUM)
7956         {
7957             lvaSIMDInitTempVarNum                  = lvaGrabTempWithImplicitUse(false DEBUGARG("SIMDInitTempVar"));
7958             lvaTable[lvaSIMDInitTempVarNum].lvType = getSIMDVectorType();
7959         }
7960         return lvaSIMDInitTempVarNum;
7961     }
7962
7963 #endif // FEATURE_SIMD
7964
7965 public:
7966     //------------------------------------------------------------------------
7967     // largestEnregisterableStruct: The size in bytes of the largest struct that can be enregistered.
7968     //
7969     // Notes: It is not guaranteed that the struct of this size or smaller WILL be a
7970     //        candidate for enregistration.
7971
7972     unsigned largestEnregisterableStructSize()
7973     {
7974 #ifdef FEATURE_SIMD
7975         unsigned vectorRegSize = getSIMDVectorRegisterByteLength();
7976         if (vectorRegSize > TARGET_POINTER_SIZE)
7977         {
7978             return vectorRegSize;
7979         }
7980         else
7981 #endif // FEATURE_SIMD
7982         {
7983             return TARGET_POINTER_SIZE;
7984         }
7985     }
7986
7987 private:
7988     // These routines need not be enclosed under FEATURE_SIMD since lvIsSIMDType()
7989     // is defined for both FEATURE_SIMD and !FEATURE_SIMD apropriately. The use
7990     // of this routines also avoids the need of #ifdef FEATURE_SIMD specific code.
7991
7992     // Is this var is of type simd struct?
7993     bool lclVarIsSIMDType(unsigned varNum)
7994     {
7995         LclVarDsc* varDsc = lvaTable + varNum;
7996         return varDsc->lvIsSIMDType();
7997     }
7998
7999     // Is this Local node a SIMD local?
8000     bool lclVarIsSIMDType(GenTreeLclVarCommon* lclVarTree)
8001     {
8002         return lclVarIsSIMDType(lclVarTree->gtLclNum);
8003     }
8004
8005     // Returns true if the TYP_SIMD locals on stack are aligned at their
8006     // preferred byte boundary specified by getSIMDTypeAlignment().
8007     //
8008     // As per the Intel manual, the preferred alignment for AVX vectors is 32-bytes. On Amd64,
8009     // RSP/EBP is aligned at 16-bytes, therefore to align SIMD types at 32-bytes we need even
8010     // RSP/EBP to be 32-byte aligned. It is not clear whether additional stack space used in
8011     // aligning stack is worth the benefit and for now will use 16-byte alignment for AVX
8012     // 256-bit vectors with unaligned load/stores to/from memory. On x86, the stack frame
8013     // is aligned to 4 bytes. We need to extend existing support for double (8-byte) alignment
8014     // to 16 or 32 byte alignment for frames with local SIMD vars, if that is determined to be
8015     // profitable.
8016     //
8017     bool isSIMDTypeLocalAligned(unsigned varNum)
8018     {
8019 #if defined(FEATURE_SIMD) && ALIGN_SIMD_TYPES
8020         if (lclVarIsSIMDType(varNum) && lvaTable[varNum].lvType != TYP_BYREF)
8021         {
8022             bool ebpBased;
8023             int  off = lvaFrameAddress(varNum, &ebpBased);
8024             // TODO-Cleanup: Can't this use the lvExactSize on the varDsc?
8025             int  alignment = getSIMDTypeAlignment(lvaTable[varNum].lvType);
8026             bool isAligned = (alignment <= STACK_ALIGN) && ((off % alignment) == 0);
8027             return isAligned;
8028         }
8029 #endif // FEATURE_SIMD
8030
8031         return false;
8032     }
8033
8034     bool compSupports(InstructionSet isa) const
8035     {
8036 #if defined(_TARGET_XARCH_) || defined(_TARGET_ARM64_)
8037         return (opts.compSupportsISA & (1ULL << isa)) != 0;
8038 #else
8039         return false;
8040 #endif
8041     }
8042
8043     bool canUseVexEncoding() const
8044     {
8045 #ifdef _TARGET_XARCH_
8046         return compSupports(InstructionSet_AVX);
8047 #else
8048         return false;
8049 #endif
8050     }
8051
8052     /*
8053     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
8054     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
8055     XX                                                                           XX
8056     XX                           Compiler                                        XX
8057     XX                                                                           XX
8058     XX   Generic info about the compilation and the method being compiled.       XX
8059     XX   It is responsible for driving the other phases.                         XX
8060     XX   It is also responsible for all the memory management.                   XX
8061     XX                                                                           XX
8062     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
8063     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
8064     */
8065
8066 public:
8067     Compiler* InlineeCompiler; // The Compiler instance for the inlinee
8068
8069     InlineResult* compInlineResult; // The result of importing the inlinee method.
8070
8071     bool compDoAggressiveInlining; // If true, mark every method as CORINFO_FLG_FORCEINLINE
8072     bool compJmpOpUsed;            // Does the method do a JMP
8073     bool compLongUsed;             // Does the method use TYP_LONG
8074     bool compFloatingPointUsed;    // Does the method use TYP_FLOAT or TYP_DOUBLE
8075     bool compTailCallUsed;         // Does the method do a tailcall
8076     bool compLocallocUsed;         // Does the method use localloc.
8077     bool compLocallocOptimized;    // Does the method have an optimized localloc
8078     bool compQmarkUsed;            // Does the method use GT_QMARK/GT_COLON
8079     bool compQmarkRationalized;    // Is it allowed to use a GT_QMARK/GT_COLON node.
8080     bool compUnsafeCastUsed;       // Does the method use LDIND/STIND to cast between scalar/refernce types
8081
8082 // NOTE: These values are only reliable after
8083 //       the importing is completely finished.
8084
8085 #ifdef DEBUG
8086     // State information - which phases have completed?
8087     // These are kept together for easy discoverability
8088
8089     bool    bRangeAllowStress;
8090     bool    compCodeGenDone;
8091     int64_t compNumStatementLinksTraversed; // # of links traversed while doing debug checks
8092     bool    fgNormalizeEHDone;              // Has the flowgraph EH normalization phase been done?
8093     size_t  compSizeEstimate;               // The estimated size of the method as per `gtSetEvalOrder`.
8094     size_t  compCycleEstimate;              // The estimated cycle count of the method as per `gtSetEvalOrder`
8095 #endif                                      // DEBUG
8096
8097     bool fgLocalVarLivenessDone; // Note that this one is used outside of debug.
8098     bool fgLocalVarLivenessChanged;
8099 #if STACK_PROBES
8100     bool compStackProbePrologDone;
8101 #endif
8102     bool compLSRADone;
8103     bool compRationalIRForm;
8104
8105     bool compUsesThrowHelper; // There is a call to a THOROW_HELPER for the compiled method.
8106
8107     bool compGeneratingProlog;
8108     bool compGeneratingEpilog;
8109     bool compNeedsGSSecurityCookie; // There is an unsafe buffer (or localloc) on the stack.
8110                                     // Insert cookie on frame and code to check the cookie, like VC++ -GS.
8111     bool compGSReorderStackLayout;  // There is an unsafe buffer on the stack, reorder locals and make local
8112     // copies of susceptible parameters to avoid buffer overrun attacks through locals/params
8113     bool getNeedsGSSecurityCookie() const
8114     {
8115         return compNeedsGSSecurityCookie;
8116     }
8117     void setNeedsGSSecurityCookie()
8118     {
8119         compNeedsGSSecurityCookie = true;
8120     }
8121
8122     FrameLayoutState lvaDoneFrameLayout; // The highest frame layout state that we've completed. During
8123                                          // frame layout calculations, this is the level we are currently
8124                                          // computing.
8125
8126     //---------------------------- JITing options -----------------------------
8127
8128     enum codeOptimize
8129     {
8130         BLENDED_CODE,
8131         SMALL_CODE,
8132         FAST_CODE,
8133
8134         COUNT_OPT_CODE
8135     };
8136
8137     struct Options
8138     {
8139         JitFlags* jitFlags;  // all flags passed from the EE
8140         unsigned  compFlags; // method attributes
8141
8142         codeOptimize compCodeOpt; // what type of code optimizations
8143
8144         bool compUseFCOMI;
8145         bool compUseCMOV;
8146
8147 #if defined(_TARGET_XARCH_) || defined(_TARGET_ARM64_)
8148         uint64_t compSupportsISA;
8149         void setSupportedISA(InstructionSet isa)
8150         {
8151             compSupportsISA |= 1ULL << isa;
8152         }
8153 #endif
8154
8155 // optimize maximally and/or favor speed over size?
8156
8157 #define DEFAULT_MIN_OPTS_CODE_SIZE 60000
8158 #define DEFAULT_MIN_OPTS_INSTR_COUNT 20000
8159 #define DEFAULT_MIN_OPTS_BB_COUNT 2000
8160 #define DEFAULT_MIN_OPTS_LV_NUM_COUNT 2000
8161 #define DEFAULT_MIN_OPTS_LV_REF_COUNT 8000
8162
8163 // Maximun number of locals before turning off the inlining
8164 #define MAX_LV_NUM_COUNT_FOR_INLINING 512
8165
8166         bool     compMinOpts;
8167         unsigned instrCount;
8168         unsigned lvRefCount;
8169         bool     compMinOptsIsSet;
8170 #ifdef DEBUG
8171         bool compMinOptsIsUsed;
8172
8173         inline bool MinOpts()
8174         {
8175             assert(compMinOptsIsSet);
8176             compMinOptsIsUsed = true;
8177             return compMinOpts;
8178         }
8179         inline bool IsMinOptsSet()
8180         {
8181             return compMinOptsIsSet;
8182         }
8183 #else  // !DEBUG
8184         inline bool MinOpts()
8185         {
8186             return compMinOpts;
8187         }
8188         inline bool IsMinOptsSet()
8189         {
8190             return compMinOptsIsSet;
8191         }
8192 #endif // !DEBUG
8193         inline void SetMinOpts(bool val)
8194         {
8195             assert(!compMinOptsIsUsed);
8196             assert(!compMinOptsIsSet || (compMinOpts == val));
8197             compMinOpts      = val;
8198             compMinOptsIsSet = true;
8199         }
8200
8201         // true if the CLFLG_* for an optimization is set.
8202         inline bool OptEnabled(unsigned optFlag)
8203         {
8204             return !!(compFlags & optFlag);
8205         }
8206
8207 #ifdef FEATURE_READYTORUN_COMPILER
8208         inline bool IsReadyToRun()
8209         {
8210             return jitFlags->IsSet(JitFlags::JIT_FLAG_READYTORUN);
8211         }
8212 #else
8213         inline bool IsReadyToRun()
8214         {
8215             return false;
8216         }
8217 #endif
8218
8219         // true if we should use the PINVOKE_{BEGIN,END} helpers instead of generating
8220         // PInvoke transitions inline (e.g. when targeting CoreRT).
8221         inline bool ShouldUsePInvokeHelpers()
8222         {
8223             return jitFlags->IsSet(JitFlags::JIT_FLAG_USE_PINVOKE_HELPERS);
8224         }
8225
8226         // true if we should use insert the REVERSE_PINVOKE_{ENTER,EXIT} helpers in the method
8227         // prolog/epilog
8228         inline bool IsReversePInvoke()
8229         {
8230             return jitFlags->IsSet(JitFlags::JIT_FLAG_REVERSE_PINVOKE);
8231         }
8232
8233         // true if we must generate code compatible with JIT32 quirks
8234         inline bool IsJit32Compat()
8235         {
8236 #if defined(_TARGET_X86_)
8237             return jitFlags->IsSet(JitFlags::JIT_FLAG_DESKTOP_QUIRKS);
8238 #else
8239             return false;
8240 #endif
8241         }
8242
8243         // true if we must generate code compatible with Jit64 quirks
8244         inline bool IsJit64Compat()
8245         {
8246 #if defined(_TARGET_AMD64_)
8247             return jitFlags->IsSet(JitFlags::JIT_FLAG_DESKTOP_QUIRKS);
8248 #elif !defined(FEATURE_CORECLR)
8249             return true;
8250 #else
8251             return false;
8252 #endif
8253         }
8254
8255         bool compScopeInfo; // Generate the LocalVar info ?
8256         bool compDbgCode;   // Generate debugger-friendly code?
8257         bool compDbgInfo;   // Gather debugging info?
8258         bool compDbgEnC;
8259
8260 #ifdef PROFILING_SUPPORTED
8261         bool compNoPInvokeInlineCB;
8262 #else
8263         static const bool compNoPInvokeInlineCB;
8264 #endif
8265
8266 #ifdef DEBUG
8267         bool compGcChecks;         // Check arguments and return values to ensure they are sane
8268         bool compStackCheckOnRet;  // Check ESP on return to ensure it is correct
8269         bool compStackCheckOnCall; // Check ESP after every call to ensure it is correct
8270
8271 #endif
8272
8273         bool compNeedSecurityCheck; // This flag really means where or not a security object needs
8274                                     // to be allocated on the stack.
8275                                     // It will be set to true in the following cases:
8276                                     //   1. When the method being compiled has a declarative security
8277                                     //        (i.e. when CORINFO_FLG_NOSECURITYWRAP is reset for the current method).
8278                                     //        This is also the case when we inject a prolog and epilog in the method.
8279                                     //   (or)
8280                                     //   2. When the method being compiled has imperative security (i.e. the method
8281                                     //        calls into another method that has CORINFO_FLG_SECURITYCHECK flag set).
8282                                     //   (or)
8283                                     //   3. When opts.compDbgEnC is true. (See also Compiler::compCompile).
8284                                     //
8285         // When this flag is set, jit will allocate a gc-reference local variable (lvaSecurityObject),
8286         // which gets reported as a GC root to stackwalker.
8287         // (See also ICodeManager::GetAddrOfSecurityObject.)
8288
8289         bool compReloc; // Generate relocs for pointers in code, true for all ngen/prejit codegen
8290
8291 #ifdef DEBUG
8292 #if defined(_TARGET_XARCH_)
8293         bool compEnablePCRelAddr; // Whether absolute addr be encoded as PC-rel offset by RyuJIT where possible
8294 #endif
8295 #endif // DEBUG
8296
8297 #ifdef UNIX_AMD64_ABI
8298         // This flag  is indicating if there is a need to align the frame.
8299         // On AMD64-Windows, if there are calls, 4 slots for the outgoing ars are allocated, except for
8300         // FastTailCall. This slots makes the frame size non-zero, so alignment logic will be called.
8301         // On AMD64-Unix, there are no such slots. There is a possibility to have calls in the method with frame size of
8302         // 0. The frame alignment logic won't kick in. This flags takes care of the AMD64-Unix case by remembering that
8303         // there are calls and making sure the frame alignment logic is executed.
8304         bool compNeedToAlignFrame;
8305 #endif // UNIX_AMD64_ABI
8306
8307         bool compProcedureSplitting; // Separate cold code from hot code
8308
8309         bool genFPorder; // Preserve FP order (operations are non-commutative)
8310         bool genFPopt;   // Can we do frame-pointer-omission optimization?
8311         bool altJit;     // True if we are an altjit and are compiling this method
8312
8313 #ifdef OPT_CONFIG
8314         bool optRepeat; // Repeat optimizer phases k times
8315 #endif
8316
8317 #ifdef DEBUG
8318         bool compProcedureSplittingEH; // Separate cold code from hot code for functions with EH
8319         bool dspCode;                  // Display native code generated
8320         bool dspEHTable;               // Display the EH table reported to the VM
8321         bool dspDebugInfo;             // Display the Debug info reported to the VM
8322         bool dspInstrs;                // Display the IL instructions intermixed with the native code output
8323         bool dspEmit;                  // Display emitter output
8324         bool dspLines;                 // Display source-code lines intermixed with native code output
8325         bool dmpHex;                   // Display raw bytes in hex of native code output
8326         bool varNames;                 // Display variables names in native code output
8327         bool disAsm;                   // Display native code as it is generated
8328         bool disAsmSpilled;            // Display native code when any register spilling occurs
8329         bool disDiffable;              // Makes the Disassembly code 'diff-able'
8330         bool disAsm2;                  // Display native code after it is generated using external disassembler
8331         bool dspOrder;                 // Display names of each of the methods that we ngen/jit
8332         bool dspUnwind;                // Display the unwind info output
8333         bool dspDiffable;     // Makes the Jit Dump 'diff-able' (currently uses same COMPlus_* flag as disDiffable)
8334         bool compLongAddress; // Force using large pseudo instructions for long address
8335                               // (IF_LARGEJMP/IF_LARGEADR/IF_LARGLDC)
8336         bool dspGCtbls;       // Display the GC tables
8337 #endif
8338
8339 #ifdef LATE_DISASM
8340         bool doLateDisasm; // Run the late disassembler
8341 #endif                     // LATE_DISASM
8342
8343 #if DUMP_GC_TABLES && !defined(DEBUG) && defined(JIT32_GCENCODER)
8344 // Only the JIT32_GCENCODER implements GC dumping in non-DEBUG code.
8345 #pragma message("NOTE: this non-debug build has GC ptr table dumping always enabled!")
8346         static const bool dspGCtbls = true;
8347 #endif
8348
8349         // We need stack probes to guarantee that we won't trigger a stack overflow
8350         // when calling unmanaged code until they get a chance to set up a frame, because
8351         // the EE will have no idea where it is.
8352         //
8353         // We will only be doing this currently for hosted environments. Unfortunately
8354         // we need to take care of stubs, so potentially, we will have to do the probes
8355         // for any call. We have a plan for not needing for stubs though
8356         bool compNeedStackProbes;
8357
8358 #ifdef PROFILING_SUPPORTED
8359         // Whether to emit Enter/Leave/TailCall hooks using a dummy stub (DummyProfilerELTStub()).
8360         // This option helps make the JIT behave as if it is running under a profiler.
8361         bool compJitELTHookEnabled;
8362 #endif // PROFILING_SUPPORTED
8363
8364 #if FEATURE_TAILCALL_OPT
8365         // Whether opportunistic or implicit tail call optimization is enabled.
8366         bool compTailCallOpt;
8367         // Whether optimization of transforming a recursive tail call into a loop is enabled.
8368         bool compTailCallLoopOpt;
8369 #endif
8370
8371 #ifdef ARM_SOFTFP
8372         static const bool compUseSoftFP = true;
8373 #else // !ARM_SOFTFP
8374         static const bool compUseSoftFP = false;
8375 #endif
8376
8377         GCPollType compGCPollType;
8378     } opts;
8379
8380 #ifdef ALT_JIT
8381     static bool                s_pAltJitExcludeAssembliesListInitialized;
8382     static AssemblyNamesList2* s_pAltJitExcludeAssembliesList;
8383 #endif // ALT_JIT
8384
8385 #ifdef DEBUG
8386     static bool                s_pJitDisasmIncludeAssembliesListInitialized;
8387     static AssemblyNamesList2* s_pJitDisasmIncludeAssembliesList;
8388 #endif // DEBUG
8389
8390 #ifdef DEBUG
8391
8392     template <typename T>
8393     T dspPtr(T p)
8394     {
8395         return (p == ZERO) ? ZERO : (opts.dspDiffable ? T(0xD1FFAB1E) : p);
8396     }
8397
8398     template <typename T>
8399     T dspOffset(T o)
8400     {
8401         return (o == ZERO) ? ZERO : (opts.dspDiffable ? T(0xD1FFAB1E) : o);
8402     }
8403
8404     static int dspTreeID(GenTree* tree)
8405     {
8406         return tree->gtTreeID;
8407     }
8408     static void printTreeID(GenTree* tree)
8409     {
8410         if (tree == nullptr)
8411         {
8412             printf("[------]");
8413         }
8414         else
8415         {
8416             printf("[%06d]", dspTreeID(tree));
8417         }
8418     }
8419
8420 #endif // DEBUG
8421
8422 // clang-format off
8423 #define STRESS_MODES                                                                            \
8424                                                                                                 \
8425         STRESS_MODE(NONE)                                                                       \
8426                                                                                                 \
8427         /* "Variations" stress areas which we try to mix up with each other. */                 \
8428         /* These should not be exhaustively used as they might */                               \
8429         /* hide/trivialize other areas */                                                       \
8430                                                                                                 \
8431         STRESS_MODE(REGS)                                                                       \
8432         STRESS_MODE(DBL_ALN)                                                                    \
8433         STRESS_MODE(LCL_FLDS)                                                                   \
8434         STRESS_MODE(UNROLL_LOOPS)                                                               \
8435         STRESS_MODE(MAKE_CSE)                                                                   \
8436         STRESS_MODE(LEGACY_INLINE)                                                              \
8437         STRESS_MODE(CLONE_EXPR)                                                                 \
8438         STRESS_MODE(USE_FCOMI)                                                                  \
8439         STRESS_MODE(USE_CMOV)                                                                   \
8440         STRESS_MODE(FOLD)                                                                       \
8441         STRESS_MODE(BB_PROFILE)                                                                 \
8442         STRESS_MODE(OPT_BOOLS_GC)                                                               \
8443         STRESS_MODE(REMORPH_TREES)                                                              \
8444         STRESS_MODE(64RSLT_MUL)                                                                 \
8445         STRESS_MODE(DO_WHILE_LOOPS)                                                             \
8446         STRESS_MODE(MIN_OPTS)                                                                   \
8447         STRESS_MODE(REVERSE_FLAG)     /* Will set GTF_REVERSE_OPS whenever we can */            \
8448         STRESS_MODE(REVERSE_COMMA)    /* Will reverse commas created  with gtNewCommaNode */    \
8449         STRESS_MODE(TAILCALL)         /* Will make the call as a tailcall whenever legal */     \
8450         STRESS_MODE(CATCH_ARG)        /* Will spill catch arg */                                \
8451         STRESS_MODE(UNSAFE_BUFFER_CHECKS)                                                       \
8452         STRESS_MODE(NULL_OBJECT_CHECK)                                                          \
8453         STRESS_MODE(PINVOKE_RESTORE_ESP)                                                        \
8454         STRESS_MODE(RANDOM_INLINE)                                                              \
8455         STRESS_MODE(SWITCH_CMP_BR_EXPANSION)                                                    \
8456         STRESS_MODE(GENERIC_VARN)                                                               \
8457                                                                                                 \
8458         /* After COUNT_VARN, stress level 2 does all of these all the time */                   \
8459                                                                                                 \
8460         STRESS_MODE(COUNT_VARN)                                                                 \
8461                                                                                                 \
8462         /* "Check" stress areas that can be exhaustively used if we */                          \
8463         /*  dont care about performance at all */                                               \
8464                                                                                                 \
8465         STRESS_MODE(FORCE_INLINE) /* Treat every method as AggressiveInlining */                \
8466         STRESS_MODE(CHK_FLOW_UPDATE)                                                            \
8467         STRESS_MODE(EMITTER)                                                                    \
8468         STRESS_MODE(CHK_REIMPORT)                                                               \
8469         STRESS_MODE(FLATFP)                                                                     \
8470         STRESS_MODE(GENERIC_CHECK)                                                              \
8471         STRESS_MODE(COUNT)
8472
8473     enum                compStressArea
8474     {
8475 #define STRESS_MODE(mode) STRESS_##mode,
8476         STRESS_MODES
8477 #undef STRESS_MODE
8478     };
8479 // clang-format on
8480
8481 #ifdef DEBUG
8482     static const LPCWSTR s_compStressModeNames[STRESS_COUNT + 1];
8483     BYTE                 compActiveStressModes[STRESS_COUNT];
8484 #endif // DEBUG
8485
8486 #define MAX_STRESS_WEIGHT 100
8487
8488     bool compStressCompile(compStressArea stressArea, unsigned weightPercentage);
8489
8490 #ifdef DEBUG
8491
8492     bool compInlineStress()
8493     {
8494         return compStressCompile(STRESS_LEGACY_INLINE, 50);
8495     }
8496
8497     bool compRandomInlineStress()
8498     {
8499         return compStressCompile(STRESS_RANDOM_INLINE, 50);
8500     }
8501
8502 #endif // DEBUG
8503
8504     bool compTailCallStress()
8505     {
8506 #ifdef DEBUG
8507         return (JitConfig.TailcallStress() != 0 || compStressCompile(STRESS_TAILCALL, 5));
8508 #else
8509         return false;
8510 #endif
8511     }
8512
8513     codeOptimize compCodeOpt()
8514     {
8515 #if 0
8516         // Switching between size & speed has measurable throughput impact
8517         // (3.5% on NGen mscorlib when measured). It used to be enabled for
8518         // DEBUG, but should generate identical code between CHK & RET builds,
8519         // so that's not acceptable.
8520         // TODO-Throughput: Figure out what to do about size vs. speed & throughput.
8521         //                  Investigate the cause of the throughput regression.
8522
8523         return opts.compCodeOpt;
8524 #else
8525         return BLENDED_CODE;
8526 #endif
8527     }
8528
8529     //--------------------- Info about the procedure --------------------------
8530
8531     struct Info
8532     {
8533         COMP_HANDLE           compCompHnd;
8534         CORINFO_MODULE_HANDLE compScopeHnd;
8535         CORINFO_CLASS_HANDLE  compClassHnd;
8536         CORINFO_METHOD_HANDLE compMethodHnd;
8537         CORINFO_METHOD_INFO*  compMethodInfo;
8538
8539         BOOL hasCircularClassConstraints;
8540         BOOL hasCircularMethodConstraints;
8541
8542 #if defined(DEBUG) || defined(LATE_DISASM)
8543         const char* compMethodName;
8544         const char* compClassName;
8545         const char* compFullName;
8546 #endif // defined(DEBUG) || defined(LATE_DISASM)
8547
8548 #if defined(DEBUG) || defined(INLINE_DATA)
8549         // Method hash is logcally const, but computed
8550         // on first demand.
8551         mutable unsigned compMethodHashPrivate;
8552         unsigned         compMethodHash() const;
8553 #endif // defined(DEBUG) || defined(INLINE_DATA)
8554
8555 #ifdef PSEUDORANDOM_NOP_INSERTION
8556         // things for pseudorandom nop insertion
8557         unsigned  compChecksum;
8558         CLRRandom compRNG;
8559 #endif
8560
8561         // The following holds the FLG_xxxx flags for the method we're compiling.
8562         unsigned compFlags;
8563
8564         // The following holds the class attributes for the method we're compiling.
8565         unsigned compClassAttr;
8566
8567         const BYTE*    compCode;
8568         IL_OFFSET      compILCodeSize;     // The IL code size
8569         UNATIVE_OFFSET compNativeCodeSize; // The native code size, after instructions are issued. This
8570                                            // is less than (compTotalHotCodeSize + compTotalColdCodeSize) only if:
8571         // (1) the code is not hot/cold split, and we issued less code than we expected, or
8572         // (2) the code is hot/cold split, and we issued less code than we expected
8573         // in the cold section (the hot section will always be padded out to compTotalHotCodeSize).
8574
8575         bool compIsStatic : 1;         // Is the method static (no 'this' pointer)?
8576         bool compIsVarArgs : 1;        // Does the method have varargs parameters?
8577         bool compIsContextful : 1;     // contextful method
8578         bool compInitMem : 1;          // Is the CORINFO_OPT_INIT_LOCALS bit set in the method info options?
8579         bool compUnwrapContextful : 1; // JIT should unwrap proxies when possible
8580         bool compProfilerCallback : 1; // JIT inserted a profiler Enter callback
8581         bool compPublishStubParam : 1; // EAX captured in prolog will be available through an instrinsic
8582         bool compRetBuffDefStack : 1;  // The ret buff argument definitely points into the stack.
8583
8584         var_types compRetType;       // Return type of the method as declared in IL
8585         var_types compRetNativeType; // Normalized return type as per target arch ABI
8586         unsigned  compILargsCount;   // Number of arguments (incl. implicit but not hidden)
8587         unsigned  compArgsCount;     // Number of arguments (incl. implicit and     hidden)
8588
8589 #if FEATURE_FASTTAILCALL
8590         size_t compArgStackSize; // Incoming argument stack size in bytes
8591 #endif                           // FEATURE_FASTTAILCALL
8592
8593         unsigned compRetBuffArg; // position of hidden return param var (0, 1) (BAD_VAR_NUM means not present);
8594         int compTypeCtxtArg; // position of hidden param for type context for generic code (CORINFO_CALLCONV_PARAMTYPE)
8595         unsigned       compThisArg; // position of implicit this pointer param (not to be confused with lvaArg0Var)
8596         unsigned       compILlocalsCount; // Number of vars : args + locals (incl. implicit but not hidden)
8597         unsigned       compLocalsCount;   // Number of vars : args + locals (incl. implicit and     hidden)
8598         unsigned       compMaxStack;
8599         UNATIVE_OFFSET compTotalHotCodeSize;  // Total number of bytes of Hot Code in the method
8600         UNATIVE_OFFSET compTotalColdCodeSize; // Total number of bytes of Cold Code in the method
8601
8602         unsigned compCallUnmanaged;   // count of unmanaged calls
8603         unsigned compLvFrameListRoot; // lclNum for the Frame root
8604         unsigned compXcptnsCount;     // Number of exception-handling clauses read in the method's IL.
8605                                       // You should generally use compHndBBtabCount instead: it is the
8606                                       // current number of EH clauses (after additions like synchronized
8607                                       // methods and funclets, and removals like unreachable code deletion).
8608
8609         bool compMatchedVM; // true if the VM is "matched": either the JIT is a cross-compiler
8610                             // and the VM expects that, or the JIT is a "self-host" compiler
8611                             // (e.g., x86 hosted targeting x86) and the VM expects that.
8612
8613         /*  The following holds IL scope information about local variables.
8614          */
8615
8616         unsigned     compVarScopesCount;
8617         VarScopeDsc* compVarScopes;
8618
8619         /* The following holds information about instr offsets for
8620          * which we need to report IP-mappings
8621          */
8622
8623         IL_OFFSET*                   compStmtOffsets; // sorted
8624         unsigned                     compStmtOffsetsCount;
8625         ICorDebugInfo::BoundaryTypes compStmtOffsetsImplicit;
8626
8627 #define CPU_X86 0x0100 // The generic X86 CPU
8628 #define CPU_X86_PENTIUM_4 0x0110
8629
8630 #define CPU_X64 0x0200       // The generic x64 CPU
8631 #define CPU_AMD_X64 0x0210   // AMD x64 CPU
8632 #define CPU_INTEL_X64 0x0240 // Intel x64 CPU
8633
8634 #define CPU_ARM 0x0300   // The generic ARM CPU
8635 #define CPU_ARM64 0x0400 // The generic ARM64 CPU
8636
8637         unsigned genCPU; // What CPU are we running on
8638     } info;
8639
8640     // Returns true if the method being compiled returns a non-void and non-struct value.
8641     // Note that lvaInitTypeRef() normalizes compRetNativeType for struct returns in a
8642     // single register as per target arch ABI (e.g on Amd64 Windows structs of size 1, 2,
8643     // 4 or 8 gets normalized to TYP_BYTE/TYP_SHORT/TYP_INT/TYP_LONG; On Arm HFA structs).
8644     // Methods returning such structs are considered to return non-struct return value and
8645     // this method returns true in that case.
8646     bool compMethodReturnsNativeScalarType()
8647     {
8648         return (info.compRetType != TYP_VOID) && !varTypeIsStruct(info.compRetNativeType);
8649     }
8650
8651     // Returns true if the method being compiled returns RetBuf addr as its return value
8652     bool compMethodReturnsRetBufAddr()
8653     {
8654         // There are cases where implicit RetBuf argument should be explicitly returned in a register.
8655         // In such cases the return type is changed to TYP_BYREF and appropriate IR is generated.
8656         // These cases are:
8657         // 1. Profiler Leave calllback expects the address of retbuf as return value for
8658         //    methods with hidden RetBuf argument.  impReturnInstruction() when profiler
8659         //    callbacks are needed creates GT_RETURN(TYP_BYREF, op1 = Addr of RetBuf) for
8660         //    methods with hidden RetBufArg.
8661         //
8662         // 2. As per the System V ABI, the address of RetBuf needs to be returned by
8663         //    methods with hidden RetBufArg in RAX. In such case GT_RETURN is of TYP_BYREF,
8664         //    returning the address of RetBuf.
8665         //
8666         // 3. Windows 64-bit native calling convention also requires the address of RetBuff
8667         //    to be returned in RAX.
8668         CLANG_FORMAT_COMMENT_ANCHOR;
8669
8670 #ifdef _TARGET_AMD64_
8671         return (info.compRetBuffArg != BAD_VAR_NUM);
8672 #else  // !_TARGET_AMD64_
8673         return (compIsProfilerHookNeeded()) && (info.compRetBuffArg != BAD_VAR_NUM);
8674 #endif // !_TARGET_AMD64_
8675     }
8676
8677     // Returns true if the method returns a value in more than one return register
8678     // TODO-ARM-Bug: Deal with multi-register genReturnLocaled structs?
8679     // TODO-ARM64: Does this apply for ARM64 too?
8680     bool compMethodReturnsMultiRegRetType()
8681     {
8682 #if FEATURE_MULTIREG_RET
8683 #if defined(_TARGET_X86_)
8684         // On x86 only 64-bit longs are returned in multiple registers
8685         return varTypeIsLong(info.compRetNativeType);
8686 #else  // targets: X64-UNIX, ARM64 or ARM32
8687         // On all other targets that support multireg return values:
8688         // Methods returning a struct in multiple registers have a return value of TYP_STRUCT.
8689         // Such method's compRetNativeType is TYP_STRUCT without a hidden RetBufArg
8690         return varTypeIsStruct(info.compRetNativeType) && (info.compRetBuffArg == BAD_VAR_NUM);
8691 #endif // TARGET_XXX
8692
8693 #else // not FEATURE_MULTIREG_RET
8694
8695         // For this architecture there are no multireg returns
8696         return false;
8697
8698 #endif // FEATURE_MULTIREG_RET
8699     }
8700
8701 #if FEATURE_MULTIREG_ARGS
8702     // Given a GenTree node of TYP_STRUCT that represents a pass by value argument
8703     // return the gcPtr layout for the pointers sized fields
8704     void getStructGcPtrsFromOp(GenTree* op, BYTE* gcPtrsOut);
8705 #endif // FEATURE_MULTIREG_ARGS
8706
8707     // Returns true if the method being compiled returns a value
8708     bool compMethodHasRetVal()
8709     {
8710         return compMethodReturnsNativeScalarType() || compMethodReturnsRetBufAddr() ||
8711                compMethodReturnsMultiRegRetType();
8712     }
8713
8714 #if defined(DEBUG)
8715
8716     void compDispLocalVars();
8717
8718 #endif // DEBUG
8719
8720 //-------------------------- Global Compiler Data ------------------------------------
8721
8722 #ifdef DEBUG
8723     static unsigned s_compMethodsCount; // to produce unique label names
8724     unsigned        compGenTreeID;
8725     unsigned        compBasicBlockID;
8726 #endif
8727
8728     BasicBlock* compCurBB;   // the current basic block in process
8729     GenTree*    compCurStmt; // the current statement in process
8730 #ifdef DEBUG
8731     unsigned compCurStmtNum; // to give all statements an increasing StmtNum when printing dumps
8732 #endif
8733
8734     //  The following is used to create the 'method JIT info' block.
8735     size_t compInfoBlkSize;
8736     BYTE*  compInfoBlkAddr;
8737
8738     EHblkDsc* compHndBBtab;           // array of EH data
8739     unsigned  compHndBBtabCount;      // element count of used elements in EH data array
8740     unsigned  compHndBBtabAllocCount; // element count of allocated elements in EH data array
8741
8742 #if defined(_TARGET_X86_)
8743
8744     //-------------------------------------------------------------------------
8745     //  Tracking of region covered by the monitor in synchronized methods
8746     void* syncStartEmitCookie; // the emitter cookie for first instruction after the call to MON_ENTER
8747     void* syncEndEmitCookie;   // the emitter cookie for first instruction after the call to MON_EXIT
8748
8749 #endif // !_TARGET_X86_
8750
8751     Phases previousCompletedPhase; // the most recently completed phase
8752
8753     //-------------------------------------------------------------------------
8754     //  The following keeps track of how many bytes of local frame space we've
8755     //  grabbed so far in the current function, and how many argument bytes we
8756     //  need to pop when we return.
8757     //
8758
8759     unsigned compLclFrameSize; // secObject+lclBlk+locals+temps
8760
8761     // Count of callee-saved regs we pushed in the prolog.
8762     // Does not include EBP for isFramePointerUsed() and double-aligned frames.
8763     // In case of Amd64 this doesn't include float regs saved on stack.
8764     unsigned compCalleeRegsPushed;
8765
8766 #if defined(_TARGET_XARCH_)
8767     // Mask of callee saved float regs on stack.
8768     regMaskTP compCalleeFPRegsSavedMask;
8769 #endif
8770 #ifdef _TARGET_AMD64_
8771 // Quirk for VS debug-launch scenario to work:
8772 // Bytes of padding between save-reg area and locals.
8773 #define VSQUIRK_STACK_PAD (2 * REGSIZE_BYTES)
8774     unsigned compVSQuirkStackPaddingNeeded;
8775     bool     compQuirkForPPPflag;
8776 #endif
8777
8778     unsigned compArgSize; // total size of arguments in bytes (including register args (lvIsRegArg))
8779
8780     unsigned compMapILargNum(unsigned ILargNum); // map accounting for hidden args
8781     unsigned compMapILvarNum(unsigned ILvarNum); // map accounting for hidden args
8782     unsigned compMap2ILvarNum(unsigned varNum);  // map accounting for hidden args
8783
8784     //-------------------------------------------------------------------------
8785
8786     static void compStartup();  // One-time initialization
8787     static void compShutdown(); // One-time finalization
8788
8789     void compInit(ArenaAllocator* pAlloc, InlineInfo* inlineInfo);
8790     void compDone();
8791
8792     static void compDisplayStaticSizes(FILE* fout);
8793
8794     //------------ Some utility functions --------------
8795
8796     void* compGetHelperFtn(CorInfoHelpFunc ftnNum,         /* IN  */
8797                            void**          ppIndirection); /* OUT */
8798
8799     // Several JIT/EE interface functions return a CorInfoType, and also return a
8800     // class handle as an out parameter if the type is a value class.  Returns the
8801     // size of the type these describe.
8802     unsigned compGetTypeSize(CorInfoType cit, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd);
8803
8804 #ifdef DEBUG
8805     // Components used by the compiler may write unit test suites, and
8806     // have them run within this method.  They will be run only once per process, and only
8807     // in debug.  (Perhaps should be under the control of a COMPlus_ flag.)
8808     // These should fail by asserting.
8809     void compDoComponentUnitTestsOnce();
8810 #endif // DEBUG
8811
8812     int compCompile(CORINFO_METHOD_HANDLE methodHnd,
8813                     CORINFO_MODULE_HANDLE classPtr,
8814                     COMP_HANDLE           compHnd,
8815                     CORINFO_METHOD_INFO*  methodInfo,
8816                     void**                methodCodePtr,
8817                     ULONG*                methodCodeSize,
8818                     JitFlags*             compileFlags);
8819     void compCompileFinish();
8820     int compCompileHelper(CORINFO_MODULE_HANDLE            classPtr,
8821                           COMP_HANDLE                      compHnd,
8822                           CORINFO_METHOD_INFO*             methodInfo,
8823                           void**                           methodCodePtr,
8824                           ULONG*                           methodCodeSize,
8825                           JitFlags*                        compileFlags,
8826                           CorInfoInstantiationVerification instVerInfo);
8827
8828     ArenaAllocator* compGetArenaAllocator();
8829
8830 #if MEASURE_MEM_ALLOC
8831     static bool s_dspMemStats; // Display per-phase memory statistics for every function
8832 #endif                         // MEASURE_MEM_ALLOC
8833
8834 #if LOOP_HOIST_STATS
8835     unsigned m_loopsConsidered;
8836     bool     m_curLoopHasHoistedExpression;
8837     unsigned m_loopsWithHoistedExpressions;
8838     unsigned m_totalHoistedExpressions;
8839
8840     void AddLoopHoistStats();
8841     void PrintPerMethodLoopHoistStats();
8842
8843     static CritSecObject s_loopHoistStatsLock; // This lock protects the data structures below.
8844     static unsigned      s_loopsConsidered;
8845     static unsigned      s_loopsWithHoistedExpressions;
8846     static unsigned      s_totalHoistedExpressions;
8847
8848     static void PrintAggregateLoopHoistStats(FILE* f);
8849 #endif // LOOP_HOIST_STATS
8850
8851     bool compIsForImportOnly();
8852     bool compIsForInlining();
8853     bool compDonotInline();
8854
8855 #ifdef DEBUG
8856     unsigned char compGetJitDefaultFill(); // Get the default fill char value
8857                                            // we randomize this value when JitStress is enabled
8858
8859     const char* compLocalVarName(unsigned varNum, unsigned offs);
8860     VarName compVarName(regNumber reg, bool isFloatReg = false);
8861     const char* compRegVarName(regNumber reg, bool displayVar = false, bool isFloatReg = false);
8862     const char* compRegNameForSize(regNumber reg, size_t size);
8863     const char* compFPregVarName(unsigned fpReg, bool displayVar = false);
8864     void compDspSrcLinesByNativeIP(UNATIVE_OFFSET curIP);
8865     void compDspSrcLinesByLineNum(unsigned line, bool seek = false);
8866 #endif // DEBUG
8867
8868     //-------------------------------------------------------------------------
8869
8870     struct VarScopeListNode
8871     {
8872         VarScopeDsc*             data;
8873         VarScopeListNode*        next;
8874         static VarScopeListNode* Create(VarScopeDsc* value, CompAllocator alloc)
8875         {
8876             VarScopeListNode* node = new (alloc) VarScopeListNode;
8877             node->data             = value;
8878             node->next             = nullptr;
8879             return node;
8880         }
8881     };
8882
8883     struct VarScopeMapInfo
8884     {
8885         VarScopeListNode*       head;
8886         VarScopeListNode*       tail;
8887         static VarScopeMapInfo* Create(VarScopeListNode* node, CompAllocator alloc)
8888         {
8889             VarScopeMapInfo* info = new (alloc) VarScopeMapInfo;
8890             info->head            = node;
8891             info->tail            = node;
8892             return info;
8893         }
8894     };
8895
8896     // Max value of scope count for which we would use linear search; for larger values we would use hashtable lookup.
8897     static const unsigned MAX_LINEAR_FIND_LCL_SCOPELIST = 32;
8898
8899     typedef JitHashTable<unsigned, JitSmallPrimitiveKeyFuncs<unsigned>, VarScopeMapInfo*> VarNumToScopeDscMap;
8900
8901     // Map to keep variables' scope indexed by varNum containing it's scope dscs at the index.
8902     VarNumToScopeDscMap* compVarScopeMap;
8903
8904     VarScopeDsc* compFindLocalVar(unsigned varNum, unsigned lifeBeg, unsigned lifeEnd);
8905
8906     VarScopeDsc* compFindLocalVar(unsigned varNum, unsigned offs);
8907
8908     VarScopeDsc* compFindLocalVarLinear(unsigned varNum, unsigned offs);
8909
8910     void compInitVarScopeMap();
8911
8912     VarScopeDsc** compEnterScopeList; // List has the offsets where variables
8913                                       // enter scope, sorted by instr offset
8914     unsigned compNextEnterScope;
8915
8916     VarScopeDsc** compExitScopeList; // List has the offsets where variables
8917                                      // go out of scope, sorted by instr offset
8918     unsigned compNextExitScope;
8919
8920     void compInitScopeLists();
8921
8922     void compResetScopeLists();
8923
8924     VarScopeDsc* compGetNextEnterScope(unsigned offs, bool scan = false);
8925
8926     VarScopeDsc* compGetNextExitScope(unsigned offs, bool scan = false);
8927
8928     void compProcessScopesUntil(unsigned   offset,
8929                                 VARSET_TP* inScope,
8930                                 void (Compiler::*enterScopeFn)(VARSET_TP* inScope, VarScopeDsc*),
8931                                 void (Compiler::*exitScopeFn)(VARSET_TP* inScope, VarScopeDsc*));
8932
8933 #ifdef DEBUG
8934     void compDispScopeLists();
8935 #endif // DEBUG
8936
8937     bool compIsProfilerHookNeeded();
8938
8939     //-------------------------------------------------------------------------
8940     /*               Statistical Data Gathering                               */
8941
8942     void compJitStats(); // call this function and enable
8943                          // various ifdef's below for statistical data
8944
8945 #if CALL_ARG_STATS
8946     void        compCallArgStats();
8947     static void compDispCallArgStats(FILE* fout);
8948 #endif
8949
8950     //-------------------------------------------------------------------------
8951
8952 protected:
8953 #ifdef DEBUG
8954     bool skipMethod();
8955 #endif
8956
8957     ArenaAllocator* compArenaAllocator;
8958
8959 public:
8960     void compFunctionTraceStart();
8961     void compFunctionTraceEnd(void* methodCodePtr, ULONG methodCodeSize, bool isNYI);
8962
8963 protected:
8964     size_t compMaxUncheckedOffsetForNullObject;
8965
8966     void compInitOptions(JitFlags* compileFlags);
8967
8968     void compSetProcessor();
8969     void compInitDebuggingInfo();
8970     void compSetOptimizationLevel();
8971 #ifdef _TARGET_ARMARCH_
8972     bool compRsvdRegCheck(FrameLayoutState curState);
8973 #endif
8974     void compCompile(void** methodCodePtr, ULONG* methodCodeSize, JitFlags* compileFlags);
8975
8976     // Clear annotations produced during optimizations; to be used between iterations when repeating opts.
8977     void ResetOptAnnotations();
8978
8979     // Regenerate loop descriptors; to be used between iterations when repeating opts.
8980     void RecomputeLoopInfo();
8981
8982 #ifdef PROFILING_SUPPORTED
8983     // Data required for generating profiler Enter/Leave/TailCall hooks
8984
8985     bool  compProfilerHookNeeded; // Whether profiler Enter/Leave/TailCall hook needs to be generated for the method
8986     void* compProfilerMethHnd;    // Profiler handle of the method being compiled. Passed as param to ELT callbacks
8987     bool  compProfilerMethHndIndirected; // Whether compProfilerHandle is pointer to the handle or is an actual handle
8988 #endif
8989
8990 #ifdef _TARGET_AMD64_
8991     bool compQuirkForPPP(); // Check if this method should be Quirked for the PPP issue
8992 #endif
8993 public:
8994     // Assumes called as part of process shutdown; does any compiler-specific work associated with that.
8995     static void ProcessShutdownWork(ICorStaticInfo* statInfo);
8996
8997     CompAllocator getAllocator(CompMemKind cmk = CMK_Generic)
8998     {
8999         return CompAllocator(compArenaAllocator, cmk);
9000     }
9001
9002     CompAllocator getAllocatorGC()
9003     {
9004         return getAllocator(CMK_GC);
9005     }
9006
9007     CompAllocator getAllocatorLoopHoist()
9008     {
9009         return getAllocator(CMK_LoopHoist);
9010     }
9011
9012 #ifdef DEBUG
9013     CompAllocator getAllocatorDebugOnly()
9014     {
9015         return getAllocator(CMK_DebugOnly);
9016     }
9017 #endif // DEBUG
9018
9019     /*
9020     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9021     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9022     XX                                                                           XX
9023     XX                           typeInfo                                        XX
9024     XX                                                                           XX
9025     XX   Checks for type compatibility and merges types                          XX
9026     XX                                                                           XX
9027     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9028     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9029     */
9030
9031 public:
9032     // Set to TRUE if verification cannot be skipped for this method
9033     // If we detect unverifiable code, we will lazily check
9034     // canSkipMethodVerification() to see if verification is REALLY needed.
9035     BOOL tiVerificationNeeded;
9036
9037     // It it initially TRUE, and it gets set to FALSE if we run into unverifiable code
9038     // Note that this is valid only if tiVerificationNeeded was ever TRUE.
9039     BOOL tiIsVerifiableCode;
9040
9041     // Set to TRUE if runtime callout is needed for this method
9042     BOOL tiRuntimeCalloutNeeded;
9043
9044     // Set to TRUE if security prolog/epilog callout is needed for this method
9045     // Note: This flag is different than compNeedSecurityCheck.
9046     //     compNeedSecurityCheck means whether or not a security object needs
9047     //         to be allocated on the stack, which is currently true for EnC as well.
9048     //     tiSecurityCalloutNeeded means whether or not security callouts need
9049     //         to be inserted in the jitted code.
9050     BOOL tiSecurityCalloutNeeded;
9051
9052     // Returns TRUE if child is equal to or a subtype of parent for merge purposes
9053     // This support is necessary to suport attributes that are not described in
9054     // for example, signatures. For example, the permanent home byref (byref that
9055     // points to the gc heap), isn't a property of method signatures, therefore,
9056     // it is safe to have mismatches here (that tiCompatibleWith will not flag),
9057     // but when deciding if we need to reimport a block, we need to take these
9058     // in account
9059     BOOL tiMergeCompatibleWith(const typeInfo& pChild, const typeInfo& pParent, bool normalisedForStack) const;
9060
9061     // Returns TRUE if child is equal to or a subtype of parent.
9062     // normalisedForStack indicates that both types are normalised for the stack
9063     BOOL tiCompatibleWith(const typeInfo& pChild, const typeInfo& pParent, bool normalisedForStack) const;
9064
9065     // Merges pDest and pSrc. Returns FALSE if merge is undefined.
9066     // *pDest is modified to represent the merged type.  Sets "*changed" to true
9067     // if this changes "*pDest".
9068     BOOL tiMergeToCommonParent(typeInfo* pDest, const typeInfo* pSrc, bool* changed) const;
9069
9070 #ifdef DEBUG
9071     // <BUGNUM> VSW 471305
9072     // IJW allows assigning REF to BYREF. The following allows us to temporarily
9073     // bypass the assert check in gcMarkRegSetGCref and gcMarkRegSetByref
9074     // We use a "short" as we need to push/pop this scope.
9075     // </BUGNUM>
9076     short compRegSetCheckLevel;
9077 #endif
9078
9079     /*
9080     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9081     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9082     XX                                                                           XX
9083     XX                           IL verification stuff                           XX
9084     XX                                                                           XX
9085     XX                                                                           XX
9086     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9087     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9088     */
9089
9090 public:
9091     // The following is used to track liveness of local variables, initialization
9092     // of valueclass constructors, and type safe use of IL instructions.
9093
9094     // dynamic state info needed for verification
9095     EntryState verCurrentState;
9096
9097     // this ptr of object type .ctors are considered intited only after
9098     // the base class ctor is called, or an alternate ctor is called.
9099     // An uninited this ptr can be used to access fields, but cannot
9100     // be used to call a member function.
9101     BOOL verTrackObjCtorInitState;
9102
9103     void verInitBBEntryState(BasicBlock* block, EntryState* currentState);
9104
9105     // Requires that "tis" is not TIS_Bottom -- it's a definite init/uninit state.
9106     void verSetThisInit(BasicBlock* block, ThisInitState tis);
9107     void verInitCurrentState();
9108     void verResetCurrentState(BasicBlock* block, EntryState* currentState);
9109
9110     // Merges the current verification state into the entry state of "block", return FALSE if that merge fails,
9111     // TRUE if it succeeds.  Further sets "*changed" to true if this changes the entry state of "block".
9112     BOOL verMergeEntryStates(BasicBlock* block, bool* changed);
9113
9114     void verConvertBBToThrowVerificationException(BasicBlock* block DEBUGARG(bool logMsg));
9115     void verHandleVerificationFailure(BasicBlock* block DEBUGARG(bool logMsg));
9116     typeInfo verMakeTypeInfo(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd,
9117                              bool bashStructToRef = false); // converts from jit type representation to typeInfo
9118     typeInfo verMakeTypeInfo(CorInfoType          ciType,
9119                              CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd); // converts from jit type representation to typeInfo
9120     BOOL verIsSDArray(typeInfo ti);
9121     typeInfo verGetArrayElemType(typeInfo ti);
9122
9123     typeInfo verParseArgSigToTypeInfo(CORINFO_SIG_INFO* sig, CORINFO_ARG_LIST_HANDLE args);
9124     BOOL verNeedsVerification();
9125     BOOL verIsByRefLike(const typeInfo& ti);
9126     BOOL verIsSafeToReturnByRef(const typeInfo& ti);
9127
9128     // generic type variables range over types that satisfy IsBoxable
9129     BOOL verIsBoxable(const typeInfo& ti);
9130
9131     void DECLSPEC_NORETURN verRaiseVerifyException(INDEBUG(const char* reason) DEBUGARG(const char* file)
9132                                                        DEBUGARG(unsigned line));
9133     void verRaiseVerifyExceptionIfNeeded(INDEBUG(const char* reason) DEBUGARG(const char* file)
9134                                              DEBUGARG(unsigned line));
9135     bool verCheckTailCallConstraint(OPCODE                  opcode,
9136                                     CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
9137                                     CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pConstrainedResolvedToken, // Is this a "constrained." call
9138                                                                                        // on a type parameter?
9139                                     bool speculative // If true, won't throw if verificatoin fails. Instead it will
9140                                                      // return false to the caller.
9141                                                      // If false, it will throw.
9142                                     );
9143     bool verIsBoxedValueType(typeInfo ti);
9144
9145     void verVerifyCall(OPCODE                  opcode,
9146                        CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
9147                        CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pConstrainedResolvedToken,
9148                        bool                    tailCall,
9149                        bool                    readonlyCall, // is this a "readonly." call?
9150                        const BYTE*             delegateCreateStart,
9151                        const BYTE*             codeAddr,
9152                        CORINFO_CALL_INFO* callInfo DEBUGARG(const char* methodName));
9153
9154     BOOL verCheckDelegateCreation(const BYTE* delegateCreateStart, const BYTE* codeAddr, mdMemberRef& targetMemberRef);
9155
9156     typeInfo verVerifySTIND(const typeInfo& ptr, const typeInfo& value, const typeInfo& instrType);
9157     typeInfo verVerifyLDIND(const typeInfo& ptr, const typeInfo& instrType);
9158     void verVerifyField(CORINFO_RESOLVED_TOKEN*   pResolvedToken,
9159                         const CORINFO_FIELD_INFO& fieldInfo,
9160                         const typeInfo*           tiThis,
9161                         BOOL                      mutator,
9162                         BOOL                      allowPlainStructAsThis = FALSE);
9163     void verVerifyCond(const typeInfo& tiOp1, const typeInfo& tiOp2, unsigned opcode);
9164     void verVerifyThisPtrInitialised();
9165     BOOL verIsCallToInitThisPtr(CORINFO_CLASS_HANDLE context, CORINFO_CLASS_HANDLE target);
9166
9167 #ifdef DEBUG
9168
9169     // One line log function. Default level is 0. Increasing it gives you
9170     // more log information
9171
9172     // levels are currently unused: #define JITDUMP(level,...)                     ();
9173     void JitLogEE(unsigned level, const char* fmt, ...);
9174
9175     bool compDebugBreak;
9176
9177     bool compJitHaltMethod();
9178
9179 #endif
9180
9181     /*
9182     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9183     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9184     XX                                                                           XX
9185     XX                   GS Security checks for unsafe buffers                   XX
9186     XX                                                                           XX
9187     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9188     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9189     */
9190 public:
9191     struct ShadowParamVarInfo
9192     {
9193         FixedBitVect* assignGroup; // the closure set of variables whose values depend on each other
9194         unsigned      shadowCopy;  // Lcl var num, valid only if not set to NO_SHADOW_COPY
9195
9196         static bool mayNeedShadowCopy(LclVarDsc* varDsc)
9197         {
9198 #if defined(_TARGET_AMD64_)
9199             // GS cookie logic to create shadow slots, create trees to copy reg args to shadow
9200             // slots and update all trees to refer to shadow slots is done immediately after
9201             // fgMorph().  Lsra could potentially mark a param as DoNotEnregister after JIT determines
9202             // not to shadow a parameter.  Also, LSRA could potentially spill a param which is passed
9203             // in register. Therefore, conservatively all params may need a shadow copy.  Note that
9204             // GS cookie logic further checks whether the param is a ptr or an unsafe buffer before
9205             // creating a shadow slot even though this routine returns true.
9206             //
9207             // TODO-AMD64-CQ: Revisit this conservative approach as it could create more shadow slots than
9208             // required. There are two cases under which a reg arg could potentially be used from its
9209             // home location:
9210             //   a) LSRA marks it as DoNotEnregister (see LinearScan::identifyCandidates())
9211             //   b) LSRA spills it
9212             //
9213             // Possible solution to address case (a)
9214             //   - The conditions under which LSRA marks a varDsc as DoNotEnregister could be checked
9215             //     in this routine.  Note that live out of exception handler is something we may not be
9216             //     able to do it here since GS cookie logic is invoked ahead of liveness computation.
9217             //     Therefore, for methods with exception handling and need GS cookie check we might have
9218             //     to take conservative approach.
9219             //
9220             // Possible solution to address case (b)
9221             //   - Whenver a parameter passed in an argument register needs to be spilled by LSRA, we
9222             //     create a new spill temp if the method needs GS cookie check.
9223             return varDsc->lvIsParam;
9224 #else // !defined(_TARGET_AMD64_)
9225             return varDsc->lvIsParam && !varDsc->lvIsRegArg;
9226 #endif
9227         }
9228
9229 #ifdef DEBUG
9230         void Print()
9231         {
9232             printf("assignGroup [%p]; shadowCopy: [%d];\n", assignGroup, shadowCopy);
9233         }
9234 #endif
9235     };
9236
9237     GSCookie*           gsGlobalSecurityCookieAddr; // Address of global cookie for unsafe buffer checks
9238     GSCookie            gsGlobalSecurityCookieVal;  // Value of global cookie if addr is NULL
9239     ShadowParamVarInfo* gsShadowVarInfo;            // Table used by shadow param analysis code
9240
9241     void gsGSChecksInitCookie();   // Grabs cookie variable
9242     void gsCopyShadowParams();     // Identify vulnerable params and create dhadow copies
9243     bool gsFindVulnerableParams(); // Shadow param analysis code
9244     void gsParamsToShadows();      // Insert copy code and replave param uses by shadow
9245
9246     static fgWalkPreFn gsMarkPtrsAndAssignGroups; // Shadow param analysis tree-walk
9247     static fgWalkPreFn gsReplaceShadowParams;     // Shadow param replacement tree-walk
9248
9249 #define DEFAULT_MAX_INLINE_SIZE 100 // Methods with >  DEFAULT_MAX_INLINE_SIZE IL bytes will never be inlined.
9250                                     // This can be overwritten by setting complus_JITInlineSize env variable.
9251
9252 #define DEFAULT_MAX_INLINE_DEPTH 20 // Methods at more than this level deep will not be inlined
9253
9254 #define DEFAULT_MAX_LOCALLOC_TO_LOCAL_SIZE 32 // fixed locallocs of this size or smaller will convert to local buffers
9255
9256 private:
9257 #ifdef FEATURE_JIT_METHOD_PERF
9258     JitTimer*                  pCompJitTimer;         // Timer data structure (by phases) for current compilation.
9259     static CompTimeSummaryInfo s_compJitTimerSummary; // Summary of the Timer information for the whole run.
9260
9261     static LPCWSTR JitTimeLogCsv();        // Retrieve the file name for CSV from ConfigDWORD.
9262     static LPCWSTR compJitTimeLogFilename; // If a log file for JIT time is desired, filename to write it to.
9263 #endif
9264     inline void EndPhase(Phases phase); // Indicate the end of the given phase.
9265
9266 #if MEASURE_CLRAPI_CALLS
9267     // Thin wrappers that call into JitTimer (if present).
9268     inline void CLRApiCallEnter(unsigned apix);
9269     inline void CLRApiCallLeave(unsigned apix);
9270
9271 public:
9272     inline void CLR_API_Enter(API_ICorJitInfo_Names ename);
9273     inline void CLR_API_Leave(API_ICorJitInfo_Names ename);
9274
9275 private:
9276 #endif
9277
9278 #if defined(DEBUG) || defined(INLINE_DATA) || defined(FEATURE_CLRSQM)
9279     // These variables are associated with maintaining SQM data about compile time.
9280     unsigned __int64 m_compCyclesAtEndOfInlining; // The thread-virtualized cycle count at the end of the inlining phase
9281                                                   // in the current compilation.
9282     unsigned __int64 m_compCycles;                // Net cycle count for current compilation
9283     DWORD m_compTickCountAtEndOfInlining; // The result of GetTickCount() (# ms since some epoch marker) at the end of
9284                                           // the inlining phase in the current compilation.
9285 #endif                                    // defined(DEBUG) || defined(INLINE_DATA) || defined(FEATURE_CLRSQM)
9286
9287     // Records the SQM-relevant (cycles and tick count).  Should be called after inlining is complete.
9288     // (We do this after inlining because this marks the last point at which the JIT is likely to cause
9289     // type-loading and class initialization).
9290     void RecordStateAtEndOfInlining();
9291     // Assumes being called at the end of compilation.  Update the SQM state.
9292     void RecordStateAtEndOfCompilation();
9293
9294 #ifdef FEATURE_CLRSQM
9295     // Does anything SQM related necessary at process shutdown time.
9296     static void ProcessShutdownSQMWork(ICorStaticInfo* statInfo);
9297 #endif // FEATURE_CLRSQM
9298
9299 public:
9300 #if FUNC_INFO_LOGGING
9301     static LPCWSTR compJitFuncInfoFilename; // If a log file for per-function information is required, this is the
9302                                             // filename to write it to.
9303     static FILE* compJitFuncInfoFile;       // And this is the actual FILE* to write to.
9304 #endif                                      // FUNC_INFO_LOGGING
9305
9306     Compiler* prevCompiler; // Previous compiler on stack for TLS Compiler* linked list for reentrant compilers.
9307
9308     // Is the compilation in a full trust context?
9309     bool compIsFullTrust();
9310
9311 #if MEASURE_NOWAY
9312     void RecordNowayAssert(const char* filename, unsigned line, const char* condStr);
9313 #endif // MEASURE_NOWAY
9314
9315 #ifndef FEATURE_TRACELOGGING
9316     // Should we actually fire the noway assert body and the exception handler?
9317     bool compShouldThrowOnNoway();
9318 #else  // FEATURE_TRACELOGGING
9319     // Should we actually fire the noway assert body and the exception handler?
9320     bool compShouldThrowOnNoway(const char* filename, unsigned line);
9321
9322     // Telemetry instance to use per method compilation.
9323     JitTelemetry compJitTelemetry;
9324
9325     // Get common parameters that have to be logged with most telemetry data.
9326     void compGetTelemetryDefaults(const char** assemblyName,
9327                                   const char** scopeName,
9328                                   const char** methodName,
9329                                   unsigned*    methodHash);
9330 #endif // !FEATURE_TRACELOGGING
9331
9332 #ifdef DEBUG
9333 private:
9334     NodeToTestDataMap* m_nodeTestData;
9335
9336     static const unsigned FIRST_LOOP_HOIST_CSE_CLASS = 1000;
9337     unsigned              m_loopHoistCSEClass; // LoopHoist test annotations turn into CSE requirements; we
9338                                                // label them with CSE Class #'s starting at FIRST_LOOP_HOIST_CSE_CLASS.
9339                                                // Current kept in this.
9340 public:
9341     NodeToTestDataMap* GetNodeTestData()
9342     {
9343         Compiler* compRoot = impInlineRoot();
9344         if (compRoot->m_nodeTestData == nullptr)
9345         {
9346             compRoot->m_nodeTestData = new (getAllocatorDebugOnly()) NodeToTestDataMap(getAllocatorDebugOnly());
9347         }
9348         return compRoot->m_nodeTestData;
9349     }
9350
9351     typedef JitHashTable<GenTree*, JitPtrKeyFuncs<GenTree>, int> NodeToIntMap;
9352
9353     // Returns the set (i.e., the domain of the result map) of nodes that are keys in m_nodeTestData, and
9354     // currently occur in the AST graph.
9355     NodeToIntMap* FindReachableNodesInNodeTestData();
9356
9357     // Node "from" is being eliminated, and being replaced by node "to".  If "from" had any associated
9358     // test data, associate that data with "to".
9359     void TransferTestDataToNode(GenTree* from, GenTree* to);
9360
9361     // Requires that "to" is a clone of "from".  If any nodes in the "from" tree
9362     // have annotations, attach similar annotations to the corresponding nodes in "to".
9363     void CopyTestDataToCloneTree(GenTree* from, GenTree* to);
9364
9365     // These are the methods that test that the various conditions implied by the
9366     // test attributes are satisfied.
9367     void JitTestCheckSSA(); // SSA builder tests.
9368     void JitTestCheckVN();  // Value numbering tests.
9369 #endif                      // DEBUG
9370
9371     // The "FieldSeqStore", for canonicalizing field sequences.  See the definition of FieldSeqStore for
9372     // operations.
9373     FieldSeqStore* m_fieldSeqStore;
9374
9375     FieldSeqStore* GetFieldSeqStore()
9376     {
9377         Compiler* compRoot = impInlineRoot();
9378         if (compRoot->m_fieldSeqStore == nullptr)
9379         {
9380             // Create a CompAllocator that labels sub-structure with CMK_FieldSeqStore, and use that for allocation.
9381             CompAllocator ialloc(getAllocator(CMK_FieldSeqStore));
9382             compRoot->m_fieldSeqStore = new (ialloc) FieldSeqStore(ialloc);
9383         }
9384         return compRoot->m_fieldSeqStore;
9385     }
9386
9387     typedef JitHashTable<GenTree*, JitPtrKeyFuncs<GenTree>, FieldSeqNode*> NodeToFieldSeqMap;
9388
9389     // Some nodes of "TYP_BYREF" or "TYP_I_IMPL" actually represent the address of a field within a struct, but since
9390     // the offset of the field is zero, there's no "GT_ADD" node.  We normally attach a field sequence to the constant
9391     // that is added, but what do we do when that constant is zero, and is thus not present?  We use this mechanism to
9392     // attach the field sequence directly to the address node.
9393     NodeToFieldSeqMap* m_zeroOffsetFieldMap;
9394
9395     NodeToFieldSeqMap* GetZeroOffsetFieldMap()
9396     {
9397         // Don't need to worry about inlining here
9398         if (m_zeroOffsetFieldMap == nullptr)
9399         {
9400             // Create a CompAllocator that labels sub-structure with CMK_ZeroOffsetFieldMap, and use that for
9401             // allocation.
9402             CompAllocator ialloc(getAllocator(CMK_ZeroOffsetFieldMap));
9403             m_zeroOffsetFieldMap = new (ialloc) NodeToFieldSeqMap(ialloc);
9404         }
9405         return m_zeroOffsetFieldMap;
9406     }
9407
9408     // Requires that "op1" is a node of type "TYP_BYREF" or "TYP_I_IMPL".  We are dereferencing this with the fields in
9409     // "fieldSeq", whose offsets are required all to be zero.  Ensures that any field sequence annotation currently on
9410     // "op1" or its components is augmented by appending "fieldSeq".  In practice, if "op1" is a GT_LCL_FLD, it has
9411     // a field sequence as a member; otherwise, it may be the addition of an a byref and a constant, where the const
9412     // has a field sequence -- in this case "fieldSeq" is appended to that of the constant; otherwise, we
9413     // record the the field sequence using the ZeroOffsetFieldMap described above.
9414     //
9415     // One exception above is that "op1" is a node of type "TYP_REF" where "op1" is a GT_LCL_VAR.
9416     // This happens when System.Object vtable pointer is a regular field at offset 0 in System.Private.CoreLib in
9417     // CoreRT. Such case is handled same as the default case.
9418     void fgAddFieldSeqForZeroOffset(GenTree* op1, FieldSeqNode* fieldSeq);
9419
9420     typedef JitHashTable<const GenTree*, JitPtrKeyFuncs<GenTree>, ArrayInfo> NodeToArrayInfoMap;
9421     NodeToArrayInfoMap* m_arrayInfoMap;
9422
9423     NodeToArrayInfoMap* GetArrayInfoMap()
9424     {
9425         Compiler* compRoot = impInlineRoot();
9426         if (compRoot->m_arrayInfoMap == nullptr)
9427         {
9428             // Create a CompAllocator that labels sub-structure with CMK_ArrayInfoMap, and use that for allocation.
9429             CompAllocator ialloc(getAllocator(CMK_ArrayInfoMap));
9430             compRoot->m_arrayInfoMap = new (ialloc) NodeToArrayInfoMap(ialloc);
9431         }
9432         return compRoot->m_arrayInfoMap;
9433     }
9434
9435     //-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
9436     // Compiler::TryGetArrayInfo:
9437     //    Given an indirection node, checks to see whether or not that indirection represents an array access, and
9438     //    if so returns information about the array.
9439     //
9440     // Arguments:
9441     //    indir           - The `GT_IND` node.
9442     //    arrayInfo (out) - Information about the accessed array if this function returns true. Undefined otherwise.
9443     //
9444     // Returns:
9445     //    True if the `GT_IND` node represents an array access; false otherwise.
9446     inline bool TryGetArrayInfo(GenTreeIndir* indir, ArrayInfo* arrayInfo)
9447     {
9448         if ((indir->gtFlags & GTF_IND_ARR_INDEX) == 0)
9449         {
9450             return false;
9451         }
9452
9453         if (indir->gtOp1->OperIs(GT_INDEX_ADDR))
9454         {
9455             GenTreeIndexAddr* const indexAddr = indir->gtOp1->AsIndexAddr();
9456             *arrayInfo = ArrayInfo(indexAddr->gtElemType, indexAddr->gtElemSize, indexAddr->gtElemOffset,
9457                                    indexAddr->gtStructElemClass);
9458             return true;
9459         }
9460
9461         bool found = GetArrayInfoMap()->Lookup(indir, arrayInfo);
9462         assert(found);
9463         return true;
9464     }
9465
9466     NodeToUnsignedMap* m_memorySsaMap[MemoryKindCount];
9467
9468     // In some cases, we want to assign intermediate SSA #'s to memory states, and know what nodes create those memory
9469     // states. (We do this for try blocks, where, if the try block doesn't do a call that loses track of the memory
9470     // state, all the possible memory states are possible initial states of the corresponding catch block(s).)
9471     NodeToUnsignedMap* GetMemorySsaMap(MemoryKind memoryKind)
9472     {
9473         if (memoryKind == GcHeap && byrefStatesMatchGcHeapStates)
9474         {
9475             // Use the same map for GCHeap and ByrefExposed when their states match.
9476             memoryKind = ByrefExposed;
9477         }
9478
9479         assert(memoryKind < MemoryKindCount);
9480         Compiler* compRoot = impInlineRoot();
9481         if (compRoot->m_memorySsaMap[memoryKind] == nullptr)
9482         {
9483             // Create a CompAllocator that labels sub-structure with CMK_ArrayInfoMap, and use that for allocation.
9484             CompAllocator ialloc(getAllocator(CMK_ArrayInfoMap));
9485             compRoot->m_memorySsaMap[memoryKind] = new (ialloc) NodeToUnsignedMap(ialloc);
9486         }
9487         return compRoot->m_memorySsaMap[memoryKind];
9488     }
9489
9490     // The Refany type is the only struct type whose structure is implicitly assumed by IL.  We need its fields.
9491     CORINFO_CLASS_HANDLE m_refAnyClass;
9492     CORINFO_FIELD_HANDLE GetRefanyDataField()
9493     {
9494         if (m_refAnyClass == nullptr)
9495         {
9496             m_refAnyClass = info.compCompHnd->getBuiltinClass(CLASSID_TYPED_BYREF);
9497         }
9498         return info.compCompHnd->getFieldInClass(m_refAnyClass, 0);
9499     }
9500     CORINFO_FIELD_HANDLE GetRefanyTypeField()
9501     {
9502         if (m_refAnyClass == nullptr)
9503         {
9504             m_refAnyClass = info.compCompHnd->getBuiltinClass(CLASSID_TYPED_BYREF);
9505         }
9506         return info.compCompHnd->getFieldInClass(m_refAnyClass, 1);
9507     }
9508
9509 #if VARSET_COUNTOPS
9510     static BitSetSupport::BitSetOpCounter m_varsetOpCounter;
9511 #endif
9512 #if ALLVARSET_COUNTOPS
9513     static BitSetSupport::BitSetOpCounter m_allvarsetOpCounter;
9514 #endif
9515
9516     static HelperCallProperties s_helperCallProperties;
9517
9518 #ifdef UNIX_AMD64_ABI
9519     static var_types GetTypeFromClassificationAndSizes(SystemVClassificationType classType, int size);
9520     static var_types GetEightByteType(const SYSTEMV_AMD64_CORINFO_STRUCT_REG_PASSING_DESCRIPTOR& structDesc,
9521                                       unsigned                                                   slotNum);
9522
9523     static void GetStructTypeOffset(const SYSTEMV_AMD64_CORINFO_STRUCT_REG_PASSING_DESCRIPTOR& structDesc,
9524                                     var_types*                                                 type0,
9525                                     var_types*                                                 type1,
9526                                     unsigned __int8*                                           offset0,
9527                                     unsigned __int8*                                           offset1);
9528
9529     void GetStructTypeOffset(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd,
9530                              var_types*           type0,
9531                              var_types*           type1,
9532                              unsigned __int8*     offset0,
9533                              unsigned __int8*     offset1);
9534
9535 #endif // defined(UNIX_AMD64_ABI)
9536
9537     void fgMorphMultiregStructArgs(GenTreeCall* call);
9538     GenTree* fgMorphMultiregStructArg(GenTree* arg, fgArgTabEntry* fgEntryPtr);
9539
9540     bool killGCRefs(GenTree* tree);
9541
9542 }; // end of class Compiler
9543
9544 // LclVarDsc constructor. Uses Compiler, so must come after Compiler definition.
9545 inline LclVarDsc::LclVarDsc()
9546     : // Initialize the ArgRegs to REG_STK.
9547     // The morph will do the right thing to change
9548     // to the right register if passed in register.
9549     _lvArgReg(REG_STK)
9550     ,
9551 #if FEATURE_MULTIREG_ARGS
9552     _lvOtherArgReg(REG_STK)
9553     ,
9554 #endif // FEATURE_MULTIREG_ARGS
9555 #if ASSERTION_PROP
9556     lvRefBlks(BlockSetOps::UninitVal())
9557     ,
9558 #endif // ASSERTION_PROP
9559     lvPerSsaData()
9560 {
9561 }
9562
9563 //---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
9564 // GenTreeVisitor: a flexible tree walker implemented using the curiosly-recurring-template pattern.
9565 //
9566 // This class implements a configurable walker for IR trees. There are five configuration options (defaults values are
9567 // shown in parentheses):
9568 //
9569 // - ComputeStack (false): when true, the walker will push each node onto the `m_ancestors` stack. "Ancestors" is a bit
9570 //                         of a misnomer, as the first entry will always be the current node.
9571 //
9572 // - DoPreOrder (false): when true, the walker will invoke `TVisitor::PreOrderVisit` with the current node as an
9573 //                       argument before visiting the node's operands.
9574 //
9575 // - DoPostOrder (false): when true, the walker will invoke `TVisitor::PostOrderVisit` with the current node as an
9576 //                        argument after visiting the node's operands.
9577 //
9578 // - DoLclVarsOnly (false): when true, the walker will only invoke `TVisitor::PreOrderVisit` for lclVar nodes.
9579 //                          `DoPreOrder` must be true if this option is true.
9580 //
9581 // - UseExecutionOrder (false): when true, then walker will visit a node's operands in execution order (e.g. if a
9582 //                              binary operator has the `GTF_REVERSE_OPS` flag set, the second operand will be
9583 //                              visited before the first).
9584 //
9585 // At least one of `DoPreOrder` and `DoPostOrder` must be specified.
9586 //
9587 // A simple pre-order visitor might look something like the following:
9588 //
9589 //     class CountingVisitor final : public GenTreeVisitor<CountingVisitor>
9590 //     {
9591 //     public:
9592 //         enum
9593 //         {
9594 //             DoPreOrder = true
9595 //         };
9596 //
9597 //         unsigned m_count;
9598 //
9599 //         CountingVisitor(Compiler* compiler)
9600 //             : GenTreeVisitor<CountingVisitor>(compiler), m_count(0)
9601 //         {
9602 //         }
9603 //
9604 //         Compiler::fgWalkResult PreOrderVisit(GenTree* node)
9605 //         {
9606 //             m_count++;
9607 //         }
9608 //     };
9609 //
9610 // This visitor would then be used like so:
9611 //
9612 //     CountingVisitor countingVisitor(compiler);
9613 //     countingVisitor.WalkTree(root);
9614 //
9615 template <typename TVisitor>
9616 class GenTreeVisitor
9617 {
9618 protected:
9619     typedef Compiler::fgWalkResult fgWalkResult;
9620
9621     enum
9622     {
9623         ComputeStack      = false,
9624         DoPreOrder        = false,
9625         DoPostOrder       = false,
9626         DoLclVarsOnly     = false,
9627         UseExecutionOrder = false,
9628     };
9629
9630     Compiler*            m_compiler;
9631     ArrayStack<GenTree*> m_ancestors;
9632
9633     GenTreeVisitor(Compiler* compiler) : m_compiler(compiler), m_ancestors(compiler->getAllocator(CMK_ArrayStack))
9634     {
9635         assert(compiler != nullptr);
9636
9637         static_assert_no_msg(TVisitor::DoPreOrder || TVisitor::DoPostOrder);
9638         static_assert_no_msg(!TVisitor::DoLclVarsOnly || TVisitor::DoPreOrder);
9639     }
9640
9641     fgWalkResult PreOrderVisit(GenTree** use, GenTree* user)
9642     {
9643         return fgWalkResult::WALK_CONTINUE;
9644     }
9645
9646     fgWalkResult PostOrderVisit(GenTree** use, GenTree* user)
9647     {
9648         return fgWalkResult::WALK_CONTINUE;
9649     }
9650
9651 public:
9652     fgWalkResult WalkTree(GenTree** use, GenTree* user)
9653     {
9654         assert(use != nullptr);
9655
9656         GenTree* node = *use;
9657
9658         if (TVisitor::ComputeStack)
9659         {
9660             m_ancestors.Push(node);
9661         }
9662
9663         fgWalkResult result = fgWalkResult::WALK_CONTINUE;
9664         if (TVisitor::DoPreOrder && !TVisitor::DoLclVarsOnly)
9665         {
9666             result = reinterpret_cast<TVisitor*>(this)->PreOrderVisit(use, user);
9667             if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9668             {
9669                 return result;
9670             }
9671
9672             node = *use;
9673             if ((node == nullptr) || (result == fgWalkResult::WALK_SKIP_SUBTREES))
9674             {
9675                 goto DONE;
9676             }
9677         }
9678
9679         switch (node->OperGet())
9680         {
9681             // Leaf lclVars
9682             case GT_LCL_VAR:
9683             case GT_LCL_FLD:
9684             case GT_LCL_VAR_ADDR:
9685             case GT_LCL_FLD_ADDR:
9686                 if (TVisitor::DoLclVarsOnly)
9687                 {
9688                     result = reinterpret_cast<TVisitor*>(this)->PreOrderVisit(use, user);
9689                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9690                     {
9691                         return result;
9692                     }
9693                 }
9694                 __fallthrough;
9695
9696             // Leaf nodes
9697             case GT_CATCH_ARG:
9698             case GT_LABEL:
9699             case GT_FTN_ADDR:
9700             case GT_RET_EXPR:
9701             case GT_CNS_INT:
9702             case GT_CNS_LNG:
9703             case GT_CNS_DBL:
9704             case GT_CNS_STR:
9705             case GT_MEMORYBARRIER:
9706             case GT_JMP:
9707             case GT_JCC:
9708             case GT_SETCC:
9709             case GT_NO_OP:
9710             case GT_START_NONGC:
9711             case GT_PROF_HOOK:
9712 #if !FEATURE_EH_FUNCLETS
9713             case GT_END_LFIN:
9714 #endif // !FEATURE_EH_FUNCLETS
9715             case GT_PHI_ARG:
9716             case GT_JMPTABLE:
9717             case GT_REG_VAR:
9718             case GT_CLS_VAR:
9719             case GT_CLS_VAR_ADDR:
9720             case GT_ARGPLACE:
9721             case GT_PHYSREG:
9722             case GT_EMITNOP:
9723             case GT_PINVOKE_PROLOG:
9724             case GT_PINVOKE_EPILOG:
9725             case GT_IL_OFFSET:
9726                 break;
9727
9728             // Lclvar unary operators
9729             case GT_STORE_LCL_VAR:
9730             case GT_STORE_LCL_FLD:
9731                 if (TVisitor::DoLclVarsOnly)
9732                 {
9733                     result = reinterpret_cast<TVisitor*>(this)->PreOrderVisit(use, user);
9734                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9735                     {
9736                         return result;
9737                     }
9738                 }
9739                 __fallthrough;
9740
9741             // Standard unary operators
9742             case GT_NOT:
9743             case GT_NEG:
9744             case GT_COPY:
9745             case GT_RELOAD:
9746             case GT_ARR_LENGTH:
9747             case GT_CAST:
9748             case GT_BITCAST:
9749             case GT_CKFINITE:
9750             case GT_LCLHEAP:
9751             case GT_ADDR:
9752             case GT_IND:
9753             case GT_OBJ:
9754             case GT_BLK:
9755             case GT_BOX:
9756             case GT_ALLOCOBJ:
9757             case GT_INIT_VAL:
9758             case GT_JTRUE:
9759             case GT_SWITCH:
9760             case GT_NULLCHECK:
9761             case GT_PUTARG_REG:
9762             case GT_PUTARG_STK:
9763             case GT_RETURNTRAP:
9764             case GT_NOP:
9765             case GT_RETURN:
9766             case GT_RETFILT:
9767             case GT_PHI:
9768             case GT_RUNTIMELOOKUP:
9769             {
9770                 GenTreeUnOp* const unOp = node->AsUnOp();
9771                 if (unOp->gtOp1 != nullptr)
9772                 {
9773                     result = WalkTree(&unOp->gtOp1, unOp);
9774                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9775                     {
9776                         return result;
9777                     }
9778                 }
9779                 break;
9780             }
9781
9782             // Special nodes
9783             case GT_CMPXCHG:
9784             {
9785                 GenTreeCmpXchg* const cmpXchg = node->AsCmpXchg();
9786
9787                 result = WalkTree(&cmpXchg->gtOpLocation, cmpXchg);
9788                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9789                 {
9790                     return result;
9791                 }
9792                 result = WalkTree(&cmpXchg->gtOpValue, cmpXchg);
9793                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9794                 {
9795                     return result;
9796                 }
9797                 result = WalkTree(&cmpXchg->gtOpComparand, cmpXchg);
9798                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9799                 {
9800                     return result;
9801                 }
9802                 break;
9803             }
9804
9805             case GT_ARR_BOUNDS_CHECK:
9806 #ifdef FEATURE_SIMD
9807             case GT_SIMD_CHK:
9808 #endif // FEATURE_SIMD
9809 #ifdef FEATURE_HW_INTRINSICS
9810             case GT_HW_INTRINSIC_CHK:
9811 #endif // FEATURE_HW_INTRINSICS
9812             {
9813                 GenTreeBoundsChk* const boundsChk = node->AsBoundsChk();
9814
9815                 result = WalkTree(&boundsChk->gtIndex, boundsChk);
9816                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9817                 {
9818                     return result;
9819                 }
9820                 result = WalkTree(&boundsChk->gtArrLen, boundsChk);
9821                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9822                 {
9823                     return result;
9824                 }
9825                 break;
9826             }
9827
9828             case GT_FIELD:
9829             {
9830                 GenTreeField* const field = node->AsField();
9831
9832                 if (field->gtFldObj != nullptr)
9833                 {
9834                     result = WalkTree(&field->gtFldObj, field);
9835                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9836                     {
9837                         return result;
9838                     }
9839                 }
9840                 break;
9841             }
9842
9843             case GT_ARR_ELEM:
9844             {
9845                 GenTreeArrElem* const arrElem = node->AsArrElem();
9846
9847                 result = WalkTree(&arrElem->gtArrObj, arrElem);
9848                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9849                 {
9850                     return result;
9851                 }
9852
9853                 const unsigned rank = arrElem->gtArrRank;
9854                 for (unsigned dim = 0; dim < rank; dim++)
9855                 {
9856                     result = WalkTree(&arrElem->gtArrInds[dim], arrElem);
9857                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9858                     {
9859                         return result;
9860                     }
9861                 }
9862                 break;
9863             }
9864
9865             case GT_ARR_OFFSET:
9866             {
9867                 GenTreeArrOffs* const arrOffs = node->AsArrOffs();
9868
9869                 result = WalkTree(&arrOffs->gtOffset, arrOffs);
9870                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9871                 {
9872                     return result;
9873                 }
9874                 result = WalkTree(&arrOffs->gtIndex, arrOffs);
9875                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9876                 {
9877                     return result;
9878                 }
9879                 result = WalkTree(&arrOffs->gtArrObj, arrOffs);
9880                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9881                 {
9882                     return result;
9883                 }
9884                 break;
9885             }
9886
9887             case GT_DYN_BLK:
9888             {
9889                 GenTreeDynBlk* const dynBlock = node->AsDynBlk();
9890
9891                 GenTree** op1Use = &dynBlock->gtOp1;
9892                 GenTree** op2Use = &dynBlock->gtDynamicSize;
9893
9894                 if (TVisitor::UseExecutionOrder && dynBlock->gtEvalSizeFirst)
9895                 {
9896                     std::swap(op1Use, op2Use);
9897                 }
9898
9899                 result = WalkTree(op1Use, dynBlock);
9900                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9901                 {
9902                     return result;
9903                 }
9904                 result = WalkTree(op2Use, dynBlock);
9905                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9906                 {
9907                     return result;
9908                 }
9909                 break;
9910             }
9911
9912             case GT_STORE_DYN_BLK:
9913             {
9914                 GenTreeDynBlk* const dynBlock = node->AsDynBlk();
9915
9916                 GenTree** op1Use = &dynBlock->gtOp1;
9917                 GenTree** op2Use = &dynBlock->gtOp2;
9918                 GenTree** op3Use = &dynBlock->gtDynamicSize;
9919
9920                 if (TVisitor::UseExecutionOrder)
9921                 {
9922                     if (dynBlock->IsReverseOp())
9923                     {
9924                         std::swap(op1Use, op2Use);
9925                     }
9926                     if (dynBlock->gtEvalSizeFirst)
9927                     {
9928                         std::swap(op3Use, op2Use);
9929                         std::swap(op2Use, op1Use);
9930                     }
9931                 }
9932
9933                 result = WalkTree(op1Use, dynBlock);
9934                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9935                 {
9936                     return result;
9937                 }
9938                 result = WalkTree(op2Use, dynBlock);
9939                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9940                 {
9941                     return result;
9942                 }
9943                 result = WalkTree(op3Use, dynBlock);
9944                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9945                 {
9946                     return result;
9947                 }
9948                 break;
9949             }
9950
9951             case GT_CALL:
9952             {
9953                 GenTreeCall* const call = node->AsCall();
9954
9955                 if (call->gtCallObjp != nullptr)
9956                 {
9957                     result = WalkTree(&call->gtCallObjp, call);
9958                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9959                     {
9960                         return result;
9961                     }
9962                 }
9963
9964                 for (GenTreeArgList* args = call->gtCallArgs; args != nullptr; args = args->Rest())
9965                 {
9966                     result = WalkTree(args->pCurrent(), call);
9967                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9968                     {
9969                         return result;
9970                     }
9971                 }
9972
9973                 for (GenTreeArgList* args = call->gtCallLateArgs; args != nullptr; args = args->Rest())
9974                 {
9975                     result = WalkTree(args->pCurrent(), call);
9976                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9977                     {
9978                         return result;
9979                     }
9980                 }
9981
9982                 if (call->gtCallType == CT_INDIRECT)
9983                 {
9984                     if (call->gtCallCookie != nullptr)
9985                     {
9986                         result = WalkTree(&call->gtCallCookie, call);
9987                         if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9988                         {
9989                             return result;
9990                         }
9991                     }
9992
9993                     result = WalkTree(&call->gtCallAddr, call);
9994                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9995                     {
9996                         return result;
9997                     }
9998                 }
9999
10000                 if (call->gtControlExpr != nullptr)
10001                 {
10002                     result = WalkTree(&call->gtControlExpr, call);
10003                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10004                     {
10005                         return result;
10006                     }
10007                 }
10008
10009                 break;
10010             }
10011
10012             // Binary nodes
10013             default:
10014             {
10015                 assert(node->OperIsBinary());
10016
10017                 GenTreeOp* const op = node->AsOp();
10018
10019                 GenTree** op1Use = &op->gtOp1;
10020                 GenTree** op2Use = &op->gtOp2;
10021
10022                 if (TVisitor::UseExecutionOrder && node->IsReverseOp())
10023                 {
10024                     std::swap(op1Use, op2Use);
10025                 }
10026
10027                 if (*op1Use != nullptr)
10028                 {
10029                     result = WalkTree(op1Use, op);
10030                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10031                     {
10032                         return result;
10033                     }
10034                 }
10035
10036                 if (*op2Use != nullptr)
10037                 {
10038                     result = WalkTree(op2Use, op);
10039                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10040                     {
10041                         return result;
10042                     }
10043                 }
10044                 break;
10045             }
10046         }
10047
10048     DONE:
10049         // Finally, visit the current node
10050         if (TVisitor::DoPostOrder)
10051         {
10052             result = reinterpret_cast<TVisitor*>(this)->PostOrderVisit(use, user);
10053         }
10054
10055         if (TVisitor::ComputeStack)
10056         {
10057             m_ancestors.Pop();
10058         }
10059
10060         return result;
10061     }
10062 };
10063
10064 template <bool computeStack, bool doPreOrder, bool doPostOrder, bool doLclVarsOnly, bool useExecutionOrder>
10065 class GenericTreeWalker final
10066     : public GenTreeVisitor<GenericTreeWalker<computeStack, doPreOrder, doPostOrder, doLclVarsOnly, useExecutionOrder>>
10067 {
10068 public:
10069     enum
10070     {
10071         ComputeStack      = computeStack,
10072         DoPreOrder        = doPreOrder,
10073         DoPostOrder       = doPostOrder,
10074         DoLclVarsOnly     = doLclVarsOnly,
10075         UseExecutionOrder = useExecutionOrder,
10076     };
10077
10078 private:
10079     Compiler::fgWalkData* m_walkData;
10080
10081 public:
10082     GenericTreeWalker(Compiler::fgWalkData* walkData)
10083         : GenTreeVisitor<GenericTreeWalker<computeStack, doPreOrder, doPostOrder, doLclVarsOnly, useExecutionOrder>>(
10084               walkData->compiler)
10085         , m_walkData(walkData)
10086     {
10087         assert(walkData != nullptr);
10088
10089         if (computeStack)
10090         {
10091             walkData->parentStack = &this->m_ancestors;
10092         }
10093     }
10094
10095     Compiler::fgWalkResult PreOrderVisit(GenTree** use, GenTree* user)
10096     {
10097         m_walkData->parent = user;
10098         return m_walkData->wtprVisitorFn(use, m_walkData);
10099     }
10100
10101     Compiler::fgWalkResult PostOrderVisit(GenTree** use, GenTree* user)
10102     {
10103         m_walkData->parent = user;
10104         return m_walkData->wtpoVisitorFn(use, m_walkData);
10105     }
10106 };
10107
10108 /*
10109 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
10110 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
10111 XX                                                                           XX
10112 XX                   Miscellaneous Compiler stuff                            XX
10113 XX                                                                           XX
10114 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
10115 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
10116 */
10117
10118 // Values used to mark the types a stack slot is used for
10119
10120 const unsigned TYPE_REF_INT      = 0x01; // slot used as a 32-bit int
10121 const unsigned TYPE_REF_LNG      = 0x02; // slot used as a 64-bit long
10122 const unsigned TYPE_REF_FLT      = 0x04; // slot used as a 32-bit float
10123 const unsigned TYPE_REF_DBL      = 0x08; // slot used as a 64-bit float
10124 const unsigned TYPE_REF_PTR      = 0x10; // slot used as a 32-bit pointer
10125 const unsigned TYPE_REF_BYR      = 0x20; // slot used as a byref pointer
10126 const unsigned TYPE_REF_STC      = 0x40; // slot used as a struct
10127 const unsigned TYPE_REF_TYPEMASK = 0x7F; // bits that represent the type
10128
10129 // const unsigned TYPE_REF_ADDR_TAKEN  = 0x80; // slots address was taken
10130
10131 /*****************************************************************************
10132  *
10133  *  Variables to keep track of total code amounts.
10134  */
10135
10136 #if DISPLAY_SIZES
10137
10138 extern size_t grossVMsize;
10139 extern size_t grossNCsize;
10140 extern size_t totalNCsize;
10141
10142 extern unsigned genMethodICnt;
10143 extern unsigned genMethodNCnt;
10144 extern size_t   gcHeaderISize;
10145 extern size_t   gcPtrMapISize;
10146 extern size_t   gcHeaderNSize;
10147 extern size_t   gcPtrMapNSize;
10148
10149 #endif // DISPLAY_SIZES
10150
10151 /*****************************************************************************
10152  *
10153  *  Variables to keep track of basic block counts (more data on 1 BB methods)
10154  */
10155
10156 #if COUNT_BASIC_BLOCKS
10157 extern Histogram bbCntTable;
10158 extern Histogram bbOneBBSizeTable;
10159 #endif
10160
10161 /*****************************************************************************
10162  *
10163  *  Used by optFindNaturalLoops to gather statistical information such as
10164  *   - total number of natural loops
10165  *   - number of loops with 1, 2, ... exit conditions
10166  *   - number of loops that have an iterator (for like)
10167  *   - number of loops that have a constant iterator
10168  */
10169
10170 #if COUNT_LOOPS
10171
10172 extern unsigned totalLoopMethods;        // counts the total number of methods that have natural loops
10173 extern unsigned maxLoopsPerMethod;       // counts the maximum number of loops a method has
10174 extern unsigned totalLoopOverflows;      // # of methods that identified more loops than we can represent
10175 extern unsigned totalLoopCount;          // counts the total number of natural loops
10176 extern unsigned totalUnnatLoopCount;     // counts the total number of (not-necessarily natural) loops
10177 extern unsigned totalUnnatLoopOverflows; // # of methods that identified more unnatural loops than we can represent
10178 extern unsigned iterLoopCount;           // counts the # of loops with an iterator (for like)
10179 extern unsigned simpleTestLoopCount;     // counts the # of loops with an iterator and a simple loop condition (iter <
10180                                          // const)
10181 extern unsigned  constIterLoopCount;     // counts the # of loops with a constant iterator (for like)
10182 extern bool      hasMethodLoops;         // flag to keep track if we already counted a method as having loops
10183 extern unsigned  loopsThisMethod;        // counts the number of loops in the current method
10184 extern bool      loopOverflowThisMethod; // True if we exceeded the max # of loops in the method.
10185 extern Histogram loopCountTable;         // Histogram of loop counts
10186 extern Histogram loopExitCountTable;     // Histogram of loop exit counts
10187
10188 #endif // COUNT_LOOPS
10189
10190 /*****************************************************************************
10191  * variables to keep track of how many iterations we go in a dataflow pass
10192  */
10193
10194 #if DATAFLOW_ITER
10195
10196 extern unsigned CSEiterCount; // counts the # of iteration for the CSE dataflow
10197 extern unsigned CFiterCount;  // counts the # of iteration for the Const Folding dataflow
10198
10199 #endif // DATAFLOW_ITER
10200
10201 #if MEASURE_BLOCK_SIZE
10202 extern size_t genFlowNodeSize;
10203 extern size_t genFlowNodeCnt;
10204 #endif // MEASURE_BLOCK_SIZE
10205
10206 #if MEASURE_NODE_SIZE
10207 struct NodeSizeStats
10208 {
10209     void Init()
10210     {
10211         genTreeNodeCnt        = 0;
10212         genTreeNodeSize       = 0;
10213         genTreeNodeActualSize = 0;
10214     }
10215
10216     // Count of tree nodes allocated.
10217     unsigned __int64 genTreeNodeCnt;
10218
10219     // The size we allocate.
10220     unsigned __int64 genTreeNodeSize;
10221
10222     // The actual size of the node. Note that the actual size will likely be smaller
10223     // than the allocated size, but we sometimes use SetOper()/ChangeOper() to change
10224     // a smaller node to a larger one. TODO-Cleanup: add stats on
10225     // SetOper()/ChangeOper() usage to quantify this.
10226     unsigned __int64 genTreeNodeActualSize;
10227 };
10228 extern NodeSizeStats genNodeSizeStats;        // Total node size stats
10229 extern NodeSizeStats genNodeSizeStatsPerFunc; // Per-function node size stats
10230 extern Histogram     genTreeNcntHist;
10231 extern Histogram     genTreeNsizHist;
10232 #endif // MEASURE_NODE_SIZE
10233
10234 /*****************************************************************************
10235  *  Count fatal errors (including noway_asserts).
10236  */
10237
10238 #if MEASURE_FATAL
10239 extern unsigned fatal_badCode;
10240 extern unsigned fatal_noWay;
10241 extern unsigned fatal_NOMEM;
10242 extern unsigned fatal_noWayAssertBody;
10243 #ifdef DEBUG
10244 extern unsigned fatal_noWayAssertBodyArgs;
10245 #endif // DEBUG
10246 extern unsigned fatal_NYI;
10247 #endif // MEASURE_FATAL
10248
10249 /*****************************************************************************
10250  * Codegen
10251  */
10252
10253 #ifdef _TARGET_XARCH_
10254
10255 const instruction INS_SHIFT_LEFT_LOGICAL  = INS_shl;
10256 const instruction INS_SHIFT_RIGHT_LOGICAL = INS_shr;
10257 const instruction INS_SHIFT_RIGHT_ARITHM  = INS_sar;
10258
10259 const instruction INS_AND             = INS_and;
10260 const instruction INS_OR              = INS_or;
10261 const instruction INS_XOR             = INS_xor;
10262 const instruction INS_NEG             = INS_neg;
10263 const instruction INS_TEST            = INS_test;
10264 const instruction INS_MUL             = INS_imul;
10265 const instruction INS_SIGNED_DIVIDE   = INS_idiv;
10266 const instruction INS_UNSIGNED_DIVIDE = INS_div;
10267 const instruction INS_BREAKPOINT      = INS_int3;
10268 const instruction INS_ADDC            = INS_adc;
10269 const instruction INS_SUBC            = INS_sbb;
10270 const instruction INS_NOT             = INS_not;
10271
10272 #endif // _TARGET_XARCH_
10273
10274 #ifdef _TARGET_ARM_
10275
10276 const instruction INS_SHIFT_LEFT_LOGICAL  = INS_lsl;
10277 const instruction INS_SHIFT_RIGHT_LOGICAL = INS_lsr;
10278 const instruction INS_SHIFT_RIGHT_ARITHM  = INS_asr;
10279
10280 const instruction INS_AND             = INS_and;
10281 const instruction INS_OR              = INS_orr;
10282 const instruction INS_XOR             = INS_eor;
10283 const instruction INS_NEG             = INS_rsb;
10284 const instruction INS_TEST            = INS_tst;
10285 const instruction INS_MUL             = INS_mul;
10286 const instruction INS_MULADD          = INS_mla;
10287 const instruction INS_SIGNED_DIVIDE   = INS_sdiv;
10288 const instruction INS_UNSIGNED_DIVIDE = INS_udiv;
10289 const instruction INS_BREAKPOINT      = INS_bkpt;
10290 const instruction INS_ADDC            = INS_adc;
10291 const instruction INS_SUBC            = INS_sbc;
10292 const instruction INS_NOT             = INS_mvn;
10293
10294 const instruction INS_ABS  = INS_vabs;
10295 const instruction INS_SQRT = INS_vsqrt;
10296
10297 #endif // _TARGET_ARM_
10298
10299 #ifdef _TARGET_ARM64_
10300
10301 const instruction INS_MULADD     = INS_madd;
10302 const instruction INS_BREAKPOINT = INS_bkpt;
10303
10304 const instruction INS_ABS  = INS_fabs;
10305 const instruction INS_SQRT = INS_fsqrt;
10306
10307 #endif // _TARGET_ARM64_
10308
10309 /*****************************************************************************/
10310
10311 extern const BYTE genTypeSizes[];
10312 extern const BYTE genTypeAlignments[];
10313 extern const BYTE genTypeStSzs[];
10314 extern const BYTE genActualTypes[];
10315
10316 /*****************************************************************************/
10317
10318 // VERY_LARGE_FRAME_SIZE_REG_MASK is the set of registers we need to use for
10319 // the probing loop generated for very large stack frames (see `getVeryLargeFrameSize`).
10320
10321 #ifdef _TARGET_ARM_
10322 #define VERY_LARGE_FRAME_SIZE_REG_MASK (RBM_R4 | RBM_R5 | RBM_R6)
10323 #elif defined(_TARGET_ARM64_)
10324 #define VERY_LARGE_FRAME_SIZE_REG_MASK (RBM_R9 | RBM_R10 | RBM_R11)
10325 #endif
10326
10327 /*****************************************************************************/
10328
10329 extern BasicBlock dummyBB;
10330
10331 /*****************************************************************************/
10332 /*****************************************************************************/
10333
10334 // foreach_treenode_execution_order: An iterator that iterates through all the tree
10335 // nodes of a statement in execution order.
10336 //      __stmt: a GT_STMT type GenTree*
10337 //      __node: a GenTree*, already declared, that gets updated with each node in the statement, in execution order
10338
10339 #define foreach_treenode_execution_order(__node, __stmt)                                                               \
10340     for ((__node) = (__stmt)->gtStmt.gtStmtList; (__node); (__node) = (__node)->gtNext)
10341
10342 // foreach_block: An iterator over all blocks in the function.
10343 //    __compiler: the Compiler* object
10344 //    __block   : a BasicBlock*, already declared, that gets updated each iteration.
10345
10346 #define foreach_block(__compiler, __block)                                                                             \
10347     for ((__block) = (__compiler)->fgFirstBB; (__block); (__block) = (__block)->bbNext)
10348
10349 /*****************************************************************************/
10350 /*****************************************************************************/
10351
10352 #ifdef DEBUG
10353
10354 void dumpConvertedVarSet(Compiler* comp, VARSET_VALARG_TP vars);
10355
10356 /*XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
10357 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
10358 XX                                                                           XX
10359 XX                          Debugging helpers                                XX
10360 XX                                                                           XX
10361 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
10362 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
10363 */
10364
10365 /*****************************************************************************/
10366 /* The following functions are intended to be called from the debugger, to dump
10367  * various data structures. The can be used in the debugger Watch or Quick Watch
10368  * windows. They are designed to be short to type and take as few arguments as
10369  * possible. The 'c' versions take a Compiler*, whereas the 'd' versions use the TlsCompiler.
10370  * See the function definition comment for more details.
10371  */
10372
10373 void cBlock(Compiler* comp, BasicBlock* block);
10374 void cBlocks(Compiler* comp);
10375 void cBlocksV(Compiler* comp);
10376 void cTree(Compiler* comp, GenTree* tree);
10377 void cTrees(Compiler* comp);
10378 void cEH(Compiler* comp);
10379 void cVar(Compiler* comp, unsigned lclNum);
10380 void cVarDsc(Compiler* comp, LclVarDsc* varDsc);
10381 void cVars(Compiler* comp);
10382 void cVarsFinal(Compiler* comp);
10383 void cBlockPreds(Compiler* comp, BasicBlock* block);
10384 void cReach(Compiler* comp);
10385 void cDoms(Compiler* comp);
10386 void cLiveness(Compiler* comp);
10387 void cCVarSet(Compiler* comp, VARSET_VALARG_TP vars);
10388
10389 void cFuncIR(Compiler* comp);
10390 void cBlockIR(Compiler* comp, BasicBlock* block);
10391 void cLoopIR(Compiler* comp, Compiler::LoopDsc* loop);
10392 void cTreeIR(Compiler* comp, GenTree* tree);
10393 int cTreeTypeIR(Compiler* comp, GenTree* tree);
10394 int cTreeKindsIR(Compiler* comp, GenTree* tree);
10395 int cTreeFlagsIR(Compiler* comp, GenTree* tree);
10396 int cOperandIR(Compiler* comp, GenTree* operand);
10397 int cLeafIR(Compiler* comp, GenTree* tree);
10398 int cIndirIR(Compiler* comp, GenTree* tree);
10399 int cListIR(Compiler* comp, GenTree* list);
10400 int cSsaNumIR(Compiler* comp, GenTree* tree);
10401 int cValNumIR(Compiler* comp, GenTree* tree);
10402 int cDependsIR(Compiler* comp, GenTree* comma, bool* first);
10403
10404 void dBlock(BasicBlock* block);
10405 void dBlocks();
10406 void dBlocksV();
10407 void dTree(GenTree* tree);
10408 void dTrees();
10409 void dEH();
10410 void dVar(unsigned lclNum);
10411 void dVarDsc(LclVarDsc* varDsc);
10412 void dVars();
10413 void dVarsFinal();
10414 void dBlockPreds(BasicBlock* block);
10415 void dReach();
10416 void dDoms();
10417 void dLiveness();
10418 void dCVarSet(VARSET_VALARG_TP vars);
10419
10420 void dRegMask(regMaskTP mask);
10421
10422 void dFuncIR();
10423 void dBlockIR(BasicBlock* block);
10424 void dTreeIR(GenTree* tree);
10425 void dLoopIR(Compiler::LoopDsc* loop);
10426 void dLoopNumIR(unsigned loopNum);
10427 int dTabStopIR(int curr, int tabstop);
10428 int dTreeTypeIR(GenTree* tree);
10429 int dTreeKindsIR(GenTree* tree);
10430 int dTreeFlagsIR(GenTree* tree);
10431 int dOperandIR(GenTree* operand);
10432 int dLeafIR(GenTree* tree);
10433 int dIndirIR(GenTree* tree);
10434 int dListIR(GenTree* list);
10435 int dSsaNumIR(GenTree* tree);
10436 int dValNumIR(GenTree* tree);
10437 int dDependsIR(GenTree* comma);
10438 void dFormatIR();
10439
10440 GenTree* dFindTree(GenTree* tree, unsigned id);
10441 GenTree* dFindTree(unsigned id);
10442 GenTreeStmt* dFindStmt(unsigned id);
10443 BasicBlock* dFindBlock(unsigned bbNum);
10444
10445 #endif // DEBUG
10446
10447 #include "compiler.hpp" // All the shared inline functions
10448
10449 /*****************************************************************************/
10450 #endif //_COMPILER_H_
10451 /*****************************************************************************/