Merge pull request #23739 from briansull/struct-cse
[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 #ifdef USING_VARIABLE_LIVE_RANGE
301 //--------------------------------------------
302 //
303 // VariableLiveKeeper: Holds an array of "VariableLiveDescriptor", one for each variable
304 //  whose location we track. It provides start/end/update/count operations over the
305 //  "LiveRangeList" of any variable.
306 //
307 // Notes:
308 //  This method could be implemented on Compiler class too, but the intention is to move code
309 //  out of that class, which is huge. With this solution the only code needed in Compiler is
310 //  a getter and an initializer of this class.
311 //  The index of each variable in this array corresponds to the one in "compiler->lvaTable".
312 //  We care about tracking the variable locations of arguments, special arguments, and local IL
313 //  variables, and we ignore any other variable (like JIT temporary variables).
314 //
315 class VariableLiveKeeper
316 {
317 public:
318     //--------------------------------------------
319     //
320     // VariableLiveRange: Represent part of the life of a variable. A
321     //      variable lives in a location (represented with struct "siVarLoc")
322     //      between two native offsets.
323     //
324     // Notes:
325     //    We use emitLocation and not NATTIVE_OFFSET because location
326     //    is captured when code is being generated (genCodeForBBList
327     //    and genGeneratePrologsAndEpilogs) but only after the whole
328     //    method's code is generated can we obtain a final, fixed
329     //    NATIVE_OFFSET representing the actual generated code offset.
330     //    There is also a IL_OFFSET, but this is more accurate and the
331     //    debugger is expecting assembly offsets.
332     //    This class doesn't have behaviour attached to itself, it is
333     //    just putting a name to a representation. It is used to build
334     //    typedefs LiveRangeList and LiveRangeListIterator, which are
335     //    basically a list of this class and a const_iterator of that
336     //    list.
337     //
338     class VariableLiveRange
339     {
340     public:
341         emitLocation               m_StartEmitLocation; // first position from where "m_VarLocation" becomes valid
342         emitLocation               m_EndEmitLocation;   // last position where "m_VarLocation" is valid
343         CodeGenInterface::siVarLoc m_VarLocation;       // variable location
344
345         VariableLiveRange(CodeGenInterface::siVarLoc varLocation,
346                           emitLocation               startEmitLocation,
347                           emitLocation               endEmitLocation)
348             : m_StartEmitLocation(startEmitLocation), m_EndEmitLocation(endEmitLocation), m_VarLocation(varLocation)
349         {
350         }
351
352 #ifdef DEBUG
353         // Dump "VariableLiveRange" when code has not been generated. We don't have the native code offset,
354         // but we do have "emitLocation"s and "siVarLoc".
355         void dumpVariableLiveRange(const CodeGenInterface* codeGen) const;
356
357         // Dump "VariableLiveRange" when code has been generated and we have the native code offset of each
358         // "emitLocation"
359         void dumpVariableLiveRange(emitter* emit, const CodeGenInterface* codeGen) const;
360 #endif // DEBUG
361     };
362
363     typedef jitstd::list<VariableLiveRange> LiveRangeList;
364     typedef LiveRangeList::const_iterator   LiveRangeListIterator;
365
366 private:
367 #ifdef DEBUG
368     //--------------------------------------------
369     //
370     // LiveRangeDumper: Used for debugging purposes during code
371     //  generation on genCodeForBBList. Keeps an iterator to the first
372     //  edited/added "VariableLiveRange" of a variable during the
373     //  generation of code of one block.
374     //
375     // Notes:
376     //  The first "VariableLiveRange" reported for a variable during
377     //  a BasicBlock is sent to "setDumperStartAt" so we can dump all
378     //  the "VariableLiveRange"s from that one.
379     //  After we dump all the "VariableLiveRange"s we call "reset" with
380     //  the "liveRangeList" to set the barrier to nullptr or the last
381     //  "VariableLiveRange" if it is opened.
382     //  If no "VariableLiveRange" was edited/added during block,
383     //  the iterator points to the end of variable's LiveRangeList.
384     //
385     class LiveRangeDumper
386     {
387         // Iterator to the first edited/added position during actual block code generation. If last
388         // block had a closed "VariableLiveRange" (with a valid "m_EndEmitLocation") and not changes
389         // were applied to variable liveness, it points to the end of variable's LiveRangeList.
390         LiveRangeListIterator m_StartingLiveRange;
391         bool                  m_hasLiveRangestoDump; // True if a live range for this variable has been
392                                                      // reported from last call to EndBlock
393
394     public:
395         LiveRangeDumper(const LiveRangeList* liveRanges)
396             : m_StartingLiveRange(liveRanges->end()), m_hasLiveRangestoDump(false){};
397
398         // Make the dumper point to the last "VariableLiveRange" opened or nullptr if all are closed
399         void resetDumper(const LiveRangeList* list);
400
401         // Make "LiveRangeDumper" instance points the last "VariableLiveRange" added so we can
402         // start dumping from there after the actual "BasicBlock"s code is generated.
403         void setDumperStartAt(const LiveRangeListIterator liveRangeIt);
404
405         // Return an iterator to the first "VariableLiveRange" edited/added during the current
406         // "BasicBlock"
407         LiveRangeListIterator getStartForDump() const;
408
409         // Return whether at least a "VariableLiveRange" was alive during the current "BasicBlock"'s
410         // code generation
411         bool hasLiveRangesToDump() const;
412     };
413 #endif // DEBUG
414
415     //--------------------------------------------
416     //
417     // VariableLiveDescriptor: This class persist and update all the changes
418     //  to the home of a variable. It has an instance of "LiveRangeList"
419     //  and methods to report the start/end of a VariableLiveRange.
420     //
421     class VariableLiveDescriptor
422     {
423         LiveRangeList* m_VariableLiveRanges; // the variable locations of this variable
424         INDEBUG(LiveRangeDumper* m_VariableLifeBarrier);
425
426     public:
427         VariableLiveDescriptor(CompAllocator allocator);
428
429         bool           hasVariableLiveRangeOpen() const;
430         LiveRangeList* getLiveRanges() const;
431
432         void startLiveRangeFromEmitter(CodeGenInterface::siVarLoc varLocation, emitter* emit) const;
433         void endLiveRangeAtEmitter(emitter* emit) const;
434         void updateLiveRangeAtEmitter(CodeGenInterface::siVarLoc varLocation, emitter* emit) const;
435
436 #ifdef DEBUG
437         void dumpAllRegisterLiveRangesForBlock(emitter* emit, const CodeGenInterface* codeGen) const;
438         void dumpRegisterLiveRangesForBlockBeforeCodeGenerated(const CodeGenInterface* codeGen) const;
439         bool hasVarLiveRangesToDump() const;
440         bool hasVarLiverRangesFromLastBlockToDump() const;
441         void endBlockLiveRanges();
442 #endif // DEBUG
443     };
444
445     unsigned int m_LiveDscCount;  // count of args, special args, and IL local variables to report home
446     unsigned int m_LiveArgsCount; // count of arguments to report home
447
448     Compiler* m_Compiler;
449
450     VariableLiveDescriptor* m_vlrLiveDsc; // Array of descriptors that manage VariableLiveRanges.
451                                           // Its indices correspond to lvaTable indexes (or lvSlotNum).
452
453     bool m_LastBasicBlockHasBeenEmited; // When true no more siEndVariableLiveRange is considered.
454                                         // No update/start happens when code has been generated.
455
456 public:
457     VariableLiveKeeper(unsigned int  totalLocalCount,
458                        unsigned int  argsCount,
459                        Compiler*     compiler,
460                        CompAllocator allocator);
461
462     // For tracking locations during code generation
463     void siStartOrCloseVariableLiveRange(const LclVarDsc* varDsc, unsigned int varNum, bool isBorn, bool isDying);
464     void siStartOrCloseVariableLiveRanges(VARSET_VALARG_TP varsIndexSet, bool isBorn, bool isDying);
465     void siStartVariableLiveRange(const LclVarDsc* varDsc, unsigned int varNum);
466     void siEndVariableLiveRange(unsigned int varNum);
467     void siUpdateVariableLiveRange(const LclVarDsc* varDsc, unsigned int varNum);
468     void siEndAllVariableLiveRange(VARSET_VALARG_TP varsToClose);
469     void siEndAllVariableLiveRange();
470
471     LiveRangeList* getLiveRangesForVar(unsigned int varNum) const;
472     size_t getLiveRangesCount() const;
473
474     // For parameters locations on prolog
475     void psiStartVariableLiveRange(CodeGenInterface::siVarLoc varLocation, unsigned int varNum);
476     void psiClosePrologVariableRanges();
477
478 #ifdef DEBUG
479     void dumpBlockVariableLiveRanges(const BasicBlock* block);
480     void dumpLvaVariableLiveRanges() const;
481 #endif // DEBUG
482 };
483 #endif // USING_VARIABLE_LIVE_RANGE
484
485 class LclVarDsc
486 {
487 public:
488     // The constructor. Most things can just be zero'ed.
489     //
490     // Initialize the ArgRegs to REG_STK.
491     // Morph will update if this local is passed in a register.
492     LclVarDsc()
493         : _lvArgReg(REG_STK)
494         ,
495 #if FEATURE_MULTIREG_ARGS
496         _lvOtherArgReg(REG_STK)
497         ,
498 #endif // FEATURE_MULTIREG_ARGS
499 #if ASSERTION_PROP
500         lvRefBlks(BlockSetOps::UninitVal())
501         ,
502 #endif // ASSERTION_PROP
503         lvPerSsaData()
504     {
505     }
506
507     // note this only packs because var_types is a typedef of unsigned char
508     var_types lvType : 5; // TYP_INT/LONG/FLOAT/DOUBLE/REF
509
510     unsigned char lvIsParam : 1;           // is this a parameter?
511     unsigned char lvIsRegArg : 1;          // is this a register argument?
512     unsigned char lvFramePointerBased : 1; // 0 = off of REG_SPBASE (e.g., ESP), 1 = off of REG_FPBASE (e.g., EBP)
513
514     unsigned char lvStructGcCount : 3; // if struct, how many GC pointer (stop counting at 7). The only use of values >1
515                                        // is to help determine whether to use block init in the prolog.
516     unsigned char lvOnFrame : 1;       // (part of) the variable lives on the frame
517     unsigned char lvRegister : 1;      // assigned to live in a register? For RyuJIT backend, this is only set if the
518                                        // variable is in the same register for the entire function.
519     unsigned char lvTracked : 1;       // is this a tracked variable?
520     bool          lvTrackedNonStruct()
521     {
522         return lvTracked && lvType != TYP_STRUCT;
523     }
524     unsigned char lvPinned : 1; // is this a pinned variable?
525
526     unsigned char lvMustInit : 1;    // must be initialized
527     unsigned char lvAddrExposed : 1; // The address of this variable is "exposed" -- passed as an argument, stored in a
528                                      // global location, etc.
529                                      // We cannot reason reliably about the value of the variable.
530     unsigned char lvDoNotEnregister : 1; // Do not enregister this variable.
531     unsigned char lvFieldAccessed : 1;   // The var is a struct local, and a field of the variable is accessed.  Affects
532                                          // struct promotion.
533
534     unsigned char lvInSsa : 1; // The variable is in SSA form (set by SsaBuilder)
535
536 #ifdef DEBUG
537     // These further document the reasons for setting "lvDoNotEnregister".  (Note that "lvAddrExposed" is one of the
538     // reasons;
539     // also, lvType == TYP_STRUCT prevents enregistration.  At least one of the reasons should be true.
540     unsigned char lvVMNeedsStackAddr : 1; // The VM may have access to a stack-relative address of the variable, and
541                                           // read/write its value.
542     unsigned char lvLiveInOutOfHndlr : 1; // The variable was live in or out of an exception handler, and this required
543                                           // the variable to be
544                                           // in the stack (at least at those boundaries.)
545     unsigned char lvLclFieldExpr : 1;     // The variable is not a struct, but was accessed like one (e.g., reading a
546                                           // particular byte from an int).
547     unsigned char lvLclBlockOpAddr : 1;   // The variable was written to via a block operation that took its address.
548     unsigned char lvLiveAcrossUCall : 1;  // The variable is live across an unmanaged call.
549 #endif
550     unsigned char lvIsCSE : 1;       // Indicates if this LclVar is a CSE variable.
551     unsigned char lvHasLdAddrOp : 1; // has ldloca or ldarga opcode on this local.
552     unsigned char lvStackByref : 1;  // This is a compiler temporary of TYP_BYREF that is known to point into our local
553                                      // stack frame.
554
555     unsigned char lvHasILStoreOp : 1;         // there is at least one STLOC or STARG on this local
556     unsigned char lvHasMultipleILStoreOp : 1; // there is more than one STLOC on this local
557
558     unsigned char lvIsTemp : 1; // Short-lifetime compiler temp (if lvIsParam is false), or implicit byref parameter
559                                 // (if lvIsParam is true)
560 #if OPT_BOOL_OPS
561     unsigned char lvIsBoolean : 1; // set if variable is boolean
562 #endif
563     unsigned char lvSingleDef : 1; // variable has a single def
564                                    // before lvaMarkLocalVars: identifies ref type locals that can get type updates
565                                    // after lvaMarkLocalVars: identifies locals that are suitable for optAddCopies
566
567 #if ASSERTION_PROP
568     unsigned char lvDisqualify : 1;   // variable is no longer OK for add copy optimization
569     unsigned char lvVolatileHint : 1; // hint for AssertionProp
570 #endif
571
572 #ifndef _TARGET_64BIT_
573     unsigned char lvStructDoubleAlign : 1; // Must we double align this struct?
574 #endif                                     // !_TARGET_64BIT_
575 #ifdef _TARGET_64BIT_
576     unsigned char lvQuirkToLong : 1; // Quirk to allocate this LclVar as a 64-bit long
577 #endif
578 #ifdef DEBUG
579     unsigned char lvKeepType : 1;       // Don't change the type of this variable
580     unsigned char lvNoLclFldStress : 1; // Can't apply local field stress on this one
581 #endif
582     unsigned char lvIsPtr : 1; // Might this be used in an address computation? (used by buffer overflow security
583                                // checks)
584     unsigned char lvIsUnsafeBuffer : 1; // Does this contain an unsafe buffer requiring buffer overflow security checks?
585     unsigned char lvPromoted : 1; // True when this local is a promoted struct, a normed struct, or a "split" long on a
586                                   // 32-bit target.  For implicit byref parameters, this gets hijacked between
587                                   // fgRetypeImplicitByRefArgs and fgMarkDemotedImplicitByRefArgs to indicate whether
588                                   // references to the arg are being rewritten as references to a promoted shadow local.
589     unsigned char lvIsStructField : 1;     // Is this local var a field of a promoted struct local?
590     unsigned char lvOverlappingFields : 1; // True when we have a struct with possibly overlapping fields
591     unsigned char lvContainsHoles : 1;     // True when we have a promoted struct that contains holes
592     unsigned char lvCustomLayout : 1;      // True when this struct has "CustomLayout"
593
594     unsigned char lvIsMultiRegArg : 1; // true if this is a multireg LclVar struct used in an argument context
595     unsigned char lvIsMultiRegRet : 1; // true if this is a multireg LclVar struct assigned from a multireg call
596
597 #ifdef FEATURE_HFA
598     unsigned char _lvIsHfa : 1;          // Is this a struct variable who's class handle is an HFA type
599     unsigned char _lvIsHfaRegArg : 1;    // Is this a HFA argument variable?    // TODO-CLEANUP: Remove this and replace
600                                          // with (lvIsRegArg && lvIsHfa())
601     unsigned char _lvHfaTypeIsFloat : 1; // Is the HFA type float or double?
602 #endif                                   // FEATURE_HFA
603
604 #ifdef DEBUG
605     // TODO-Cleanup: See the note on lvSize() - this flag is only in use by asserts that are checking for struct
606     // types, and is needed because of cases where TYP_STRUCT is bashed to an integral type.
607     // Consider cleaning this up so this workaround is not required.
608     unsigned char lvUnusedStruct : 1; // All references to this promoted struct are through its field locals.
609                                       // I.e. there is no longer any reference to the struct directly.
610                                       // In this case we can simply remove this struct local.
611 #endif
612
613     unsigned char lvLRACandidate : 1; // Tracked for linear scan register allocation purposes
614
615 #ifdef FEATURE_SIMD
616     // Note that both SIMD vector args and locals are marked as lvSIMDType = true, but the
617     // type of an arg node is TYP_BYREF and a local node is TYP_SIMD*.
618     unsigned char lvSIMDType : 1;            // This is a SIMD struct
619     unsigned char lvUsedInSIMDIntrinsic : 1; // This tells lclvar is used for simd intrinsic
620     var_types     lvBaseType : 5;            // Note: this only packs because var_types is a typedef of unsigned char
621 #endif                                       // FEATURE_SIMD
622     unsigned char lvRegStruct : 1;           // This is a reg-sized non-field-addressed struct.
623
624     unsigned char lvClassIsExact : 1; // lvClassHandle is the exact type
625
626 #ifdef DEBUG
627     unsigned char lvClassInfoUpdated : 1; // true if this var has updated class handle or exactness
628 #endif
629
630     unsigned char lvImplicitlyReferenced : 1; // true if there are non-IR references to this local (prolog, epilog, gc,
631                                               // eh)
632
633     union {
634         unsigned lvFieldLclStart; // The index of the local var representing the first field in the promoted struct
635                                   // local.  For implicit byref parameters, this gets hijacked between
636                                   // fgRetypeImplicitByRefArgs and fgMarkDemotedImplicitByRefArgs to point to the
637                                   // struct local created to model the parameter's struct promotion, if any.
638         unsigned lvParentLcl; // The index of the local var representing the parent (i.e. the promoted struct local).
639                               // Valid on promoted struct local fields.
640     };
641
642     unsigned char lvFieldCnt; //  Number of fields in the promoted VarDsc.
643     unsigned char lvFldOffset;
644     unsigned char lvFldOrdinal;
645
646 #if FEATURE_MULTIREG_ARGS
647     regNumber lvRegNumForSlot(unsigned slotNum)
648     {
649         if (slotNum == 0)
650         {
651             return lvArgReg;
652         }
653         else if (slotNum == 1)
654         {
655             return lvOtherArgReg;
656         }
657         else
658         {
659             assert(false && "Invalid slotNum!");
660         }
661
662         unreached();
663     }
664 #endif // FEATURE_MULTIREG_ARGS
665
666     bool lvIsHfa() const
667     {
668 #ifdef FEATURE_HFA
669         return _lvIsHfa;
670 #else
671         return false;
672 #endif
673     }
674
675     void lvSetIsHfa()
676     {
677 #ifdef FEATURE_HFA
678         _lvIsHfa = true;
679 #endif
680     }
681
682     bool lvIsHfaRegArg() const
683     {
684 #ifdef FEATURE_HFA
685         return _lvIsHfaRegArg;
686 #else
687         return false;
688 #endif
689     }
690
691     void lvSetIsHfaRegArg(bool value = true)
692     {
693 #ifdef FEATURE_HFA
694         _lvIsHfaRegArg = value;
695 #endif
696     }
697
698     bool lvHfaTypeIsFloat() const
699     {
700 #ifdef FEATURE_HFA
701         return _lvHfaTypeIsFloat;
702 #else
703         return false;
704 #endif
705     }
706
707     void lvSetHfaTypeIsFloat(bool value)
708     {
709 #ifdef FEATURE_HFA
710         _lvHfaTypeIsFloat = value;
711 #endif
712     }
713
714     // on Arm64 - Returns 1-4 indicating the number of register slots used by the HFA
715     // on Arm32 - Returns the total number of single FP register slots used by the HFA, max is 8
716     //
717     unsigned lvHfaSlots() const
718     {
719         assert(lvIsHfa());
720         assert(varTypeIsStruct(lvType));
721 #ifdef _TARGET_ARM_
722         return lvExactSize / sizeof(float);
723 #else  //  _TARGET_ARM64_
724         if (lvHfaTypeIsFloat())
725         {
726             return lvExactSize / sizeof(float);
727         }
728         else
729         {
730             return lvExactSize / sizeof(double);
731         }
732 #endif //  _TARGET_ARM64_
733     }
734
735     // lvIsMultiRegArgOrRet()
736     //     returns true if this is a multireg LclVar struct used in an argument context
737     //               or if this is a multireg LclVar struct assigned from a multireg call
738     bool lvIsMultiRegArgOrRet()
739     {
740         return lvIsMultiRegArg || lvIsMultiRegRet;
741     }
742
743 private:
744     regNumberSmall _lvRegNum; // Used to store the register this variable is in (or, the low register of a
745                               // register pair). It is set during codegen any time the
746                               // variable is enregistered (lvRegister is only set
747                               // to non-zero if the variable gets the same register assignment for its entire
748                               // lifetime).
749 #if !defined(_TARGET_64BIT_)
750     regNumberSmall _lvOtherReg; // Used for "upper half" of long var.
751 #endif                          // !defined(_TARGET_64BIT_)
752
753     regNumberSmall _lvArgReg; // The register in which this argument is passed.
754
755 #if FEATURE_MULTIREG_ARGS
756     regNumberSmall _lvOtherArgReg; // Used for the second part of the struct passed in a register.
757                                    // Note this is defined but not used by ARM32
758 #endif                             // FEATURE_MULTIREG_ARGS
759
760     regNumberSmall _lvArgInitReg; // the register into which the argument is moved at entry
761
762 public:
763     // The register number is stored in a small format (8 bits), but the getters return and the setters take
764     // a full-size (unsigned) format, to localize the casts here.
765
766     /////////////////////
767
768     __declspec(property(get = GetRegNum, put = SetRegNum)) regNumber lvRegNum;
769
770     regNumber GetRegNum() const
771     {
772         return (regNumber)_lvRegNum;
773     }
774
775     void SetRegNum(regNumber reg)
776     {
777         _lvRegNum = (regNumberSmall)reg;
778         assert(_lvRegNum == reg);
779     }
780
781 /////////////////////
782
783 #if defined(_TARGET_64BIT_)
784     __declspec(property(get = GetOtherReg, put = SetOtherReg)) regNumber lvOtherReg;
785
786     regNumber GetOtherReg() const
787     {
788         assert(!"shouldn't get here"); // can't use "unreached();" because it's NORETURN, which causes C4072
789                                        // "unreachable code" warnings
790         return REG_NA;
791     }
792
793     void SetOtherReg(regNumber reg)
794     {
795         assert(!"shouldn't get here"); // can't use "unreached();" because it's NORETURN, which causes C4072
796                                        // "unreachable code" warnings
797     }
798 #else  // !_TARGET_64BIT_
799     __declspec(property(get = GetOtherReg, put = SetOtherReg)) regNumber lvOtherReg;
800
801     regNumber GetOtherReg() const
802     {
803         return (regNumber)_lvOtherReg;
804     }
805
806     void SetOtherReg(regNumber reg)
807     {
808         _lvOtherReg = (regNumberSmall)reg;
809         assert(_lvOtherReg == reg);
810     }
811 #endif // !_TARGET_64BIT_
812
813     /////////////////////
814
815     __declspec(property(get = GetArgReg, put = SetArgReg)) regNumber lvArgReg;
816
817     regNumber GetArgReg() const
818     {
819         return (regNumber)_lvArgReg;
820     }
821
822     void SetArgReg(regNumber reg)
823     {
824         _lvArgReg = (regNumberSmall)reg;
825         assert(_lvArgReg == reg);
826     }
827
828 #if FEATURE_MULTIREG_ARGS
829     __declspec(property(get = GetOtherArgReg, put = SetOtherArgReg)) regNumber lvOtherArgReg;
830
831     regNumber GetOtherArgReg() const
832     {
833         return (regNumber)_lvOtherArgReg;
834     }
835
836     void SetOtherArgReg(regNumber reg)
837     {
838         _lvOtherArgReg = (regNumberSmall)reg;
839         assert(_lvOtherArgReg == reg);
840     }
841 #endif // FEATURE_MULTIREG_ARGS
842
843 #ifdef FEATURE_SIMD
844     // Is this is a SIMD struct?
845     bool lvIsSIMDType() const
846     {
847         return lvSIMDType;
848     }
849
850     // Is this is a SIMD struct which is used for SIMD intrinsic?
851     bool lvIsUsedInSIMDIntrinsic() const
852     {
853         return lvUsedInSIMDIntrinsic;
854     }
855 #else
856     // If feature_simd not enabled, return false
857     bool lvIsSIMDType() const
858     {
859         return false;
860     }
861     bool lvIsUsedInSIMDIntrinsic() const
862     {
863         return false;
864     }
865 #endif
866
867     /////////////////////
868
869     __declspec(property(get = GetArgInitReg, put = SetArgInitReg)) regNumber lvArgInitReg;
870
871     regNumber GetArgInitReg() const
872     {
873         return (regNumber)_lvArgInitReg;
874     }
875
876     void SetArgInitReg(regNumber reg)
877     {
878         _lvArgInitReg = (regNumberSmall)reg;
879         assert(_lvArgInitReg == reg);
880     }
881
882     /////////////////////
883
884     bool lvIsRegCandidate() const
885     {
886         return lvLRACandidate != 0;
887     }
888
889     bool lvIsInReg() const
890     {
891         return lvIsRegCandidate() && (lvRegNum != REG_STK);
892     }
893
894     regMaskTP lvRegMask() const
895     {
896         regMaskTP regMask = RBM_NONE;
897         if (varTypeIsFloating(TypeGet()))
898         {
899             if (lvRegNum != REG_STK)
900             {
901                 regMask = genRegMaskFloat(lvRegNum, TypeGet());
902             }
903         }
904         else
905         {
906             if (lvRegNum != REG_STK)
907             {
908                 regMask = genRegMask(lvRegNum);
909             }
910         }
911         return regMask;
912     }
913
914     unsigned short lvVarIndex; // variable tracking index
915
916 private:
917     unsigned short m_lvRefCnt; // unweighted (real) reference count.  For implicit by reference
918                                // parameters, this gets hijacked from fgMarkImplicitByRefArgs
919                                // through fgMarkDemotedImplicitByRefArgs, to provide a static
920                                // appearance count (computed during address-exposed analysis)
921                                // that fgMakeOutgoingStructArgCopy consults during global morph
922                                // to determine if eliding its copy is legal.
923
924     BasicBlock::weight_t m_lvRefCntWtd; // weighted reference count
925
926 public:
927     unsigned short lvRefCnt(RefCountState state = RCS_NORMAL) const;
928     void incLvRefCnt(unsigned short delta, RefCountState state = RCS_NORMAL);
929     void setLvRefCnt(unsigned short newValue, RefCountState state = RCS_NORMAL);
930
931     BasicBlock::weight_t lvRefCntWtd(RefCountState state = RCS_NORMAL) const;
932     void incLvRefCntWtd(BasicBlock::weight_t delta, RefCountState state = RCS_NORMAL);
933     void setLvRefCntWtd(BasicBlock::weight_t newValue, RefCountState state = RCS_NORMAL);
934
935     int      lvStkOffs;   // stack offset of home
936     unsigned lvExactSize; // (exact) size of the type in bytes
937
938     // Is this a promoted struct?
939     // This method returns true only for structs (including SIMD structs), not for
940     // locals that are split on a 32-bit target.
941     // It is only necessary to use this:
942     //   1) if only structs are wanted, and
943     //   2) if Lowering has already been done.
944     // Otherwise lvPromoted is valid.
945     bool lvPromotedStruct()
946     {
947 #if !defined(_TARGET_64BIT_)
948         return (lvPromoted && !varTypeIsLong(lvType));
949 #else  // defined(_TARGET_64BIT_)
950         return lvPromoted;
951 #endif // defined(_TARGET_64BIT_)
952     }
953
954     unsigned lvSize() const // Size needed for storage representation. Only used for structs or TYP_BLK.
955     {
956         // TODO-Review: Sometimes we get called on ARM with HFA struct variables that have been promoted,
957         // where the struct itself is no longer used because all access is via its member fields.
958         // When that happens, the struct is marked as unused and its type has been changed to
959         // TYP_INT (to keep the GC tracking code from looking at it).
960         // See Compiler::raAssignVars() for details. For example:
961         //      N002 (  4,  3) [00EA067C] -------------               return    struct $346
962         //      N001 (  3,  2) [00EA0628] -------------                  lclVar    struct(U) V03 loc2
963         //                                                                        float  V03.f1 (offs=0x00) -> V12 tmp7
964         //                                                                        f8 (last use) (last use) $345
965         // Here, the "struct(U)" shows that the "V03 loc2" variable is unused. Not shown is that V03
966         // is now TYP_INT in the local variable table. It's not really unused, because it's in the tree.
967
968         assert(varTypeIsStruct(lvType) || (lvType == TYP_BLK) || (lvPromoted && lvUnusedStruct));
969
970 #if defined(FEATURE_SIMD) && !defined(_TARGET_64BIT_)
971         // For 32-bit architectures, we make local variable SIMD12 types 16 bytes instead of just 12. We can't do
972         // this for arguments, which must be passed according the defined ABI. We don't want to do this for
973         // dependently promoted struct fields, but we don't know that here. See lvaMapSimd12ToSimd16().
974         // (Note that for 64-bits, we are already rounding up to 16.)
975         if ((lvType == TYP_SIMD12) && !lvIsParam)
976         {
977             assert(lvExactSize == 12);
978             return 16;
979         }
980 #endif // defined(FEATURE_SIMD) && !defined(_TARGET_64BIT_)
981
982         return roundUp(lvExactSize, TARGET_POINTER_SIZE);
983     }
984
985     size_t lvArgStackSize() const;
986
987     unsigned lvSlotNum; // original slot # (if remapped)
988
989     typeInfo lvVerTypeInfo; // type info needed for verification
990
991     CORINFO_CLASS_HANDLE lvClassHnd; // class handle for the local, or null if not known
992
993     CORINFO_FIELD_HANDLE lvFieldHnd; // field handle for promoted struct fields
994
995     BYTE* lvGcLayout; // GC layout info for structs
996
997 #if ASSERTION_PROP
998     BlockSet     lvRefBlks;          // Set of blocks that contain refs
999     GenTreeStmt* lvDefStmt;          // Pointer to the statement with the single definition
1000     void         lvaDisqualifyVar(); // Call to disqualify a local variable from use in optAddCopies
1001 #endif
1002     var_types TypeGet() const
1003     {
1004         return (var_types)lvType;
1005     }
1006     bool lvStackAligned() const
1007     {
1008         assert(lvIsStructField);
1009         return ((lvFldOffset % TARGET_POINTER_SIZE) == 0);
1010     }
1011     bool lvNormalizeOnLoad() const
1012     {
1013         return varTypeIsSmall(TypeGet()) &&
1014                // lvIsStructField is treated the same as the aliased local, see fgDoNormalizeOnStore.
1015                (lvIsParam || lvAddrExposed || lvIsStructField);
1016     }
1017
1018     bool lvNormalizeOnStore()
1019     {
1020         return varTypeIsSmall(TypeGet()) &&
1021                // lvIsStructField is treated the same as the aliased local, see fgDoNormalizeOnStore.
1022                !(lvIsParam || lvAddrExposed || lvIsStructField);
1023     }
1024
1025     void incRefCnts(BasicBlock::weight_t weight,
1026                     Compiler*            pComp,
1027                     RefCountState        state     = RCS_NORMAL,
1028                     bool                 propagate = true);
1029     bool IsFloatRegType() const
1030     {
1031         return isFloatRegType(lvType) || lvIsHfaRegArg();
1032     }
1033     var_types GetHfaType() const
1034     {
1035         return lvIsHfa() ? (lvHfaTypeIsFloat() ? TYP_FLOAT : TYP_DOUBLE) : TYP_UNDEF;
1036     }
1037     void SetHfaType(var_types type)
1038     {
1039         assert(varTypeIsFloating(type));
1040         lvSetHfaTypeIsFloat(type == TYP_FLOAT);
1041     }
1042
1043     var_types lvaArgType();
1044
1045     SsaDefArray<LclSsaVarDsc> lvPerSsaData;
1046
1047     // Returns the address of the per-Ssa data for the given ssaNum (which is required
1048     // not to be the SsaConfig::RESERVED_SSA_NUM, which indicates that the variable is
1049     // not an SSA variable).
1050     LclSsaVarDsc* GetPerSsaData(unsigned ssaNum)
1051     {
1052         return lvPerSsaData.GetSsaDef(ssaNum);
1053     }
1054
1055 #ifdef DEBUG
1056 public:
1057     const char* lvReason;
1058
1059     void PrintVarReg() const
1060     {
1061         printf("%s", getRegName(lvRegNum));
1062     }
1063 #endif // DEBUG
1064
1065 }; // class LclVarDsc
1066
1067 /*
1068 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
1069 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
1070 XX                                                                           XX
1071 XX                           TempsInfo                                       XX
1072 XX                                                                           XX
1073 XX  The temporary lclVars allocated by the compiler for code generation      XX
1074 XX                                                                           XX
1075 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
1076 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
1077 */
1078
1079 /*****************************************************************************
1080  *
1081  *  The following keeps track of temporaries allocated in the stack frame
1082  *  during code-generation (after register allocation). These spill-temps are
1083  *  only used if we run out of registers while evaluating a tree.
1084  *
1085  *  These are different from the more common temps allocated by lvaGrabTemp().
1086  */
1087
1088 class TempDsc
1089 {
1090 public:
1091     TempDsc* tdNext;
1092
1093 private:
1094     int tdOffs;
1095 #ifdef DEBUG
1096     static const int BAD_TEMP_OFFSET = 0xDDDDDDDD; // used as a sentinel "bad value" for tdOffs in DEBUG
1097 #endif                                             // DEBUG
1098
1099     int       tdNum;
1100     BYTE      tdSize;
1101     var_types tdType;
1102
1103 public:
1104     TempDsc(int _tdNum, unsigned _tdSize, var_types _tdType) : tdNum(_tdNum), tdSize((BYTE)_tdSize), tdType(_tdType)
1105     {
1106 #ifdef DEBUG
1107         assert(tdNum <
1108                0); // temps must have a negative number (so they have a different number from all local variables)
1109         tdOffs = BAD_TEMP_OFFSET;
1110 #endif // DEBUG
1111         if (tdNum != _tdNum)
1112         {
1113             IMPL_LIMITATION("too many spill temps");
1114         }
1115     }
1116
1117 #ifdef DEBUG
1118     bool tdLegalOffset() const
1119     {
1120         return tdOffs != BAD_TEMP_OFFSET;
1121     }
1122 #endif // DEBUG
1123
1124     int tdTempOffs() const
1125     {
1126         assert(tdLegalOffset());
1127         return tdOffs;
1128     }
1129     void tdSetTempOffs(int offs)
1130     {
1131         tdOffs = offs;
1132         assert(tdLegalOffset());
1133     }
1134     void tdAdjustTempOffs(int offs)
1135     {
1136         tdOffs += offs;
1137         assert(tdLegalOffset());
1138     }
1139
1140     int tdTempNum() const
1141     {
1142         assert(tdNum < 0);
1143         return tdNum;
1144     }
1145     unsigned tdTempSize() const
1146     {
1147         return tdSize;
1148     }
1149     var_types tdTempType() const
1150     {
1151         return tdType;
1152     }
1153 };
1154
1155 // interface to hide linearscan implementation from rest of compiler
1156 class LinearScanInterface
1157 {
1158 public:
1159     virtual void doLinearScan()                                = 0;
1160     virtual void recordVarLocationsAtStartOfBB(BasicBlock* bb) = 0;
1161     virtual bool willEnregisterLocalVars() const               = 0;
1162 };
1163
1164 LinearScanInterface* getLinearScanAllocator(Compiler* comp);
1165
1166 // Information about arrays: their element type and size, and the offset of the first element.
1167 // We label GT_IND's that are array indices with GTF_IND_ARR_INDEX, and, for such nodes,
1168 // associate an array info via the map retrieved by GetArrayInfoMap().  This information is used,
1169 // for example, in value numbering of array index expressions.
1170 struct ArrayInfo
1171 {
1172     var_types            m_elemType;
1173     CORINFO_CLASS_HANDLE m_elemStructType;
1174     unsigned             m_elemSize;
1175     unsigned             m_elemOffset;
1176
1177     ArrayInfo() : m_elemType(TYP_UNDEF), m_elemStructType(nullptr), m_elemSize(0), m_elemOffset(0)
1178     {
1179     }
1180
1181     ArrayInfo(var_types elemType, unsigned elemSize, unsigned elemOffset, CORINFO_CLASS_HANDLE elemStructType)
1182         : m_elemType(elemType), m_elemStructType(elemStructType), m_elemSize(elemSize), m_elemOffset(elemOffset)
1183     {
1184     }
1185 };
1186
1187 // This enumeration names the phases into which we divide compilation.  The phases should completely
1188 // partition a compilation.
1189 enum Phases
1190 {
1191 #define CompPhaseNameMacro(enum_nm, string_nm, short_nm, hasChildren, parent, measureIR) enum_nm,
1192 #include "compphases.h"
1193     PHASE_NUMBER_OF
1194 };
1195
1196 extern const char*   PhaseNames[];
1197 extern const char*   PhaseEnums[];
1198 extern const LPCWSTR PhaseShortNames[];
1199
1200 // The following enum provides a simple 1:1 mapping to CLR API's
1201 enum API_ICorJitInfo_Names
1202 {
1203 #define DEF_CLR_API(name) API_##name,
1204 #include "ICorJitInfo_API_names.h"
1205     API_COUNT
1206 };
1207
1208 //---------------------------------------------------------------
1209 // Compilation time.
1210 //
1211
1212 // A "CompTimeInfo" is a structure for tracking the compilation time of one or more methods.
1213 // We divide a compilation into a sequence of contiguous phases, and track the total (per-thread) cycles
1214 // of the compilation, as well as the cycles for each phase.  We also track the number of bytecodes.
1215 // If there is a failure in reading a timer at any point, the "CompTimeInfo" becomes invalid, as indicated
1216 // by "m_timerFailure" being true.
1217 // If FEATURE_JIT_METHOD_PERF is not set, we define a minimal form of this, enough to let other code compile.
1218 struct CompTimeInfo
1219 {
1220 #ifdef FEATURE_JIT_METHOD_PERF
1221     // The string names of the phases.
1222     static const char* PhaseNames[];
1223
1224     static bool PhaseHasChildren[];
1225     static int  PhaseParent[];
1226     static bool PhaseReportsIRSize[];
1227
1228     unsigned         m_byteCodeBytes;
1229     unsigned __int64 m_totalCycles;
1230     unsigned __int64 m_invokesByPhase[PHASE_NUMBER_OF];
1231     unsigned __int64 m_cyclesByPhase[PHASE_NUMBER_OF];
1232 #if MEASURE_CLRAPI_CALLS
1233     unsigned __int64 m_CLRinvokesByPhase[PHASE_NUMBER_OF];
1234     unsigned __int64 m_CLRcyclesByPhase[PHASE_NUMBER_OF];
1235 #endif
1236
1237     unsigned m_nodeCountAfterPhase[PHASE_NUMBER_OF];
1238
1239     // For better documentation, we call EndPhase on
1240     // non-leaf phases.  We should also call EndPhase on the
1241     // last leaf subphase; obviously, the elapsed cycles between the EndPhase
1242     // for the last leaf subphase and the EndPhase for an ancestor should be very small.
1243     // We add all such "redundant end phase" intervals to this variable below; we print
1244     // it out in a report, so we can verify that it is, indeed, very small.  If it ever
1245     // isn't, this means that we're doing something significant between the end of the last
1246     // declared subphase and the end of its parent.
1247     unsigned __int64 m_parentPhaseEndSlop;
1248     bool             m_timerFailure;
1249
1250 #if MEASURE_CLRAPI_CALLS
1251     // The following measures the time spent inside each individual CLR API call.
1252     unsigned         m_allClrAPIcalls;
1253     unsigned         m_perClrAPIcalls[API_ICorJitInfo_Names::API_COUNT];
1254     unsigned __int64 m_allClrAPIcycles;
1255     unsigned __int64 m_perClrAPIcycles[API_ICorJitInfo_Names::API_COUNT];
1256     unsigned __int32 m_maxClrAPIcycles[API_ICorJitInfo_Names::API_COUNT];
1257 #endif // MEASURE_CLRAPI_CALLS
1258
1259     CompTimeInfo(unsigned byteCodeBytes);
1260 #endif
1261 };
1262
1263 #ifdef FEATURE_JIT_METHOD_PERF
1264
1265 #if MEASURE_CLRAPI_CALLS
1266 struct WrapICorJitInfo;
1267 #endif
1268
1269 // This class summarizes the JIT time information over the course of a run: the number of methods compiled,
1270 // and the total and maximum timings.  (These are instances of the "CompTimeInfo" type described above).
1271 // The operation of adding a single method's timing to the summary may be performed concurrently by several
1272 // threads, so it is protected by a lock.
1273 // This class is intended to be used as a singleton type, with only a single instance.
1274 class CompTimeSummaryInfo
1275 {
1276     // This lock protects the fields of all CompTimeSummaryInfo(s) (of which we expect there to be one).
1277     static CritSecObject s_compTimeSummaryLock;
1278
1279     int          m_numMethods;
1280     int          m_totMethods;
1281     CompTimeInfo m_total;
1282     CompTimeInfo m_maximum;
1283
1284     int          m_numFilteredMethods;
1285     CompTimeInfo m_filtered;
1286
1287     // This can use what ever data you want to determine if the value to be added
1288     // belongs in the filtered section (it's always included in the unfiltered section)
1289     bool IncludedInFilteredData(CompTimeInfo& info);
1290
1291 public:
1292     // This is the unique CompTimeSummaryInfo object for this instance of the runtime.
1293     static CompTimeSummaryInfo s_compTimeSummary;
1294
1295     CompTimeSummaryInfo()
1296         : m_numMethods(0), m_totMethods(0), m_total(0), m_maximum(0), m_numFilteredMethods(0), m_filtered(0)
1297     {
1298     }
1299
1300     // Assumes that "info" is a completed CompTimeInfo for a compilation; adds it to the summary.
1301     // This is thread safe.
1302     void AddInfo(CompTimeInfo& info, bool includePhases);
1303
1304     // Print the summary information to "f".
1305     // This is not thread-safe; assumed to be called by only one thread.
1306     void Print(FILE* f);
1307 };
1308
1309 // A JitTimer encapsulates a CompTimeInfo for a single compilation. It also tracks the start of compilation,
1310 // and when the current phase started.  This is intended to be part of a Compilation object.  This is
1311 // disabled (FEATURE_JIT_METHOD_PERF not defined) when FEATURE_CORECLR is set, or on non-windows platforms.
1312 //
1313 class JitTimer
1314 {
1315     unsigned __int64 m_start;         // Start of the compilation.
1316     unsigned __int64 m_curPhaseStart; // Start of the current phase.
1317 #if MEASURE_CLRAPI_CALLS
1318     unsigned __int64 m_CLRcallStart;   // Start of the current CLR API call (if any).
1319     unsigned __int64 m_CLRcallInvokes; // CLR API invokes under current outer so far
1320     unsigned __int64 m_CLRcallCycles;  // CLR API  cycles under current outer so far.
1321     int              m_CLRcallAPInum;  // The enum/index of the current CLR API call (or -1).
1322     static double    s_cyclesPerSec;   // Cached for speedier measurements
1323 #endif
1324 #ifdef DEBUG
1325     Phases m_lastPhase; // The last phase that was completed (or (Phases)-1 to start).
1326 #endif
1327     CompTimeInfo m_info; // The CompTimeInfo for this compilation.
1328
1329     static CritSecObject s_csvLock; // Lock to protect the time log file.
1330     void PrintCsvMethodStats(Compiler* comp);
1331
1332 private:
1333     void* operator new(size_t);
1334     void* operator new[](size_t);
1335     void operator delete(void*);
1336     void operator delete[](void*);
1337
1338 public:
1339     // Initialized the timer instance
1340     JitTimer(unsigned byteCodeSize);
1341
1342     static JitTimer* Create(Compiler* comp, unsigned byteCodeSize)
1343     {
1344         return ::new (comp, CMK_Unknown) JitTimer(byteCodeSize);
1345     }
1346
1347     static void PrintCsvHeader();
1348
1349     // Ends the current phase (argument is for a redundant check).
1350     void EndPhase(Compiler* compiler, Phases phase);
1351
1352 #if MEASURE_CLRAPI_CALLS
1353     // Start and end a timed CLR API call.
1354     void CLRApiCallEnter(unsigned apix);
1355     void CLRApiCallLeave(unsigned apix);
1356 #endif // MEASURE_CLRAPI_CALLS
1357
1358     // Completes the timing of the current method, which is assumed to have "byteCodeBytes" bytes of bytecode,
1359     // and adds it to "sum".
1360     void Terminate(Compiler* comp, CompTimeSummaryInfo& sum, bool includePhases);
1361
1362     // Attempts to query the cycle counter of the current thread.  If successful, returns "true" and sets
1363     // *cycles to the cycle counter value.  Otherwise, returns false and sets the "m_timerFailure" flag of
1364     // "m_info" to true.
1365     bool GetThreadCycles(unsigned __int64* cycles)
1366     {
1367         bool res = CycleTimer::GetThreadCyclesS(cycles);
1368         if (!res)
1369         {
1370             m_info.m_timerFailure = true;
1371         }
1372         return res;
1373     }
1374 };
1375 #endif // FEATURE_JIT_METHOD_PERF
1376
1377 //------------------- Function/Funclet info -------------------------------
1378 enum FuncKind : BYTE
1379 {
1380     FUNC_ROOT,    // The main/root function (always id==0)
1381     FUNC_HANDLER, // a funclet associated with an EH handler (finally, fault, catch, filter handler)
1382     FUNC_FILTER,  // a funclet associated with an EH filter
1383     FUNC_COUNT
1384 };
1385
1386 class emitLocation;
1387
1388 struct FuncInfoDsc
1389 {
1390     FuncKind       funKind;
1391     BYTE           funFlags;   // Currently unused, just here for padding
1392     unsigned short funEHIndex; // index, into the ebd table, of innermost EH clause corresponding to this
1393                                // funclet. It is only valid if funKind field indicates this is a
1394                                // EH-related funclet: FUNC_HANDLER or FUNC_FILTER
1395
1396 #if defined(_TARGET_AMD64_)
1397
1398     // TODO-AMD64-Throughput: make the AMD64 info more like the ARM info to avoid having this large static array.
1399     emitLocation* startLoc;
1400     emitLocation* endLoc;
1401     emitLocation* coldStartLoc; // locations for the cold section, if there is one.
1402     emitLocation* coldEndLoc;
1403     UNWIND_INFO   unwindHeader;
1404     // Maximum of 255 UNWIND_CODE 'nodes' and then the unwind header. If there are an odd
1405     // number of codes, the VM or Zapper will 4-byte align the whole thing.
1406     BYTE     unwindCodes[offsetof(UNWIND_INFO, UnwindCode) + (0xFF * sizeof(UNWIND_CODE))];
1407     unsigned unwindCodeSlot;
1408
1409 #elif defined(_TARGET_X86_)
1410
1411 #if defined(_TARGET_UNIX_)
1412     emitLocation* startLoc;
1413     emitLocation* endLoc;
1414     emitLocation* coldStartLoc; // locations for the cold section, if there is one.
1415     emitLocation* coldEndLoc;
1416 #endif // _TARGET_UNIX_
1417
1418 #elif defined(_TARGET_ARMARCH_)
1419
1420     UnwindInfo  uwi;     // Unwind information for this function/funclet's hot  section
1421     UnwindInfo* uwiCold; // Unwind information for this function/funclet's cold section
1422                          //   Note: we only have a pointer here instead of the actual object,
1423                          //   to save memory in the JIT case (compared to the NGEN case),
1424                          //   where we don't have any cold section.
1425                          //   Note 2: we currently don't support hot/cold splitting in functions
1426                          //   with EH, so uwiCold will be NULL for all funclets.
1427
1428 #if defined(_TARGET_UNIX_)
1429     emitLocation* startLoc;
1430     emitLocation* endLoc;
1431     emitLocation* coldStartLoc; // locations for the cold section, if there is one.
1432     emitLocation* coldEndLoc;
1433 #endif // _TARGET_UNIX_
1434
1435 #endif // _TARGET_ARMARCH_
1436
1437 #if defined(_TARGET_UNIX_)
1438     jitstd::vector<CFI_CODE>* cfiCodes;
1439 #endif // _TARGET_UNIX_
1440
1441     // Eventually we may want to move rsModifiedRegsMask, lvaOutgoingArgSize, and anything else
1442     // that isn't shared between the main function body and funclets.
1443 };
1444
1445 struct fgArgTabEntry
1446 {
1447     GenTree* node;   // Initially points at the Op1 field of 'parent', but if the argument is replaced with an GT_ASG or
1448                      // placeholder it will point at the actual argument in the gtCallLateArgs list.
1449     GenTree* parent; // Points at the GT_LIST node in the gtCallArgs for this argument
1450
1451     unsigned argNum; // The original argument number, also specifies the required argument evaluation order from the IL
1452
1453 private:
1454     regNumberSmall regNums[MAX_ARG_REG_COUNT]; // The registers to use when passing this argument, set to REG_STK for
1455                                                // arguments passed on the stack
1456 public:
1457     unsigned numRegs; // Count of number of registers that this argument uses.
1458                       // Note that on ARM, if we have a double hfa, this reflects the number
1459                       // of DOUBLE registers.
1460
1461     // A slot is a pointer sized region in the OutArg area.
1462     unsigned slotNum;  // When an argument is passed in the OutArg area this is the slot number in the OutArg area
1463     unsigned numSlots; // Count of number of slots that this argument uses
1464
1465     unsigned alignment; // 1 or 2 (slots/registers)
1466 private:
1467     unsigned _lateArgInx; // index into gtCallLateArgs list; UINT_MAX if this is not a late arg.
1468 public:
1469     unsigned tmpNum; // the LclVar number if we had to force evaluation of this arg
1470
1471     var_types argType; // The type used to pass this argument. This is generally the original argument type, but when a
1472                        // struct is passed as a scalar type, this is that type.
1473                        // Note that if a struct is passed by reference, this will still be the struct type.
1474
1475     bool needTmp : 1;       // True when we force this argument's evaluation into a temp LclVar
1476     bool needPlace : 1;     // True when we must replace this argument with a placeholder node
1477     bool isTmp : 1;         // True when we setup a temp LclVar for this argument due to size issues with the struct
1478     bool processed : 1;     // True when we have decided the evaluation order for this argument in the gtCallLateArgs
1479     bool isBackFilled : 1;  // True when the argument fills a register slot skipped due to alignment requirements of
1480                             // previous arguments.
1481     bool isNonStandard : 1; // True if it is an arg that is passed in a reg other than a standard arg reg, or is forced
1482                             // to be on the stack despite its arg list position.
1483     bool isStruct : 1;      // True if this is a struct arg
1484     bool _isVararg : 1;     // True if the argument is in a vararg context.
1485     bool passedByRef : 1;   // True iff the argument is passed by reference.
1486 #ifdef FEATURE_ARG_SPLIT
1487     bool _isSplit : 1; // True when this argument is split between the registers and OutArg area
1488 #endif                 // FEATURE_ARG_SPLIT
1489 #ifdef FEATURE_HFA
1490     bool _isHfaArg : 1;    // True when the argument is an HFA type.
1491     bool _isDoubleHfa : 1; // True when the argument is an HFA, with an element type of DOUBLE.
1492 #endif
1493
1494     bool isLateArg()
1495     {
1496         bool isLate = (_lateArgInx != UINT_MAX);
1497         return isLate;
1498     }
1499
1500     __declspec(property(get = getLateArgInx, put = setLateArgInx)) unsigned lateArgInx;
1501     unsigned getLateArgInx()
1502     {
1503         assert(isLateArg());
1504         return _lateArgInx;
1505     }
1506     void setLateArgInx(unsigned inx)
1507     {
1508         _lateArgInx = inx;
1509     }
1510     __declspec(property(get = getRegNum)) regNumber regNum;
1511     regNumber getRegNum()
1512     {
1513         return (regNumber)regNums[0];
1514     }
1515     __declspec(property(get = getOtherRegNum)) regNumber otherRegNum;
1516     regNumber getOtherRegNum()
1517     {
1518         return (regNumber)regNums[1];
1519     }
1520
1521 #if defined(UNIX_AMD64_ABI)
1522     SYSTEMV_AMD64_CORINFO_STRUCT_REG_PASSING_DESCRIPTOR structDesc;
1523 #endif
1524
1525     void setRegNum(unsigned int i, regNumber regNum)
1526     {
1527         assert(i < MAX_ARG_REG_COUNT);
1528         regNums[i] = (regNumberSmall)regNum;
1529     }
1530     regNumber getRegNum(unsigned int i)
1531     {
1532         assert(i < MAX_ARG_REG_COUNT);
1533         return (regNumber)regNums[i];
1534     }
1535
1536     __declspec(property(get = getIsSplit, put = setIsSplit)) bool isSplit;
1537     bool getIsSplit()
1538     {
1539 #ifdef FEATURE_ARG_SPLIT
1540         return _isSplit;
1541 #else // FEATURE_ARG_SPLIT
1542         return false;
1543 #endif
1544     }
1545     void setIsSplit(bool value)
1546     {
1547 #ifdef FEATURE_ARG_SPLIT
1548         _isSplit = value;
1549 #endif
1550     }
1551
1552     __declspec(property(get = getIsVararg, put = setIsVararg)) bool isVararg;
1553     bool getIsVararg()
1554     {
1555 #ifdef FEATURE_VARARG
1556         return _isVararg;
1557 #else
1558         return false;
1559 #endif
1560     }
1561     void setIsVararg(bool value)
1562     {
1563 #ifdef FEATURE_VARARG
1564         _isVararg = value;
1565 #endif // FEATURE_VARARG
1566     }
1567
1568     __declspec(property(get = getIsHfaArg)) bool isHfaArg;
1569     bool getIsHfaArg()
1570     {
1571 #ifdef FEATURE_HFA
1572         return _isHfaArg;
1573 #else
1574         return false;
1575 #endif
1576     }
1577
1578     __declspec(property(get = getIsHfaRegArg)) bool isHfaRegArg;
1579     bool getIsHfaRegArg()
1580     {
1581 #ifdef FEATURE_HFA
1582         return _isHfaArg && isPassedInRegisters();
1583 #else
1584         return false;
1585 #endif
1586     }
1587
1588     __declspec(property(get = getHfaType)) var_types hfaType;
1589     var_types getHfaType()
1590     {
1591 #ifdef FEATURE_HFA
1592         return _isHfaArg ? (_isDoubleHfa ? TYP_DOUBLE : TYP_FLOAT) : TYP_UNDEF;
1593 #else
1594         return TYP_UNDEF;
1595 #endif
1596     }
1597
1598     void setHfaType(var_types type, unsigned hfaSlots)
1599     {
1600 #ifdef FEATURE_HFA
1601         if (type != TYP_UNDEF)
1602         {
1603             // We must already have set the passing mode.
1604             assert(numRegs != 0 || numSlots != 0);
1605             // We originally set numRegs according to the size of the struct, but if the size of the
1606             // hfaType is not the same as the pointer size, we need to correct it.
1607             // Note that hfaSlots is the number of registers we will use. For ARM, that is twice
1608             // the number of "double registers".
1609             unsigned numHfaRegs = hfaSlots;
1610             if (isPassedInRegisters())
1611             {
1612 #ifdef _TARGET_ARM_
1613                 if (type == TYP_DOUBLE)
1614                 {
1615                     // Must be an even number of registers.
1616                     assert((numRegs & 1) == 0);
1617                     numHfaRegs = hfaSlots / 2;
1618                 }
1619 #endif // _TARGET_ARM_
1620                 if (_isHfaArg)
1621                 {
1622                     // This should already be set correctly.
1623                     assert(numRegs == numHfaRegs);
1624                     assert(_isDoubleHfa == (type == TYP_DOUBLE));
1625                 }
1626                 else
1627                 {
1628                     numRegs = numHfaRegs;
1629                 }
1630             }
1631             _isDoubleHfa = (type == TYP_DOUBLE);
1632             _isHfaArg    = true;
1633         }
1634 #endif // FEATURE_HFA
1635     }
1636
1637 #ifdef _TARGET_ARM_
1638     void SetIsBackFilled(bool backFilled)
1639     {
1640         isBackFilled = backFilled;
1641     }
1642
1643     bool IsBackFilled() const
1644     {
1645         return isBackFilled;
1646     }
1647 #else  // !_TARGET_ARM_
1648     void SetIsBackFilled(bool backFilled)
1649     {
1650     }
1651
1652     bool IsBackFilled() const
1653     {
1654         return false;
1655     }
1656 #endif // !_TARGET_ARM_
1657
1658     bool isPassedInRegisters()
1659     {
1660         return !isSplit && (numRegs != 0);
1661     }
1662
1663     bool isPassedInFloatRegisters()
1664     {
1665 #ifdef _TARGET_X86
1666         return false;
1667 #else
1668         return isValidFloatArgReg(regNum);
1669 #endif
1670     }
1671
1672     bool isSingleRegOrSlot()
1673     {
1674         return !isSplit && ((numRegs == 1) || (numSlots == 1));
1675     }
1676
1677     // Returns the number of "slots" used, where for this purpose a
1678     // register counts as a slot.
1679     unsigned getSlotCount()
1680     {
1681         if (isBackFilled)
1682         {
1683             assert(isPassedInRegisters());
1684             assert(numRegs == 1);
1685         }
1686         else if (regNum == REG_STK)
1687         {
1688             assert(!isPassedInRegisters());
1689             assert(numRegs == 0);
1690         }
1691         else
1692         {
1693             assert(numRegs > 0);
1694         }
1695         return numSlots + numRegs;
1696     }
1697
1698     // Returns the size as a multiple of pointer-size.
1699     // For targets without HFAs, this is the same as getSlotCount().
1700     unsigned getSize()
1701     {
1702         unsigned size = getSlotCount();
1703 #ifdef FEATURE_HFA
1704 #ifdef _TARGET_ARM_
1705         // We counted the number of regs, but if they are DOUBLE hfa regs we have to double the size.
1706         if (isHfaRegArg && (hfaType == TYP_DOUBLE))
1707         {
1708             assert(!isSplit);
1709             size <<= 1;
1710         }
1711 #elif defined(_TARGET_ARM64_)
1712         // We counted the number of regs, but if they are FLOAT hfa regs we have to halve the size.
1713         if (isHfaRegArg && (hfaType == TYP_FLOAT))
1714         {
1715             // Round up in case of odd HFA count.
1716             size = (size + 1) >> 1;
1717         }
1718 #endif // _TARGET_ARM64_
1719 #endif
1720         return size;
1721     }
1722
1723     // Set the register numbers for a multireg argument.
1724     // There's nothing to do on x64/Ux because the structDesc has already been used to set the
1725     // register numbers.
1726     void SetMultiRegNums()
1727     {
1728 #if FEATURE_MULTIREG_ARGS && !defined(UNIX_AMD64_ABI)
1729         if (numRegs == 1)
1730         {
1731             return;
1732         }
1733
1734         regNumber argReg = getRegNum(0);
1735 #ifdef _TARGET_ARM_
1736         unsigned int regSize = (hfaType == TYP_DOUBLE) ? 2 : 1;
1737 #else
1738         unsigned int regSize = 1;
1739 #endif
1740         for (unsigned int regIndex = 1; regIndex < numRegs; regIndex++)
1741         {
1742             argReg = (regNumber)(argReg + regSize);
1743             setRegNum(regIndex, argReg);
1744         }
1745 #endif // FEATURE_MULTIREG_ARGS && !defined(UNIX_AMD64_ABI)
1746     }
1747
1748     // Check that the value of 'isStruct' is consistent.
1749     // A struct arg must be one of the following:
1750     // - A node of struct type,
1751     // - A GT_FIELD_LIST, or
1752     // - A node of a scalar type, passed in a single register or slot
1753     //   (or two slots in the case of a struct pass on the stack as TYP_DOUBLE).
1754     //
1755     void checkIsStruct()
1756     {
1757         if (isStruct)
1758         {
1759             if (!varTypeIsStruct(node) && !node->OperIs(GT_FIELD_LIST))
1760             {
1761                 // This is the case where we are passing a struct as a primitive type.
1762                 // On most targets, this is always a single register or slot.
1763                 // However, on ARM this could be two slots if it is TYP_DOUBLE.
1764                 bool isPassedAsPrimitiveType = ((numRegs == 1) || ((numRegs == 0) && (numSlots == 1)));
1765 #ifdef _TARGET_ARM_
1766                 if (!isPassedAsPrimitiveType)
1767                 {
1768                     if (node->TypeGet() == TYP_DOUBLE && numRegs == 0 && (numSlots == 2))
1769                     {
1770                         isPassedAsPrimitiveType = true;
1771                     }
1772                 }
1773 #endif // _TARGET_ARM_
1774                 assert(isPassedAsPrimitiveType);
1775             }
1776         }
1777         else
1778         {
1779             assert(!varTypeIsStruct(node));
1780         }
1781     }
1782
1783 #ifdef DEBUG
1784     void Dump();
1785 #endif
1786 };
1787
1788 //-------------------------------------------------------------------------
1789 //
1790 //  The class fgArgInfo is used to handle the arguments
1791 //  when morphing a GT_CALL node.
1792 //
1793
1794 class fgArgInfo
1795 {
1796     Compiler*    compiler;    // Back pointer to the compiler instance so that we can allocate memory
1797     GenTreeCall* callTree;    // Back pointer to the GT_CALL node for this fgArgInfo
1798     unsigned     argCount;    // Updatable arg count value
1799     unsigned     nextSlotNum; // Updatable slot count value
1800     unsigned     stkLevel;    // Stack depth when we make this call (for x86)
1801
1802 #if defined(UNIX_X86_ABI)
1803     bool     alignmentDone; // Updateable flag, set to 'true' after we've done any required alignment.
1804     unsigned stkSizeBytes;  // Size of stack used by this call, in bytes. Calculated during fgMorphArgs().
1805     unsigned padStkAlign;   // Stack alignment in bytes required before arguments are pushed for this call.
1806                             // Computed dynamically during codegen, based on stkSizeBytes and the current
1807                             // stack level (genStackLevel) when the first stack adjustment is made for
1808                             // this call.
1809 #endif
1810
1811 #if FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
1812     unsigned outArgSize; // Size of the out arg area for the call, will be at least MIN_ARG_AREA_FOR_CALL
1813 #endif
1814
1815     unsigned        argTableSize; // size of argTable array (equal to the argCount when done with fgMorphArgs)
1816     bool            hasRegArgs;   // true if we have one or more register arguments
1817     bool            hasStackArgs; // true if we have one or more stack arguments
1818     bool            argsComplete; // marker for state
1819     bool            argsSorted;   // marker for state
1820     bool            needsTemps;   // one or more arguments must be copied to a temp by EvalArgsToTemps
1821     fgArgTabEntry** argTable;     // variable sized array of per argument descrption: (i.e. argTable[argTableSize])
1822
1823 private:
1824     void AddArg(fgArgTabEntry* curArgTabEntry);
1825
1826 public:
1827     fgArgInfo(Compiler* comp, GenTreeCall* call, unsigned argCount);
1828     fgArgInfo(GenTreeCall* newCall, GenTreeCall* oldCall);
1829
1830     fgArgTabEntry* AddRegArg(unsigned  argNum,
1831                              GenTree*  node,
1832                              GenTree*  parent,
1833                              regNumber regNum,
1834                              unsigned  numRegs,
1835                              unsigned  alignment,
1836                              bool      isStruct,
1837                              bool      isVararg = false);
1838
1839 #ifdef UNIX_AMD64_ABI
1840     fgArgTabEntry* AddRegArg(unsigned                                                         argNum,
1841                              GenTree*                                                         node,
1842                              GenTree*                                                         parent,
1843                              regNumber                                                        regNum,
1844                              unsigned                                                         numRegs,
1845                              unsigned                                                         alignment,
1846                              const bool                                                       isStruct,
1847                              const bool                                                       isVararg,
1848                              const regNumber                                                  otherRegNum,
1849                              const SYSTEMV_AMD64_CORINFO_STRUCT_REG_PASSING_DESCRIPTOR* const structDescPtr = nullptr);
1850 #endif // UNIX_AMD64_ABI
1851
1852     fgArgTabEntry* AddStkArg(unsigned argNum,
1853                              GenTree* node,
1854                              GenTree* parent,
1855                              unsigned numSlots,
1856                              unsigned alignment,
1857                              bool     isStruct,
1858                              bool     isVararg = false);
1859
1860     void RemorphReset();
1861     void UpdateRegArg(fgArgTabEntry* argEntry, GenTree* node, bool reMorphing);
1862     void UpdateStkArg(fgArgTabEntry* argEntry, GenTree* node, bool reMorphing);
1863
1864     void SplitArg(unsigned argNum, unsigned numRegs, unsigned numSlots);
1865
1866     void EvalToTmp(fgArgTabEntry* curArgTabEntry, unsigned tmpNum, GenTree* newNode);
1867
1868     void ArgsComplete();
1869
1870     void SortArgs();
1871
1872     void EvalArgsToTemps();
1873
1874     unsigned ArgCount()
1875     {
1876         return argCount;
1877     }
1878     fgArgTabEntry** ArgTable()
1879     {
1880         return argTable;
1881     }
1882     unsigned GetNextSlotNum()
1883     {
1884         return nextSlotNum;
1885     }
1886     bool HasRegArgs()
1887     {
1888         return hasRegArgs;
1889     }
1890     bool NeedsTemps()
1891     {
1892         return needsTemps;
1893     }
1894     bool HasStackArgs()
1895     {
1896         return hasStackArgs;
1897     }
1898     bool AreArgsComplete() const
1899     {
1900         return argsComplete;
1901     }
1902 #if FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
1903     unsigned GetOutArgSize() const
1904     {
1905         return outArgSize;
1906     }
1907     void SetOutArgSize(unsigned newVal)
1908     {
1909         outArgSize = newVal;
1910     }
1911 #endif // FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
1912
1913 #if defined(UNIX_X86_ABI)
1914     void ComputeStackAlignment(unsigned curStackLevelInBytes)
1915     {
1916         padStkAlign = AlignmentPad(curStackLevelInBytes, STACK_ALIGN);
1917     }
1918
1919     unsigned GetStkAlign()
1920     {
1921         return padStkAlign;
1922     }
1923
1924     void SetStkSizeBytes(unsigned newStkSizeBytes)
1925     {
1926         stkSizeBytes = newStkSizeBytes;
1927     }
1928
1929     unsigned GetStkSizeBytes() const
1930     {
1931         return stkSizeBytes;
1932     }
1933
1934     bool IsStkAlignmentDone() const
1935     {
1936         return alignmentDone;
1937     }
1938
1939     void SetStkAlignmentDone()
1940     {
1941         alignmentDone = true;
1942     }
1943 #endif // defined(UNIX_X86_ABI)
1944
1945     // Get the fgArgTabEntry for the arg at position argNum.
1946     fgArgTabEntry* GetArgEntry(unsigned argNum, bool reMorphing = true)
1947     {
1948         fgArgTabEntry* curArgTabEntry = nullptr;
1949
1950         if (!reMorphing)
1951         {
1952             // The arg table has not yet been sorted.
1953             curArgTabEntry = argTable[argNum];
1954             assert(curArgTabEntry->argNum == argNum);
1955             return curArgTabEntry;
1956         }
1957
1958         for (unsigned i = 0; i < argCount; i++)
1959         {
1960             curArgTabEntry = argTable[i];
1961             if (curArgTabEntry->argNum == argNum)
1962             {
1963                 return curArgTabEntry;
1964             }
1965         }
1966         noway_assert(!"GetArgEntry: argNum not found");
1967         return nullptr;
1968     }
1969
1970     // Get the node for the arg at position argIndex.
1971     // Caller must ensure that this index is a valid arg index.
1972     GenTree* GetArgNode(unsigned argIndex)
1973     {
1974         return GetArgEntry(argIndex)->node;
1975     }
1976
1977     void Dump(Compiler* compiler);
1978 };
1979
1980 #ifdef DEBUG
1981 // XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
1982 // We have the ability to mark source expressions with "Test Labels."
1983 // These drive assertions within the JIT, or internal JIT testing.  For example, we could label expressions
1984 // that should be CSE defs, and other expressions that should uses of those defs, with a shared label.
1985
1986 enum TestLabel // This must be kept identical to System.Runtime.CompilerServices.JitTestLabel.TestLabel.
1987 {
1988     TL_SsaName,
1989     TL_VN,        // Defines a "VN equivalence class".  (For full VN, including exceptions thrown).
1990     TL_VNNorm,    // Like above, but uses the non-exceptional value of the expression.
1991     TL_CSE_Def,   //  This must be identified in the JIT as a CSE def
1992     TL_CSE_Use,   //  This must be identified in the JIT as a CSE use
1993     TL_LoopHoist, // Expression must (or must not) be hoisted out of the loop.
1994 };
1995
1996 struct TestLabelAndNum
1997 {
1998     TestLabel m_tl;
1999     ssize_t   m_num;
2000
2001     TestLabelAndNum() : m_tl(TestLabel(0)), m_num(0)
2002     {
2003     }
2004 };
2005
2006 typedef JitHashTable<GenTree*, JitPtrKeyFuncs<GenTree>, TestLabelAndNum> NodeToTestDataMap;
2007
2008 // XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2009 #endif // DEBUG
2010
2011 /*
2012 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2013 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2014 XX                                                                           XX
2015 XX   The big guy. The sections are currently organized as :                  XX
2016 XX                                                                           XX
2017 XX    o  GenTree and BasicBlock                                              XX
2018 XX    o  LclVarsInfo                                                         XX
2019 XX    o  Importer                                                            XX
2020 XX    o  FlowGraph                                                           XX
2021 XX    o  Optimizer                                                           XX
2022 XX    o  RegAlloc                                                            XX
2023 XX    o  EEInterface                                                         XX
2024 XX    o  TempsInfo                                                           XX
2025 XX    o  RegSet                                                              XX
2026 XX    o  GCInfo                                                              XX
2027 XX    o  Instruction                                                         XX
2028 XX    o  ScopeInfo                                                           XX
2029 XX    o  PrologScopeInfo                                                     XX
2030 XX    o  CodeGenerator                                                       XX
2031 XX    o  UnwindInfo                                                          XX
2032 XX    o  Compiler                                                            XX
2033 XX    o  typeInfo                                                            XX
2034 XX                                                                           XX
2035 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2036 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2037 */
2038
2039 struct HWIntrinsicInfo;
2040
2041 class Compiler
2042 {
2043     friend class emitter;
2044     friend class UnwindInfo;
2045     friend class UnwindFragmentInfo;
2046     friend class UnwindEpilogInfo;
2047     friend class JitTimer;
2048     friend class LinearScan;
2049     friend class fgArgInfo;
2050     friend class Rationalizer;
2051     friend class Phase;
2052     friend class Lowering;
2053     friend class CSE_DataFlow;
2054     friend class CSE_Heuristic;
2055     friend class CodeGenInterface;
2056     friend class CodeGen;
2057     friend class LclVarDsc;
2058     friend class TempDsc;
2059     friend class LIR;
2060     friend class ObjectAllocator;
2061     friend class LocalAddressVisitor;
2062     friend struct GenTree;
2063
2064 #ifdef FEATURE_HW_INTRINSICS
2065     friend struct HWIntrinsicInfo;
2066 #endif // FEATURE_HW_INTRINSICS
2067
2068 #ifndef _TARGET_64BIT_
2069     friend class DecomposeLongs;
2070 #endif // !_TARGET_64BIT_
2071
2072     /*
2073     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2074     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2075     XX                                                                           XX
2076     XX  Misc structs definitions                                                 XX
2077     XX                                                                           XX
2078     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2079     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2080     */
2081
2082 public:
2083 #ifdef USING_VARIABLE_LIVE_RANGE
2084     VariableLiveKeeper* varLiveKeeper; // Used to manage VariableLiveRanges of variables
2085
2086     void initializeVariableLiveKeeper();
2087
2088     VariableLiveKeeper* getVariableLiveKeeper() const;
2089 #endif // USING_VARIABLE_LIVE_RANGE
2090
2091     hashBvGlobalData hbvGlobalData; // Used by the hashBv bitvector package.
2092
2093 #ifdef DEBUG
2094     bool    verbose;
2095     bool    dumpIR;
2096     bool    dumpIRNodes;
2097     bool    dumpIRTypes;
2098     bool    dumpIRKinds;
2099     bool    dumpIRLocals;
2100     bool    dumpIRRegs;
2101     bool    dumpIRSsa;
2102     bool    dumpIRValnums;
2103     bool    dumpIRCosts;
2104     bool    dumpIRFlags;
2105     bool    dumpIRNoLists;
2106     bool    dumpIRNoLeafs;
2107     bool    dumpIRNoStmts;
2108     bool    dumpIRTrees;
2109     bool    dumpIRLinear;
2110     bool    dumpIRDataflow;
2111     bool    dumpIRBlockHeaders;
2112     bool    dumpIRExit;
2113     LPCWSTR dumpIRPhase;
2114     LPCWSTR dumpIRFormat;
2115     bool    verboseTrees;
2116     bool    shouldUseVerboseTrees();
2117     bool    asciiTrees; // If true, dump trees using only ASCII characters
2118     bool    shouldDumpASCIITrees();
2119     bool    verboseSsa; // If true, produce especially verbose dump output in SSA construction.
2120     bool    shouldUseVerboseSsa();
2121     bool    treesBeforeAfterMorph; // If true, print trees before/after morphing (paired by an intra-compilation id:
2122     int     morphNum; // This counts the the trees that have been morphed, allowing us to label each uniquely.
2123
2124     const char* VarNameToStr(VarName name)
2125     {
2126         return name;
2127     }
2128
2129     DWORD expensiveDebugCheckLevel;
2130 #endif
2131
2132 #if FEATURE_MULTIREG_RET
2133     GenTree* impAssignMultiRegTypeToVar(GenTree* op, CORINFO_CLASS_HANDLE hClass);
2134 #endif // FEATURE_MULTIREG_RET
2135
2136     GenTree* impAssignSmallStructTypeToVar(GenTree* op, CORINFO_CLASS_HANDLE hClass);
2137
2138 #ifdef ARM_SOFTFP
2139     bool isSingleFloat32Struct(CORINFO_CLASS_HANDLE hClass);
2140 #endif // ARM_SOFTFP
2141
2142     //-------------------------------------------------------------------------
2143     // Functions to handle homogeneous floating-point aggregates (HFAs) in ARM.
2144     // HFAs are one to four element structs where each element is the same
2145     // type, either all float or all double. They are treated specially
2146     // in the ARM Procedure Call Standard, specifically, they are passed in
2147     // floating-point registers instead of the general purpose registers.
2148     //
2149
2150     bool IsHfa(CORINFO_CLASS_HANDLE hClass);
2151     bool IsHfa(GenTree* tree);
2152
2153     var_types GetHfaType(GenTree* tree);
2154     unsigned GetHfaCount(GenTree* tree);
2155
2156     var_types GetHfaType(CORINFO_CLASS_HANDLE hClass);
2157     unsigned GetHfaCount(CORINFO_CLASS_HANDLE hClass);
2158
2159     bool IsMultiRegReturnedType(CORINFO_CLASS_HANDLE hClass);
2160
2161     //-------------------------------------------------------------------------
2162     // The following is used for validating format of EH table
2163     //
2164
2165     struct EHNodeDsc;
2166     typedef struct EHNodeDsc* pEHNodeDsc;
2167
2168     EHNodeDsc* ehnTree; // root of the tree comprising the EHnodes.
2169     EHNodeDsc* ehnNext; // root of the tree comprising the EHnodes.
2170
2171     struct EHNodeDsc
2172     {
2173         enum EHBlockType
2174         {
2175             TryNode,
2176             FilterNode,
2177             HandlerNode,
2178             FinallyNode,
2179             FaultNode
2180         };
2181
2182         EHBlockType ehnBlockType;   // kind of EH block
2183         IL_OFFSET   ehnStartOffset; // IL offset of start of the EH block
2184         IL_OFFSET ehnEndOffset; // IL offset past end of the EH block. (TODO: looks like verInsertEhNode() sets this to
2185                                 // the last IL offset, not "one past the last one", i.e., the range Start to End is
2186                                 // inclusive).
2187         pEHNodeDsc ehnNext;     // next (non-nested) block in sequential order
2188         pEHNodeDsc ehnChild;    // leftmost nested block
2189         union {
2190             pEHNodeDsc ehnTryNode;     // for filters and handlers, the corresponding try node
2191             pEHNodeDsc ehnHandlerNode; // for a try node, the corresponding handler node
2192         };
2193         pEHNodeDsc ehnFilterNode; // if this is a try node and has a filter, otherwise 0
2194         pEHNodeDsc ehnEquivalent; // if blockType=tryNode, start offset and end offset is same,
2195
2196         void ehnSetTryNodeType()
2197         {
2198             ehnBlockType = TryNode;
2199         }
2200         void ehnSetFilterNodeType()
2201         {
2202             ehnBlockType = FilterNode;
2203         }
2204         void ehnSetHandlerNodeType()
2205         {
2206             ehnBlockType = HandlerNode;
2207         }
2208         void ehnSetFinallyNodeType()
2209         {
2210             ehnBlockType = FinallyNode;
2211         }
2212         void ehnSetFaultNodeType()
2213         {
2214             ehnBlockType = FaultNode;
2215         }
2216
2217         BOOL ehnIsTryBlock()
2218         {
2219             return ehnBlockType == TryNode;
2220         }
2221         BOOL ehnIsFilterBlock()
2222         {
2223             return ehnBlockType == FilterNode;
2224         }
2225         BOOL ehnIsHandlerBlock()
2226         {
2227             return ehnBlockType == HandlerNode;
2228         }
2229         BOOL ehnIsFinallyBlock()
2230         {
2231             return ehnBlockType == FinallyNode;
2232         }
2233         BOOL ehnIsFaultBlock()
2234         {
2235             return ehnBlockType == FaultNode;
2236         }
2237
2238         // returns true if there is any overlap between the two nodes
2239         static BOOL ehnIsOverlap(pEHNodeDsc node1, pEHNodeDsc node2)
2240         {
2241             if (node1->ehnStartOffset < node2->ehnStartOffset)
2242             {
2243                 return (node1->ehnEndOffset >= node2->ehnStartOffset);
2244             }
2245             else
2246             {
2247                 return (node1->ehnStartOffset <= node2->ehnEndOffset);
2248             }
2249         }
2250
2251         // fails with BADCODE if inner is not completely nested inside outer
2252         static BOOL ehnIsNested(pEHNodeDsc inner, pEHNodeDsc outer)
2253         {
2254             return ((inner->ehnStartOffset >= outer->ehnStartOffset) && (inner->ehnEndOffset <= outer->ehnEndOffset));
2255         }
2256     };
2257
2258 //-------------------------------------------------------------------------
2259 // Exception handling functions
2260 //
2261
2262 #if !FEATURE_EH_FUNCLETS
2263
2264     bool ehNeedsShadowSPslots()
2265     {
2266         return (info.compXcptnsCount || opts.compDbgEnC);
2267     }
2268
2269     // 0 for methods with no EH
2270     // 1 for methods with non-nested EH, or where only the try blocks are nested
2271     // 2 for a method with a catch within a catch
2272     // etc.
2273     unsigned ehMaxHndNestingCount;
2274
2275 #endif // !FEATURE_EH_FUNCLETS
2276
2277     static bool jitIsBetween(unsigned value, unsigned start, unsigned end);
2278     static bool jitIsBetweenInclusive(unsigned value, unsigned start, unsigned end);
2279
2280     bool bbInCatchHandlerILRange(BasicBlock* blk);
2281     bool bbInFilterILRange(BasicBlock* blk);
2282     bool bbInTryRegions(unsigned regionIndex, BasicBlock* blk);
2283     bool bbInExnFlowRegions(unsigned regionIndex, BasicBlock* blk);
2284     bool bbInHandlerRegions(unsigned regionIndex, BasicBlock* blk);
2285     bool bbInCatchHandlerRegions(BasicBlock* tryBlk, BasicBlock* hndBlk);
2286     unsigned short bbFindInnermostCommonTryRegion(BasicBlock* bbOne, BasicBlock* bbTwo);
2287
2288     unsigned short bbFindInnermostTryRegionContainingHandlerRegion(unsigned handlerIndex);
2289     unsigned short bbFindInnermostHandlerRegionContainingTryRegion(unsigned tryIndex);
2290
2291     // Returns true if "block" is the start of a try region.
2292     bool bbIsTryBeg(BasicBlock* block);
2293
2294     // Returns true if "block" is the start of a handler or filter region.
2295     bool bbIsHandlerBeg(BasicBlock* block);
2296
2297     // Returns true iff "block" is where control flows if an exception is raised in the
2298     // try region, and sets "*regionIndex" to the index of the try for the handler.
2299     // Differs from "IsHandlerBeg" in the case of filters, where this is true for the first
2300     // block of the filter, but not for the filter's handler.
2301     bool bbIsExFlowBlock(BasicBlock* block, unsigned* regionIndex);
2302
2303     bool ehHasCallableHandlers();
2304
2305     // Return the EH descriptor for the given region index.
2306     EHblkDsc* ehGetDsc(unsigned regionIndex);
2307
2308     // Return the EH index given a region descriptor.
2309     unsigned ehGetIndex(EHblkDsc* ehDsc);
2310
2311     // Return the EH descriptor index of the enclosing try, for the given region index.
2312     unsigned ehGetEnclosingTryIndex(unsigned regionIndex);
2313
2314     // Return the EH descriptor index of the enclosing handler, for the given region index.
2315     unsigned ehGetEnclosingHndIndex(unsigned regionIndex);
2316
2317     // Return the EH descriptor for the most nested 'try' region this BasicBlock is a member of (or nullptr if this
2318     // block is not in a 'try' region).
2319     EHblkDsc* ehGetBlockTryDsc(BasicBlock* block);
2320
2321     // Return the EH descriptor for the most nested filter or handler region this BasicBlock is a member of (or nullptr
2322     // if this block is not in a filter or handler region).
2323     EHblkDsc* ehGetBlockHndDsc(BasicBlock* block);
2324
2325     // Return the EH descriptor for the most nested region that may handle exceptions raised in this BasicBlock (or
2326     // nullptr if this block's exceptions propagate to caller).
2327     EHblkDsc* ehGetBlockExnFlowDsc(BasicBlock* block);
2328
2329     EHblkDsc* ehIsBlockTryLast(BasicBlock* block);
2330     EHblkDsc* ehIsBlockHndLast(BasicBlock* block);
2331     bool ehIsBlockEHLast(BasicBlock* block);
2332
2333     bool ehBlockHasExnFlowDsc(BasicBlock* block);
2334
2335     // Return the region index of the most nested EH region this block is in.
2336     unsigned ehGetMostNestedRegionIndex(BasicBlock* block, bool* inTryRegion);
2337
2338     // Find the true enclosing try index, ignoring 'mutual protect' try. Uses IL ranges to check.
2339     unsigned ehTrueEnclosingTryIndexIL(unsigned regionIndex);
2340
2341     // Return the index of the most nested enclosing region for a particular EH region. Returns NO_ENCLOSING_INDEX
2342     // if there is no enclosing region. If the returned index is not NO_ENCLOSING_INDEX, then '*inTryRegion'
2343     // is set to 'true' if the enclosing region is a 'try', or 'false' if the enclosing region is a handler.
2344     // (It can never be a filter.)
2345     unsigned ehGetEnclosingRegionIndex(unsigned regionIndex, bool* inTryRegion);
2346
2347     // A block has been deleted. Update the EH table appropriately.
2348     void ehUpdateForDeletedBlock(BasicBlock* block);
2349
2350     // Determine whether a block can be deleted while preserving the EH normalization rules.
2351     bool ehCanDeleteEmptyBlock(BasicBlock* block);
2352
2353     // Update the 'last' pointers in the EH table to reflect new or deleted blocks in an EH region.
2354     void ehUpdateLastBlocks(BasicBlock* oldLast, BasicBlock* newLast);
2355
2356     // For a finally handler, find the region index that the BBJ_CALLFINALLY lives in that calls the handler,
2357     // or NO_ENCLOSING_INDEX if the BBJ_CALLFINALLY lives in the main function body. Normally, the index
2358     // is the same index as the handler (and the BBJ_CALLFINALLY lives in the 'try' region), but for AMD64 the
2359     // BBJ_CALLFINALLY lives in the enclosing try or handler region, whichever is more nested, or the main function
2360     // body. If the returned index is not NO_ENCLOSING_INDEX, then '*inTryRegion' is set to 'true' if the
2361     // BBJ_CALLFINALLY lives in the returned index's 'try' region, or 'false' if lives in the handler region. (It never
2362     // lives in a filter.)
2363     unsigned ehGetCallFinallyRegionIndex(unsigned finallyIndex, bool* inTryRegion);
2364
2365     // Find the range of basic blocks in which all BBJ_CALLFINALLY will be found that target the 'finallyIndex' region's
2366     // handler. Set begBlk to the first block, and endBlk to the block after the last block of the range
2367     // (nullptr if the last block is the last block in the program).
2368     // Precondition: 'finallyIndex' is the EH region of a try/finally clause.
2369     void ehGetCallFinallyBlockRange(unsigned finallyIndex, BasicBlock** begBlk, BasicBlock** endBlk);
2370
2371 #ifdef DEBUG
2372     // Given a BBJ_CALLFINALLY block and the EH region index of the finally it is calling, return
2373     // 'true' if the BBJ_CALLFINALLY is in the correct EH region.
2374     bool ehCallFinallyInCorrectRegion(BasicBlock* blockCallFinally, unsigned finallyIndex);
2375 #endif // DEBUG
2376
2377 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
2378     // Do we need a PSPSym in the main function? For codegen purposes, we only need one
2379     // if there is a filter that protects a region with a nested EH clause (such as a
2380     // try/catch nested in the 'try' body of a try/filter/filter-handler). See
2381     // genFuncletProlog() for more details. However, the VM seems to use it for more
2382     // purposes, maybe including debugging. Until we are sure otherwise, always create
2383     // a PSPSym for functions with any EH.
2384     bool ehNeedsPSPSym() const
2385     {
2386 #ifdef _TARGET_X86_
2387         return false;
2388 #else  // _TARGET_X86_
2389         return compHndBBtabCount > 0;
2390 #endif // _TARGET_X86_
2391     }
2392
2393     bool     ehAnyFunclets();  // Are there any funclets in this function?
2394     unsigned ehFuncletCount(); // Return the count of funclets in the function
2395
2396     unsigned bbThrowIndex(BasicBlock* blk); // Get the index to use as the cache key for sharing throw blocks
2397 #else                                       // !FEATURE_EH_FUNCLETS
2398     bool ehAnyFunclets()
2399     {
2400         return false;
2401     }
2402     unsigned ehFuncletCount()
2403     {
2404         return 0;
2405     }
2406
2407     unsigned bbThrowIndex(BasicBlock* blk)
2408     {
2409         return blk->bbTryIndex;
2410     } // Get the index to use as the cache key for sharing throw blocks
2411 #endif                                      // !FEATURE_EH_FUNCLETS
2412
2413     // Returns a flowList representing the "EH predecessors" of "blk".  These are the normal predecessors of
2414     // "blk", plus one special case: if "blk" is the first block of a handler, considers the predecessor(s) of the first
2415     // first block of the corresponding try region to be "EH predecessors".  (If there is a single such predecessor,
2416     // for example, we want to consider that the immediate dominator of the catch clause start block, so it's
2417     // convenient to also consider it a predecessor.)
2418     flowList* BlockPredsWithEH(BasicBlock* blk);
2419
2420     // This table is useful for memoization of the method above.
2421     typedef JitHashTable<BasicBlock*, JitPtrKeyFuncs<BasicBlock>, flowList*> BlockToFlowListMap;
2422     BlockToFlowListMap* m_blockToEHPreds;
2423     BlockToFlowListMap* GetBlockToEHPreds()
2424     {
2425         if (m_blockToEHPreds == nullptr)
2426         {
2427             m_blockToEHPreds = new (getAllocator()) BlockToFlowListMap(getAllocator());
2428         }
2429         return m_blockToEHPreds;
2430     }
2431
2432     void* ehEmitCookie(BasicBlock* block);
2433     UNATIVE_OFFSET ehCodeOffset(BasicBlock* block);
2434
2435     EHblkDsc* ehInitHndRange(BasicBlock* src, IL_OFFSET* hndBeg, IL_OFFSET* hndEnd, bool* inFilter);
2436
2437     EHblkDsc* ehInitTryRange(BasicBlock* src, IL_OFFSET* tryBeg, IL_OFFSET* tryEnd);
2438
2439     EHblkDsc* ehInitHndBlockRange(BasicBlock* blk, BasicBlock** hndBeg, BasicBlock** hndLast, bool* inFilter);
2440
2441     EHblkDsc* ehInitTryBlockRange(BasicBlock* blk, BasicBlock** tryBeg, BasicBlock** tryLast);
2442
2443     void fgSetTryEnd(EHblkDsc* handlerTab, BasicBlock* newTryLast);
2444
2445     void fgSetHndEnd(EHblkDsc* handlerTab, BasicBlock* newHndLast);
2446
2447     void fgSkipRmvdBlocks(EHblkDsc* handlerTab);
2448
2449     void fgAllocEHTable();
2450
2451     void fgRemoveEHTableEntry(unsigned XTnum);
2452
2453 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
2454
2455     EHblkDsc* fgAddEHTableEntry(unsigned XTnum);
2456
2457 #endif // FEATURE_EH_FUNCLETS
2458
2459 #if !FEATURE_EH
2460     void fgRemoveEH();
2461 #endif // !FEATURE_EH
2462
2463     void fgSortEHTable();
2464
2465     // Causes the EH table to obey some well-formedness conditions, by inserting
2466     // empty BB's when necessary:
2467     //   * No block is both the first block of a handler and the first block of a try.
2468     //   * No block is the first block of multiple 'try' regions.
2469     //   * No block is the last block of multiple EH regions.
2470     void fgNormalizeEH();
2471     bool fgNormalizeEHCase1();
2472     bool fgNormalizeEHCase2();
2473     bool fgNormalizeEHCase3();
2474
2475 #ifdef DEBUG
2476     void dispIncomingEHClause(unsigned num, const CORINFO_EH_CLAUSE& clause);
2477     void dispOutgoingEHClause(unsigned num, const CORINFO_EH_CLAUSE& clause);
2478     void fgVerifyHandlerTab();
2479     void fgDispHandlerTab();
2480 #endif // DEBUG
2481
2482     bool fgNeedToSortEHTable;
2483
2484     void verInitEHTree(unsigned numEHClauses);
2485     void verInsertEhNode(CORINFO_EH_CLAUSE* clause, EHblkDsc* handlerTab);
2486     void verInsertEhNodeInTree(EHNodeDsc** ppRoot, EHNodeDsc* node);
2487     void verInsertEhNodeParent(EHNodeDsc** ppRoot, EHNodeDsc* node);
2488     void verCheckNestingLevel(EHNodeDsc* initRoot);
2489
2490     /*
2491     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2492     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2493     XX                                                                           XX
2494     XX                        GenTree and BasicBlock                             XX
2495     XX                                                                           XX
2496     XX  Functions to allocate and display the GenTrees and BasicBlocks           XX
2497     XX                                                                           XX
2498     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2499     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2500     */
2501
2502     // Functions to create nodes
2503     GenTreeStmt* gtNewStmt(GenTree* expr = nullptr, IL_OFFSETX offset = BAD_IL_OFFSET);
2504
2505     // For unary opers.
2506     GenTree* gtNewOperNode(genTreeOps oper, var_types type, GenTree* op1, bool doSimplifications = TRUE);
2507
2508     // For binary opers.
2509     GenTree* gtNewOperNode(genTreeOps oper, var_types type, GenTree* op1, GenTree* op2);
2510
2511     GenTree* gtNewQmarkNode(var_types type, GenTree* cond, GenTree* colon);
2512
2513     GenTree* gtNewLargeOperNode(genTreeOps oper,
2514                                 var_types  type = TYP_I_IMPL,
2515                                 GenTree*   op1  = nullptr,
2516                                 GenTree*   op2  = nullptr);
2517
2518     GenTreeIntCon* gtNewIconNode(ssize_t value, var_types type = TYP_INT);
2519
2520     GenTree* gtNewPhysRegNode(regNumber reg, var_types type);
2521
2522     GenTree* gtNewJmpTableNode();
2523
2524     GenTree* gtNewIndOfIconHandleNode(var_types indType, size_t value, unsigned iconFlags, bool isInvariant);
2525
2526     GenTree* gtNewIconHandleNode(size_t value, unsigned flags, FieldSeqNode* fields = nullptr);
2527
2528     unsigned gtTokenToIconFlags(unsigned token);
2529
2530     GenTree* gtNewIconEmbHndNode(void* value, void* pValue, unsigned flags, void* compileTimeHandle);
2531
2532     GenTree* gtNewIconEmbScpHndNode(CORINFO_MODULE_HANDLE scpHnd);
2533     GenTree* gtNewIconEmbClsHndNode(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd);
2534     GenTree* gtNewIconEmbMethHndNode(CORINFO_METHOD_HANDLE methHnd);
2535     GenTree* gtNewIconEmbFldHndNode(CORINFO_FIELD_HANDLE fldHnd);
2536
2537     GenTree* gtNewStringLiteralNode(InfoAccessType iat, void* pValue);
2538
2539     GenTree* gtNewLconNode(__int64 value);
2540
2541     GenTree* gtNewDconNode(double value, var_types type = TYP_DOUBLE);
2542
2543     GenTree* gtNewSconNode(int CPX, CORINFO_MODULE_HANDLE scpHandle);
2544
2545     GenTree* gtNewZeroConNode(var_types type);
2546
2547     GenTree* gtNewOneConNode(var_types type);
2548
2549 #ifdef FEATURE_SIMD
2550     GenTree* gtNewSIMDVectorZero(var_types simdType, var_types baseType, unsigned size);
2551     GenTree* gtNewSIMDVectorOne(var_types simdType, var_types baseType, unsigned size);
2552 #endif
2553
2554     GenTree* gtNewBlkOpNode(GenTree* dst, GenTree* srcOrFillVal, unsigned size, bool isVolatile, bool isCopyBlock);
2555
2556     GenTree* gtNewPutArgReg(var_types type, GenTree* arg, regNumber argReg);
2557
2558     GenTree* gtNewBitCastNode(var_types type, GenTree* arg);
2559
2560 protected:
2561     void gtBlockOpInit(GenTree* result, GenTree* dst, GenTree* srcOrFillVal, bool isVolatile);
2562
2563 public:
2564     GenTree* gtNewObjNode(CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd, GenTree* addr);
2565     void gtSetObjGcInfo(GenTreeObj* objNode);
2566     GenTree* gtNewStructVal(CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd, GenTree* addr);
2567     GenTree* gtNewBlockVal(GenTree* addr, unsigned size);
2568
2569     GenTree* gtNewCpObjNode(GenTree* dst, GenTree* src, CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd, bool isVolatile);
2570
2571     GenTreeArgList* gtNewListNode(GenTree* op1, GenTreeArgList* op2);
2572
2573     GenTreeCall* gtNewCallNode(gtCallTypes           callType,
2574                                CORINFO_METHOD_HANDLE handle,
2575                                var_types             type,
2576                                GenTreeArgList*       args,
2577                                IL_OFFSETX            ilOffset = BAD_IL_OFFSET);
2578
2579     GenTreeCall* gtNewIndCallNode(GenTree*        addr,
2580                                   var_types       type,
2581                                   GenTreeArgList* args,
2582                                   IL_OFFSETX      ilOffset = BAD_IL_OFFSET);
2583
2584     GenTreeCall* gtNewHelperCallNode(unsigned helper, var_types type, GenTreeArgList* args = nullptr);
2585
2586     GenTree* gtNewLclvNode(unsigned lnum, var_types type DEBUGARG(IL_OFFSETX ILoffs = BAD_IL_OFFSET));
2587     GenTree* gtNewLclLNode(unsigned lnum, var_types type DEBUGARG(IL_OFFSETX ILoffs = BAD_IL_OFFSET));
2588
2589 #ifdef FEATURE_SIMD
2590     GenTreeSIMD* gtNewSIMDNode(
2591         var_types type, GenTree* op1, SIMDIntrinsicID simdIntrinsicID, var_types baseType, unsigned size);
2592     GenTreeSIMD* gtNewSIMDNode(
2593         var_types type, GenTree* op1, GenTree* op2, SIMDIntrinsicID simdIntrinsicID, var_types baseType, unsigned size);
2594     void SetOpLclRelatedToSIMDIntrinsic(GenTree* op);
2595 #endif
2596
2597 #ifdef FEATURE_HW_INTRINSICS
2598     GenTreeHWIntrinsic* gtNewSimdHWIntrinsicNode(var_types      type,
2599                                                  NamedIntrinsic hwIntrinsicID,
2600                                                  var_types      baseType,
2601                                                  unsigned       size);
2602     GenTreeHWIntrinsic* gtNewSimdHWIntrinsicNode(
2603         var_types type, GenTree* op1, NamedIntrinsic hwIntrinsicID, var_types baseType, unsigned size);
2604     GenTreeHWIntrinsic* gtNewSimdHWIntrinsicNode(
2605         var_types type, GenTree* op1, GenTree* op2, NamedIntrinsic hwIntrinsicID, var_types baseType, unsigned size);
2606     GenTreeHWIntrinsic* gtNewSimdHWIntrinsicNode(var_types      type,
2607                                                  GenTree*       op1,
2608                                                  GenTree*       op2,
2609                                                  GenTree*       op3,
2610                                                  NamedIntrinsic hwIntrinsicID,
2611                                                  var_types      baseType,
2612                                                  unsigned       size);
2613     GenTreeHWIntrinsic* gtNewSimdHWIntrinsicNode(var_types      type,
2614                                                  GenTree*       op1,
2615                                                  GenTree*       op2,
2616                                                  GenTree*       op3,
2617                                                  GenTree*       op4,
2618                                                  NamedIntrinsic hwIntrinsicID,
2619                                                  var_types      baseType,
2620                                                  unsigned       size);
2621     GenTreeHWIntrinsic* gtNewScalarHWIntrinsicNode(var_types type, GenTree* op1, NamedIntrinsic hwIntrinsicID);
2622     GenTreeHWIntrinsic* gtNewScalarHWIntrinsicNode(var_types      type,
2623                                                    GenTree*       op1,
2624                                                    GenTree*       op2,
2625                                                    NamedIntrinsic hwIntrinsicID);
2626     GenTreeHWIntrinsic* gtNewScalarHWIntrinsicNode(
2627         var_types type, GenTree* op1, GenTree* op2, GenTree* op3, NamedIntrinsic hwIntrinsicID);
2628     GenTree* gtNewMustThrowException(unsigned helper, var_types type, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd);
2629     CORINFO_CLASS_HANDLE gtGetStructHandleForHWSIMD(var_types simdType, var_types simdBaseType);
2630 #endif // FEATURE_HW_INTRINSICS
2631
2632     GenTreeLclFld* gtNewLclFldNode(unsigned lnum, var_types type, unsigned offset);
2633     GenTree* gtNewInlineCandidateReturnExpr(GenTree* inlineCandidate, var_types type);
2634
2635     GenTree* gtNewFieldRef(var_types typ, CORINFO_FIELD_HANDLE fldHnd, GenTree* obj = nullptr, DWORD offset = 0);
2636
2637     GenTree* gtNewIndexRef(var_types typ, GenTree* arrayOp, GenTree* indexOp);
2638
2639     GenTreeArrLen* gtNewArrLen(var_types typ, GenTree* arrayOp, int lenOffset);
2640
2641     GenTree* gtNewIndir(var_types typ, GenTree* addr);
2642
2643     GenTreeArgList* gtNewArgList(GenTree* op);
2644     GenTreeArgList* gtNewArgList(GenTree* op1, GenTree* op2);
2645     GenTreeArgList* gtNewArgList(GenTree* op1, GenTree* op2, GenTree* op3);
2646     GenTreeArgList* gtNewArgList(GenTree* op1, GenTree* op2, GenTree* op3, GenTree* op4);
2647
2648     static fgArgTabEntry* gtArgEntryByArgNum(GenTreeCall* call, unsigned argNum);
2649     static fgArgTabEntry* gtArgEntryByNode(GenTreeCall* call, GenTree* node);
2650     fgArgTabEntry* gtArgEntryByLateArgIndex(GenTreeCall* call, unsigned lateArgInx);
2651     static GenTree* gtArgNodeByLateArgInx(GenTreeCall* call, unsigned lateArgInx);
2652     bool gtArgIsThisPtr(fgArgTabEntry* argEntry);
2653
2654     GenTree* gtNewAssignNode(GenTree* dst, GenTree* src);
2655
2656     GenTree* gtNewTempAssign(unsigned      tmp,
2657                              GenTree*      val,
2658                              GenTreeStmt** pAfterStmt = nullptr,
2659                              IL_OFFSETX    ilOffset   = BAD_IL_OFFSET,
2660                              BasicBlock*   block      = nullptr);
2661
2662     GenTree* gtNewRefCOMfield(GenTree*                objPtr,
2663                               CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
2664                               CORINFO_ACCESS_FLAGS    access,
2665                               CORINFO_FIELD_INFO*     pFieldInfo,
2666                               var_types               lclTyp,
2667                               CORINFO_CLASS_HANDLE    structType,
2668                               GenTree*                assg);
2669
2670     GenTree* gtNewNothingNode();
2671
2672     GenTree* gtNewArgPlaceHolderNode(var_types type, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd);
2673
2674     GenTree* gtUnusedValNode(GenTree* expr);
2675
2676     GenTreeCast* gtNewCastNode(var_types typ, GenTree* op1, bool fromUnsigned, var_types castType);
2677
2678     GenTreeCast* gtNewCastNodeL(var_types typ, GenTree* op1, bool fromUnsigned, var_types castType);
2679
2680     GenTreeAllocObj* gtNewAllocObjNode(
2681         unsigned int helper, bool helperHasSideEffects, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd, var_types type, GenTree* op1);
2682
2683     GenTreeAllocObj* gtNewAllocObjNode(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken, BOOL useParent);
2684
2685     GenTree* gtNewRuntimeLookup(CORINFO_GENERIC_HANDLE hnd, CorInfoGenericHandleType hndTyp, GenTree* lookupTree);
2686
2687     //------------------------------------------------------------------------
2688     // Other GenTree functions
2689
2690     GenTree* gtClone(GenTree* tree, bool complexOK = false);
2691
2692     // If `tree` is a lclVar with lclNum `varNum`, return an IntCns with value `varVal`; otherwise,
2693     // create a copy of `tree`, adding specified flags, replacing uses of lclVar `deepVarNum` with
2694     // IntCnses with value `deepVarVal`.
2695     GenTree* gtCloneExpr(
2696         GenTree* tree, unsigned addFlags, unsigned varNum, int varVal, unsigned deepVarNum, int deepVarVal);
2697
2698     // Create a copy of `tree`, optionally adding specifed flags, and optionally mapping uses of local
2699     // `varNum` to int constants with value `varVal`.
2700     GenTree* gtCloneExpr(GenTree* tree, unsigned addFlags = 0, unsigned varNum = BAD_VAR_NUM, int varVal = 0)
2701     {
2702         return gtCloneExpr(tree, addFlags, varNum, varVal, varNum, varVal);
2703     }
2704
2705     // Internal helper for cloning a call
2706     GenTreeCall* gtCloneExprCallHelper(GenTreeCall* call,
2707                                        unsigned     addFlags   = 0,
2708                                        unsigned     deepVarNum = BAD_VAR_NUM,
2709                                        int          deepVarVal = 0);
2710
2711     // Create copy of an inline or guarded devirtualization candidate tree.
2712     GenTreeCall* gtCloneCandidateCall(GenTreeCall* call);
2713
2714     GenTree* gtReplaceTree(GenTreeStmt* stmt, GenTree* tree, GenTree* replacementTree);
2715
2716     void gtUpdateSideEffects(GenTreeStmt* stmt, GenTree* tree);
2717
2718     void gtUpdateTreeAncestorsSideEffects(GenTree* tree);
2719
2720     void gtUpdateStmtSideEffects(GenTreeStmt* stmt);
2721
2722     void gtUpdateNodeSideEffects(GenTree* tree);
2723
2724     void gtUpdateNodeOperSideEffects(GenTree* tree);
2725
2726     // Returns "true" iff the complexity (not formally defined, but first interpretation
2727     // is #of nodes in subtree) of "tree" is greater than "limit".
2728     // (This is somewhat redundant with the "gtCostEx/gtCostSz" fields, but can be used
2729     // before they have been set.)
2730     bool gtComplexityExceeds(GenTree** tree, unsigned limit);
2731
2732     bool gtCompareTree(GenTree* op1, GenTree* op2);
2733
2734     GenTree* gtReverseCond(GenTree* tree);
2735
2736     bool gtHasRef(GenTree* tree, ssize_t lclNum, bool defOnly);
2737
2738     bool gtHasLocalsWithAddrOp(GenTree* tree);
2739
2740     unsigned gtSetListOrder(GenTree* list, bool regs, bool isListCallArgs);
2741
2742     void gtWalkOp(GenTree** op1, GenTree** op2, GenTree* base, bool constOnly);
2743
2744 #ifdef DEBUG
2745     unsigned gtHashValue(GenTree* tree);
2746
2747     GenTree* gtWalkOpEffectiveVal(GenTree* op);
2748 #endif
2749
2750     void gtPrepareCost(GenTree* tree);
2751     bool gtIsLikelyRegVar(GenTree* tree);
2752
2753     // Returns true iff the secondNode can be swapped with firstNode.
2754     bool gtCanSwapOrder(GenTree* firstNode, GenTree* secondNode);
2755
2756     // Given an address expression, compute its costs and addressing mode opportunities,
2757     // and mark addressing mode candidates as GTF_DONT_CSE.
2758     // TODO-Throughput - Consider actually instantiating these early, to avoid
2759     // having to re-run the algorithm that looks for them (might also improve CQ).
2760     bool gtMarkAddrMode(GenTree* addr, int* costEx, int* costSz, var_types type);
2761
2762     unsigned gtSetEvalOrder(GenTree* tree);
2763
2764     void gtSetStmtInfo(GenTreeStmt* stmt);
2765
2766     // Returns "true" iff "node" has any of the side effects in "flags".
2767     bool gtNodeHasSideEffects(GenTree* node, unsigned flags);
2768
2769     // Returns "true" iff "tree" or its (transitive) children have any of the side effects in "flags".
2770     bool gtTreeHasSideEffects(GenTree* tree, unsigned flags);
2771
2772     // Appends 'expr' in front of 'list'
2773     //    'list' will typically start off as 'nullptr'
2774     //    when 'list' is non-null a GT_COMMA node is used to insert 'expr'
2775     GenTree* gtBuildCommaList(GenTree* list, GenTree* expr);
2776
2777     void gtExtractSideEffList(GenTree*  expr,
2778                               GenTree** pList,
2779                               unsigned  flags      = GTF_SIDE_EFFECT,
2780                               bool      ignoreRoot = false);
2781
2782     GenTree* gtGetThisArg(GenTreeCall* call);
2783
2784     // Static fields of struct types (and sometimes the types that those are reduced to) are represented by having the
2785     // static field contain an object pointer to the boxed struct.  This simplifies the GC implementation...but
2786     // complicates the JIT somewhat.  This predicate returns "true" iff a node with type "fieldNodeType", representing
2787     // the given "fldHnd", is such an object pointer.
2788     bool gtIsStaticFieldPtrToBoxedStruct(var_types fieldNodeType, CORINFO_FIELD_HANDLE fldHnd);
2789
2790     // Return true if call is a recursive call; return false otherwise.
2791     // Note when inlining, this looks for calls back to the root method.
2792     bool gtIsRecursiveCall(GenTreeCall* call)
2793     {
2794         return gtIsRecursiveCall(call->gtCallMethHnd);
2795     }
2796
2797     bool gtIsRecursiveCall(CORINFO_METHOD_HANDLE callMethodHandle)
2798     {
2799         return (callMethodHandle == impInlineRoot()->info.compMethodHnd);
2800     }
2801
2802     //-------------------------------------------------------------------------
2803
2804     GenTree* gtFoldExpr(GenTree* tree);
2805     GenTree*
2806 #ifdef __clang__
2807         // TODO-Amd64-Unix: Remove this when the clang optimizer is fixed and/or the method implementation is
2808         // refactored in a simpler code. This is a workaround for a bug in the clang-3.5 optimizer. The issue is that in
2809         // release build the optimizer is mistyping (or just wrongly decides to use 32 bit operation for a corner case
2810         // of MIN_LONG) the args of the (ltemp / lval2) to int (it does a 32 bit div operation instead of 64 bit) - see
2811         // the implementation of the method in gentree.cpp. For the case of lval1 and lval2 equal to MIN_LONG
2812         // (0x8000000000000000) this results in raising a SIGFPE. The method implementation is rather complex. Disable
2813         // optimizations for now.
2814         __attribute__((optnone))
2815 #endif // __clang__
2816         gtFoldExprConst(GenTree* tree);
2817     GenTree* gtFoldExprSpecial(GenTree* tree);
2818     GenTree* gtFoldExprCompare(GenTree* tree);
2819     GenTree* gtCreateHandleCompare(genTreeOps             oper,
2820                                    GenTree*               op1,
2821                                    GenTree*               op2,
2822                                    CorInfoInlineTypeCheck typeCheckInliningResult);
2823     GenTree* gtFoldExprCall(GenTreeCall* call);
2824     GenTree* gtFoldTypeCompare(GenTree* tree);
2825     GenTree* gtFoldTypeEqualityCall(CorInfoIntrinsics methodID, GenTree* op1, GenTree* op2);
2826
2827     // Options to control behavior of gtTryRemoveBoxUpstreamEffects
2828     enum BoxRemovalOptions
2829     {
2830         BR_REMOVE_AND_NARROW, // remove effects, minimize remaining work, return possibly narrowed source tree
2831         BR_REMOVE_AND_NARROW_WANT_TYPE_HANDLE, // remove effects and minimize remaining work, return type handle tree
2832         BR_REMOVE_BUT_NOT_NARROW,              // remove effects, return original source tree
2833         BR_DONT_REMOVE,                        // check if removal is possible, return copy source tree
2834         BR_DONT_REMOVE_WANT_TYPE_HANDLE,       // check if removal is possible, return type handle tree
2835         BR_MAKE_LOCAL_COPY                     // revise box to copy to temp local and return local's address
2836     };
2837
2838     GenTree* gtTryRemoveBoxUpstreamEffects(GenTree* tree, BoxRemovalOptions options = BR_REMOVE_AND_NARROW);
2839     GenTree* gtOptimizeEnumHasFlag(GenTree* thisOp, GenTree* flagOp);
2840
2841     //-------------------------------------------------------------------------
2842     // Get the handle, if any.
2843     CORINFO_CLASS_HANDLE gtGetStructHandleIfPresent(GenTree* tree);
2844     // Get the handle, and assert if not found.
2845     CORINFO_CLASS_HANDLE gtGetStructHandle(GenTree* tree);
2846     // Get the handle for a ref type.
2847     CORINFO_CLASS_HANDLE gtGetClassHandle(GenTree* tree, bool* pIsExact, bool* pIsNonNull);
2848     // Get the class handle for an helper call
2849     CORINFO_CLASS_HANDLE gtGetHelperCallClassHandle(GenTreeCall* call, bool* pIsExact, bool* pIsNonNull);
2850     // Get the element handle for an array of ref type.
2851     CORINFO_CLASS_HANDLE gtGetArrayElementClassHandle(GenTree* array);
2852     // Get a class handle from a helper call argument
2853     CORINFO_CLASS_HANDLE gtGetHelperArgClassHandle(GenTree*  array,
2854                                                    unsigned* runtimeLookupCount = nullptr,
2855                                                    GenTree** handleTree         = nullptr);
2856     // Get the class handle for a field
2857     CORINFO_CLASS_HANDLE gtGetFieldClassHandle(CORINFO_FIELD_HANDLE fieldHnd, bool* pIsExact, bool* pIsNonNull);
2858     // Check if this tree is a gc static base helper call
2859     bool gtIsStaticGCBaseHelperCall(GenTree* tree);
2860
2861 //-------------------------------------------------------------------------
2862 // Functions to display the trees
2863
2864 #ifdef DEBUG
2865     void gtDispNode(GenTree* tree, IndentStack* indentStack, __in_z const char* msg, bool isLIR);
2866
2867     void gtDispVN(GenTree* tree);
2868     void gtDispConst(GenTree* tree);
2869     void gtDispLeaf(GenTree* tree, IndentStack* indentStack);
2870     void gtDispNodeName(GenTree* tree);
2871     void gtDispRegVal(GenTree* tree);
2872
2873     enum IndentInfo
2874     {
2875         IINone,
2876         IIArc,
2877         IIArcTop,
2878         IIArcBottom,
2879         IIEmbedded,
2880         IIError,
2881         IndentInfoCount
2882     };
2883     void gtDispChild(GenTree*             child,
2884                      IndentStack*         indentStack,
2885                      IndentInfo           arcType,
2886                      __in_opt const char* msg     = nullptr,
2887                      bool                 topOnly = false);
2888     void gtDispTree(GenTree*             tree,
2889                     IndentStack*         indentStack = nullptr,
2890                     __in_opt const char* msg         = nullptr,
2891                     bool                 topOnly     = false,
2892                     bool                 isLIR       = false);
2893     void gtGetLclVarNameInfo(unsigned lclNum, const char** ilKindOut, const char** ilNameOut, unsigned* ilNumOut);
2894     int gtGetLclVarName(unsigned lclNum, char* buf, unsigned buf_remaining);
2895     char* gtGetLclVarName(unsigned lclNum);
2896     void gtDispLclVar(unsigned varNum, bool padForBiggestDisp = true);
2897     void gtDispTreeList(GenTree* tree, IndentStack* indentStack = nullptr);
2898     void gtGetArgMsg(GenTreeCall* call, GenTree* arg, unsigned argNum, int listCount, char* bufp, unsigned bufLength);
2899     void gtGetLateArgMsg(GenTreeCall* call, GenTree* arg, int argNum, int listCount, char* bufp, unsigned bufLength);
2900     void gtDispArgList(GenTreeCall* call, IndentStack* indentStack);
2901     void gtDispFieldSeq(FieldSeqNode* pfsn);
2902
2903     void gtDispRange(LIR::ReadOnlyRange const& range);
2904
2905     void gtDispTreeRange(LIR::Range& containingRange, GenTree* tree);
2906
2907     void gtDispLIRNode(GenTree* node, const char* prefixMsg = nullptr);
2908 #endif
2909
2910     // For tree walks
2911
2912     enum fgWalkResult
2913     {
2914         WALK_CONTINUE,
2915         WALK_SKIP_SUBTREES,
2916         WALK_ABORT
2917     };
2918     struct fgWalkData;
2919     typedef fgWalkResult(fgWalkPreFn)(GenTree** pTree, fgWalkData* data);
2920     typedef fgWalkResult(fgWalkPostFn)(GenTree** pTree, fgWalkData* data);
2921
2922 #ifdef DEBUG
2923     static fgWalkPreFn gtAssertColonCond;
2924 #endif
2925     static fgWalkPreFn gtMarkColonCond;
2926     static fgWalkPreFn gtClearColonCond;
2927
2928     GenTree** gtFindLink(GenTreeStmt* stmt, GenTree* node);
2929     bool gtHasCatchArg(GenTree* tree);
2930
2931     typedef ArrayStack<GenTree*> GenTreeStack;
2932
2933     static bool gtHasCallOnStack(GenTreeStack* parentStack);
2934
2935 //=========================================================================
2936 // BasicBlock functions
2937 #ifdef DEBUG
2938     // This is a debug flag we will use to assert when creating block during codegen
2939     // as this interferes with procedure splitting. If you know what you're doing, set
2940     // it to true before creating the block. (DEBUG only)
2941     bool fgSafeBasicBlockCreation;
2942 #endif
2943
2944     BasicBlock* bbNewBasicBlock(BBjumpKinds jumpKind);
2945
2946     /*
2947     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2948     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2949     XX                                                                           XX
2950     XX                           LclVarsInfo                                     XX
2951     XX                                                                           XX
2952     XX   The variables to be used by the code generator.                         XX
2953     XX                                                                           XX
2954     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2955     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
2956     */
2957
2958     //
2959     // For both PROMOTION_TYPE_NONE and PROMOTION_TYPE_DEPENDENT the struct will
2960     // be placed in the stack frame and it's fields must be laid out sequentially.
2961     //
2962     // For PROMOTION_TYPE_INDEPENDENT each of the struct's fields is replaced by
2963     //  a local variable that can be enregistered or placed in the stack frame.
2964     //  The fields do not need to be laid out sequentially
2965     //
2966     enum lvaPromotionType
2967     {
2968         PROMOTION_TYPE_NONE,        // The struct local is not promoted
2969         PROMOTION_TYPE_INDEPENDENT, // The struct local is promoted,
2970                                     //   and its field locals are independent of its parent struct local.
2971         PROMOTION_TYPE_DEPENDENT    // The struct local is promoted,
2972                                     //   but its field locals depend on its parent struct local.
2973     };
2974
2975     static int __cdecl RefCntCmp(const void* op1, const void* op2);
2976     static int __cdecl WtdRefCntCmp(const void* op1, const void* op2);
2977
2978     /*****************************************************************************/
2979
2980     enum FrameLayoutState
2981     {
2982         NO_FRAME_LAYOUT,
2983         INITIAL_FRAME_LAYOUT,
2984         PRE_REGALLOC_FRAME_LAYOUT,
2985         REGALLOC_FRAME_LAYOUT,
2986         TENTATIVE_FRAME_LAYOUT,
2987         FINAL_FRAME_LAYOUT
2988     };
2989
2990 public:
2991     RefCountState lvaRefCountState; // Current local ref count state
2992
2993     bool lvaLocalVarRefCounted() const
2994     {
2995         return lvaRefCountState == RCS_NORMAL;
2996     }
2997
2998     bool     lvaTrackedFixed; // true: We cannot add new 'tracked' variable
2999     unsigned lvaCount;        // total number of locals
3000
3001     unsigned   lvaRefCount; // total number of references to locals
3002     LclVarDsc* lvaTable;    // variable descriptor table
3003     unsigned   lvaTableCnt; // lvaTable size (>= lvaCount)
3004
3005     LclVarDsc** lvaRefSorted; // table sorted by refcount
3006
3007     unsigned short lvaTrackedCount;       // actual # of locals being tracked
3008     unsigned lvaTrackedCountInSizeTUnits; // min # of size_t's sufficient to hold a bit for all the locals being tracked
3009
3010 #ifdef DEBUG
3011     VARSET_TP lvaTrackedVars; // set of tracked variables
3012 #endif
3013 #ifndef _TARGET_64BIT_
3014     VARSET_TP lvaLongVars; // set of long (64-bit) variables
3015 #endif
3016     VARSET_TP lvaFloatVars; // set of floating-point (32-bit and 64-bit) variables
3017
3018     unsigned lvaCurEpoch; // VarSets are relative to a specific set of tracked var indices.
3019                           // It that changes, this changes.  VarSets from different epochs
3020                           // cannot be meaningfully combined.
3021
3022     unsigned GetCurLVEpoch()
3023     {
3024         return lvaCurEpoch;
3025     }
3026
3027     // reverse map of tracked number to var number
3028     unsigned* lvaTrackedToVarNum;
3029
3030 #if DOUBLE_ALIGN
3031 #ifdef DEBUG
3032     // # of procs compiled a with double-aligned stack
3033     static unsigned s_lvaDoubleAlignedProcsCount;
3034 #endif
3035 #endif
3036
3037     // Getters and setters for address-exposed and do-not-enregister local var properties.
3038     bool lvaVarAddrExposed(unsigned varNum);
3039     void lvaSetVarAddrExposed(unsigned varNum);
3040     bool lvaVarDoNotEnregister(unsigned varNum);
3041 #ifdef DEBUG
3042     // Reasons why we can't enregister.  Some of these correspond to debug properties of local vars.
3043     enum DoNotEnregisterReason
3044     {
3045         DNER_AddrExposed,
3046         DNER_IsStruct,
3047         DNER_LocalField,
3048         DNER_VMNeedsStackAddr,
3049         DNER_LiveInOutOfHandler,
3050         DNER_LiveAcrossUnmanagedCall,
3051         DNER_BlockOp,     // Is read or written via a block operation that explicitly takes the address.
3052         DNER_IsStructArg, // Is a struct passed as an argument in a way that requires a stack location.
3053         DNER_DepField,    // It is a field of a dependently promoted struct
3054         DNER_NoRegVars,   // opts.compFlags & CLFLG_REGVAR is not set
3055         DNER_MinOptsGC,   // It is a GC Ref and we are compiling MinOpts
3056 #if !defined(_TARGET_64BIT_)
3057         DNER_LongParamField, // It is a decomposed field of a long parameter.
3058 #endif
3059 #ifdef JIT32_GCENCODER
3060         DNER_PinningRef,
3061 #endif
3062     };
3063 #endif
3064     void lvaSetVarDoNotEnregister(unsigned varNum DEBUGARG(DoNotEnregisterReason reason));
3065
3066     unsigned lvaVarargsHandleArg;
3067 #ifdef _TARGET_X86_
3068     unsigned lvaVarargsBaseOfStkArgs; // Pointer (computed based on incoming varargs handle) to the start of the stack
3069                                       // arguments
3070 #endif                                // _TARGET_X86_
3071
3072     unsigned lvaInlinedPInvokeFrameVar; // variable representing the InlinedCallFrame
3073     unsigned lvaReversePInvokeFrameVar; // variable representing the reverse PInvoke frame
3074 #if FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
3075     unsigned lvaPInvokeFrameRegSaveVar; // variable representing the RegSave for PInvoke inlining.
3076 #endif
3077     unsigned lvaMonAcquired; // boolean variable introduced into in synchronized methods
3078                              // that tracks whether the lock has been taken
3079
3080     unsigned lvaArg0Var; // The lclNum of arg0. Normally this will be info.compThisArg.
3081                          // However, if there is a "ldarga 0" or "starg 0" in the IL,
3082                          // we will redirect all "ldarg(a) 0" and "starg 0" to this temp.
3083
3084     unsigned lvaInlineeReturnSpillTemp; // The temp to spill the non-VOID return expression
3085                                         // in case there are multiple BBJ_RETURN blocks in the inlinee
3086                                         // or if the inlinee has GC ref locals.
3087
3088 #if FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
3089     unsigned            lvaOutgoingArgSpaceVar;  // dummy TYP_LCLBLK var for fixed outgoing argument space
3090     PhasedVar<unsigned> lvaOutgoingArgSpaceSize; // size of fixed outgoing argument space
3091 #endif                                           // FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
3092
3093 #ifdef _TARGET_ARM_
3094     // On architectures whose ABIs allow structs to be passed in registers, struct promotion will sometimes
3095     // require us to "rematerialize" a struct from it's separate constituent field variables.  Packing several sub-word
3096     // field variables into an argument register is a hard problem.  It's easier to reserve a word of memory into which
3097     // such field can be copied, after which the assembled memory word can be read into the register.  We will allocate
3098     // this variable to be this scratch word whenever struct promotion occurs.
3099     unsigned lvaPromotedStructAssemblyScratchVar;
3100 #endif // _TARGET_ARM_
3101
3102 #if defined(DEBUG) && defined(_TARGET_XARCH_)
3103
3104     unsigned lvaReturnSpCheck; // Stores SP to confirm it is not corrupted on return.
3105
3106 #endif // defined(DEBUG) && defined(_TARGET_XARCH_)
3107
3108 #if defined(DEBUG) && defined(_TARGET_X86_)
3109
3110     unsigned lvaCallSpCheck; // Stores SP to confirm it is not corrupted after every call.
3111
3112 #endif // defined(DEBUG) && defined(_TARGET_X86_)
3113
3114     unsigned lvaGenericsContextUseCount;
3115
3116     bool lvaKeepAliveAndReportThis(); // Synchronized instance method of a reference type, or
3117                                       // CORINFO_GENERICS_CTXT_FROM_THIS?
3118     bool lvaReportParamTypeArg();     // Exceptions and CORINFO_GENERICS_CTXT_FROM_PARAMTYPEARG?
3119
3120 //-------------------------------------------------------------------------
3121 // All these frame offsets are inter-related and must be kept in sync
3122
3123 #if !FEATURE_EH_FUNCLETS
3124     // This is used for the callable handlers
3125     unsigned lvaShadowSPslotsVar; // TYP_BLK variable for all the shadow SP slots
3126 #endif                            // FEATURE_EH_FUNCLETS
3127
3128     int lvaCachedGenericContextArgOffs;
3129     int lvaCachedGenericContextArgOffset(); // For CORINFO_CALLCONV_PARAMTYPE and if generic context is passed as
3130                                             // THIS pointer
3131
3132 #ifdef JIT32_GCENCODER
3133
3134     unsigned lvaLocAllocSPvar; // variable which stores the value of ESP after the the last alloca/localloc
3135
3136 #endif // JIT32_GCENCODER
3137
3138     unsigned lvaNewObjArrayArgs; // variable with arguments for new MD array helper
3139
3140     // TODO-Review: Prior to reg predict we reserve 24 bytes for Spill temps.
3141     //              after the reg predict we will use a computed maxTmpSize
3142     //              which is based upon the number of spill temps predicted by reg predict
3143     //              All this is necessary because if we under-estimate the size of the spill
3144     //              temps we could fail when encoding instructions that reference stack offsets for ARM.
3145     //
3146     // Pre codegen max spill temp size.
3147     static const unsigned MAX_SPILL_TEMP_SIZE = 24;
3148
3149     //-------------------------------------------------------------------------
3150
3151     unsigned lvaGetMaxSpillTempSize();
3152 #ifdef _TARGET_ARM_
3153     bool lvaIsPreSpilled(unsigned lclNum, regMaskTP preSpillMask);
3154 #endif // _TARGET_ARM_
3155     void lvaAssignFrameOffsets(FrameLayoutState curState);
3156     void lvaFixVirtualFrameOffsets();
3157     void lvaUpdateArgsWithInitialReg();
3158     void lvaAssignVirtualFrameOffsetsToArgs();
3159 #ifdef UNIX_AMD64_ABI
3160     int lvaAssignVirtualFrameOffsetToArg(unsigned lclNum, unsigned argSize, int argOffs, int* callerArgOffset);
3161 #else  // !UNIX_AMD64_ABI
3162     int lvaAssignVirtualFrameOffsetToArg(unsigned lclNum, unsigned argSize, int argOffs);
3163 #endif // !UNIX_AMD64_ABI
3164     void lvaAssignVirtualFrameOffsetsToLocals();
3165     int lvaAllocLocalAndSetVirtualOffset(unsigned lclNum, unsigned size, int stkOffs);
3166 #ifdef _TARGET_AMD64_
3167     // Returns true if compCalleeRegsPushed (including RBP if used as frame pointer) is even.
3168     bool lvaIsCalleeSavedIntRegCountEven();
3169 #endif
3170     void lvaAlignFrame();
3171     void lvaAssignFrameOffsetsToPromotedStructs();
3172     int lvaAllocateTemps(int stkOffs, bool mustDoubleAlign);
3173
3174 #ifdef DEBUG
3175     void lvaDumpRegLocation(unsigned lclNum);
3176     void lvaDumpFrameLocation(unsigned lclNum);
3177     void lvaDumpEntry(unsigned lclNum, FrameLayoutState curState, size_t refCntWtdWidth = 6);
3178     void lvaTableDump(FrameLayoutState curState = NO_FRAME_LAYOUT); // NO_FRAME_LAYOUT means use the current frame
3179                                                                     // layout state defined by lvaDoneFrameLayout
3180 #endif
3181
3182 // Limit frames size to 1GB. The maximum is 2GB in theory - make it intentionally smaller
3183 // to avoid bugs from borderline cases.
3184 #define MAX_FrameSize 0x3FFFFFFF
3185     void lvaIncrementFrameSize(unsigned size);
3186
3187     unsigned lvaFrameSize(FrameLayoutState curState);
3188
3189     // Returns the caller-SP-relative offset for the SP/FP relative offset determined by FP based.
3190     int lvaToCallerSPRelativeOffset(int offs, bool isFpBased) const;
3191
3192     // Returns the caller-SP-relative offset for the local variable "varNum."
3193     int lvaGetCallerSPRelativeOffset(unsigned varNum);
3194
3195     // Returns the SP-relative offset for the local variable "varNum". Illegal to ask this for functions with localloc.
3196     int lvaGetSPRelativeOffset(unsigned varNum);
3197
3198     int lvaToInitialSPRelativeOffset(unsigned offset, bool isFpBased);
3199     int lvaGetInitialSPRelativeOffset(unsigned varNum);
3200
3201     //------------------------ For splitting types ----------------------------
3202
3203     void lvaInitTypeRef();
3204
3205     void lvaInitArgs(InitVarDscInfo* varDscInfo);
3206     void lvaInitThisPtr(InitVarDscInfo* varDscInfo);
3207     void lvaInitRetBuffArg(InitVarDscInfo* varDscInfo);
3208     void lvaInitUserArgs(InitVarDscInfo* varDscInfo);
3209     void lvaInitGenericsCtxt(InitVarDscInfo* varDscInfo);
3210     void lvaInitVarArgsHandle(InitVarDscInfo* varDscInfo);
3211
3212     void lvaInitVarDsc(LclVarDsc*              varDsc,
3213                        unsigned                varNum,
3214                        CorInfoType             corInfoType,
3215                        CORINFO_CLASS_HANDLE    typeHnd,
3216                        CORINFO_ARG_LIST_HANDLE varList,
3217                        CORINFO_SIG_INFO*       varSig);
3218
3219     static unsigned lvaTypeRefMask(var_types type);
3220
3221     var_types lvaGetActualType(unsigned lclNum);
3222     var_types lvaGetRealType(unsigned lclNum);
3223
3224     //-------------------------------------------------------------------------
3225
3226     void lvaInit();
3227
3228     LclVarDsc* lvaGetDesc(unsigned lclNum)
3229     {
3230         assert(lclNum < lvaCount);
3231         return &lvaTable[lclNum];
3232     }
3233
3234     LclVarDsc* lvaGetDesc(GenTreeLclVarCommon* lclVar)
3235     {
3236         assert(lclVar->GetLclNum() < lvaCount);
3237         return &lvaTable[lclVar->GetLclNum()];
3238     }
3239
3240     unsigned lvaLclSize(unsigned varNum);
3241     unsigned lvaLclExactSize(unsigned varNum);
3242
3243     bool lvaHaveManyLocals() const;
3244
3245     unsigned lvaGrabTemp(bool shortLifetime DEBUGARG(const char* reason));
3246     unsigned lvaGrabTemps(unsigned cnt DEBUGARG(const char* reason));
3247     unsigned lvaGrabTempWithImplicitUse(bool shortLifetime DEBUGARG(const char* reason));
3248
3249     void lvaSortOnly();
3250     void lvaSortByRefCount();
3251     void lvaDumpRefCounts();
3252
3253     void lvaMarkLocalVars(); // Local variable ref-counting
3254     void lvaComputeRefCounts(bool isRecompute, bool setSlotNumbers);
3255     void lvaMarkLocalVars(BasicBlock* block, bool isRecompute);
3256
3257     void lvaAllocOutgoingArgSpaceVar(); // Set up lvaOutgoingArgSpaceVar
3258
3259     VARSET_VALRET_TP lvaStmtLclMask(GenTreeStmt* stmt);
3260
3261 #ifdef DEBUG
3262     struct lvaStressLclFldArgs
3263     {
3264         Compiler* m_pCompiler;
3265         bool      m_bFirstPass;
3266     };
3267
3268     static fgWalkPreFn lvaStressLclFldCB;
3269     void               lvaStressLclFld();
3270
3271     void lvaDispVarSet(VARSET_VALARG_TP set, VARSET_VALARG_TP allVars);
3272     void lvaDispVarSet(VARSET_VALARG_TP set);
3273
3274 #endif
3275
3276 #ifdef _TARGET_ARM_
3277     int lvaFrameAddress(int varNum, bool mustBeFPBased, regNumber* pBaseReg, int addrModeOffset, bool isFloatUsage);
3278 #else
3279     int lvaFrameAddress(int varNum, bool* pFPbased);
3280 #endif
3281
3282     bool lvaIsParameter(unsigned varNum);
3283     bool lvaIsRegArgument(unsigned varNum);
3284     BOOL lvaIsOriginalThisArg(unsigned varNum); // Is this varNum the original this argument?
3285     BOOL lvaIsOriginalThisReadOnly();           // return TRUE if there is no place in the code
3286                                                 // that writes to arg0
3287
3288     // Struct parameters that are passed by reference are marked as both lvIsParam and lvIsTemp
3289     // (this is an overload of lvIsTemp because there are no temp parameters).
3290     // For x64 this is 3, 5, 6, 7, >8 byte structs that are passed by reference.
3291     // For ARM64, this is structs larger than 16 bytes that are passed by reference.
3292     bool lvaIsImplicitByRefLocal(unsigned varNum)
3293     {
3294 #if defined(_TARGET_AMD64_) || defined(_TARGET_ARM64_)
3295         LclVarDsc* varDsc = &(lvaTable[varNum]);
3296         if (varDsc->lvIsParam && varDsc->lvIsTemp)
3297         {
3298             assert(varTypeIsStruct(varDsc) || (varDsc->lvType == TYP_BYREF));
3299             return true;
3300         }
3301 #endif // defined(_TARGET_AMD64_) || defined(_TARGET_ARM64_)
3302         return false;
3303     }
3304
3305     // Returns true if this local var is a multireg struct
3306     bool lvaIsMultiregStruct(LclVarDsc* varDsc, bool isVararg);
3307
3308     // If the local is a TYP_STRUCT, get/set a class handle describing it
3309     CORINFO_CLASS_HANDLE lvaGetStruct(unsigned varNum);
3310     void lvaSetStruct(unsigned varNum, CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd, bool unsafeValueClsCheck, bool setTypeInfo = true);
3311     void lvaSetStructUsedAsVarArg(unsigned varNum);
3312
3313     // If the local is TYP_REF, set or update the associated class information.
3314     void lvaSetClass(unsigned varNum, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd, bool isExact = false);
3315     void lvaSetClass(unsigned varNum, GenTree* tree, CORINFO_CLASS_HANDLE stackHandle = nullptr);
3316     void lvaUpdateClass(unsigned varNum, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd, bool isExact = false);
3317     void lvaUpdateClass(unsigned varNum, GenTree* tree, CORINFO_CLASS_HANDLE stackHandle = nullptr);
3318
3319 #define MAX_NumOfFieldsInPromotableStruct 4 // Maximum number of fields in promotable struct
3320
3321     // Info about struct type fields.
3322     struct lvaStructFieldInfo
3323     {
3324         CORINFO_FIELD_HANDLE fldHnd;
3325         unsigned char        fldOffset;
3326         unsigned char        fldOrdinal;
3327         var_types            fldType;
3328         unsigned             fldSize;
3329         CORINFO_CLASS_HANDLE fldTypeHnd;
3330
3331         lvaStructFieldInfo()
3332             : fldHnd(nullptr), fldOffset(0), fldOrdinal(0), fldType(TYP_UNDEF), fldSize(0), fldTypeHnd(nullptr)
3333         {
3334         }
3335     };
3336
3337     // Info about a struct type, instances of which may be candidates for promotion.
3338     struct lvaStructPromotionInfo
3339     {
3340         CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd;
3341         bool                 canPromote;
3342         bool                 containsHoles;
3343         bool                 customLayout;
3344         bool                 fieldsSorted;
3345         unsigned char        fieldCnt;
3346         lvaStructFieldInfo   fields[MAX_NumOfFieldsInPromotableStruct];
3347
3348         lvaStructPromotionInfo(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd = nullptr)
3349             : typeHnd(typeHnd)
3350             , canPromote(false)
3351             , containsHoles(false)
3352             , customLayout(false)
3353             , fieldsSorted(false)
3354             , fieldCnt(0)
3355         {
3356         }
3357     };
3358
3359     static int __cdecl lvaFieldOffsetCmp(const void* field1, const void* field2);
3360
3361     // This class is responsible for checking validity and profitability of struct promotion.
3362     // If it is both legal and profitable, then TryPromoteStructVar promotes the struct and initializes
3363     // nessesary information for fgMorphStructField to use.
3364     class StructPromotionHelper
3365     {
3366     public:
3367         StructPromotionHelper(Compiler* compiler);
3368
3369         bool CanPromoteStructType(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd);
3370         bool TryPromoteStructVar(unsigned lclNum);
3371
3372 #ifdef DEBUG
3373         void CheckRetypedAsScalar(CORINFO_FIELD_HANDLE fieldHnd, var_types requestedType);
3374 #endif // DEBUG
3375
3376 #ifdef _TARGET_ARM_
3377         bool GetRequiresScratchVar();
3378 #endif // _TARGET_ARM_
3379
3380     private:
3381         bool CanPromoteStructVar(unsigned lclNum);
3382         bool ShouldPromoteStructVar(unsigned lclNum);
3383         void PromoteStructVar(unsigned lclNum);
3384         void SortStructFields();
3385
3386         lvaStructFieldInfo GetFieldInfo(CORINFO_FIELD_HANDLE fieldHnd, BYTE ordinal);
3387         bool TryPromoteStructField(lvaStructFieldInfo& outerFieldInfo);
3388
3389     private:
3390         Compiler*              compiler;
3391         lvaStructPromotionInfo structPromotionInfo;
3392
3393 #ifdef _TARGET_ARM_
3394         bool requiresScratchVar;
3395 #endif // _TARGET_ARM_
3396
3397 #ifdef DEBUG
3398         typedef JitHashTable<CORINFO_FIELD_HANDLE, JitPtrKeyFuncs<CORINFO_FIELD_STRUCT_>, var_types>
3399                                  RetypedAsScalarFieldsMap;
3400         RetypedAsScalarFieldsMap retypedFieldsMap;
3401 #endif // DEBUG
3402     };
3403
3404     StructPromotionHelper* structPromotionHelper;
3405
3406 #if !defined(_TARGET_64BIT_)
3407     void lvaPromoteLongVars();
3408 #endif // !defined(_TARGET_64BIT_)
3409     unsigned lvaGetFieldLocal(const LclVarDsc* varDsc, unsigned int fldOffset);
3410     lvaPromotionType lvaGetPromotionType(const LclVarDsc* varDsc);
3411     lvaPromotionType lvaGetPromotionType(unsigned varNum);
3412     lvaPromotionType lvaGetParentPromotionType(const LclVarDsc* varDsc);
3413     lvaPromotionType lvaGetParentPromotionType(unsigned varNum);
3414     bool lvaIsFieldOfDependentlyPromotedStruct(const LclVarDsc* varDsc);
3415     bool lvaIsGCTracked(const LclVarDsc* varDsc);
3416
3417 #if defined(FEATURE_SIMD)
3418     bool lvaMapSimd12ToSimd16(const LclVarDsc* varDsc)
3419     {
3420         assert(varDsc->lvType == TYP_SIMD12);
3421         assert(varDsc->lvExactSize == 12);
3422
3423 #if defined(_TARGET_64BIT_)
3424         assert(varDsc->lvSize() == 16);
3425 #endif // defined(_TARGET_64BIT_)
3426
3427         // We make local variable SIMD12 types 16 bytes instead of just 12. lvSize()
3428         // already does this calculation. However, we also need to prevent mapping types if the var is a
3429         // dependently promoted struct field, which must remain its exact size within its parent struct.
3430         // However, we don't know this until late, so we may have already pretended the field is bigger
3431         // before that.
3432         if ((varDsc->lvSize() == 16) && !lvaIsFieldOfDependentlyPromotedStruct(varDsc))
3433         {
3434             return true;
3435         }
3436         else
3437         {
3438             return false;
3439         }
3440     }
3441 #endif // defined(FEATURE_SIMD)
3442
3443     BYTE* lvaGetGcLayout(unsigned varNum);
3444     bool lvaTypeIsGC(unsigned varNum);
3445     unsigned lvaGSSecurityCookie; // LclVar number
3446     bool     lvaTempsHaveLargerOffsetThanVars();
3447
3448     // Returns "true" iff local variable "lclNum" is in SSA form.
3449     bool lvaInSsa(unsigned lclNum)
3450     {
3451         assert(lclNum < lvaCount);
3452         return lvaTable[lclNum].lvInSsa;
3453     }
3454
3455     unsigned lvaSecurityObject;  // variable representing the security object on the stack
3456     unsigned lvaStubArgumentVar; // variable representing the secret stub argument coming in EAX
3457
3458 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
3459     unsigned lvaPSPSym; // variable representing the PSPSym
3460 #endif
3461
3462     InlineInfo*     impInlineInfo;
3463     InlineStrategy* m_inlineStrategy;
3464
3465     // The Compiler* that is the root of the inlining tree of which "this" is a member.
3466     Compiler* impInlineRoot();
3467
3468 #if defined(DEBUG) || defined(INLINE_DATA)
3469     unsigned __int64 getInlineCycleCount()
3470     {
3471         return m_compCycles;
3472     }
3473 #endif // defined(DEBUG) || defined(INLINE_DATA)
3474
3475     bool fgNoStructPromotion;      // Set to TRUE to turn off struct promotion for this method.
3476     bool fgNoStructParamPromotion; // Set to TRUE to turn off struct promotion for parameters this method.
3477
3478     //=========================================================================
3479     //                          PROTECTED
3480     //=========================================================================
3481
3482 protected:
3483     //---------------- Local variable ref-counting ----------------------------
3484
3485     void lvaMarkLclRefs(GenTree* tree, BasicBlock* block, GenTreeStmt* stmt, bool isRecompute);
3486     bool IsDominatedByExceptionalEntry(BasicBlock* block);
3487     void SetVolatileHint(LclVarDsc* varDsc);
3488
3489     // Keeps the mapping from SSA #'s to VN's for the implicit memory variables.
3490     SsaDefArray<SsaMemDef> lvMemoryPerSsaData;
3491
3492 public:
3493     // Returns the address of the per-Ssa data for memory at the given ssaNum (which is required
3494     // not to be the SsaConfig::RESERVED_SSA_NUM, which indicates that the variable is
3495     // not an SSA variable).
3496     SsaMemDef* GetMemoryPerSsaData(unsigned ssaNum)
3497     {
3498         return lvMemoryPerSsaData.GetSsaDef(ssaNum);
3499     }
3500
3501     /*
3502     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
3503     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
3504     XX                                                                           XX
3505     XX                           Importer                                        XX
3506     XX                                                                           XX
3507     XX   Imports the given method and converts it to semantic trees              XX
3508     XX                                                                           XX
3509     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
3510     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
3511     */
3512
3513 public:
3514     void impInit();
3515
3516     void impImport(BasicBlock* method);
3517
3518     CORINFO_CLASS_HANDLE impGetRefAnyClass();
3519     CORINFO_CLASS_HANDLE impGetRuntimeArgumentHandle();
3520     CORINFO_CLASS_HANDLE impGetTypeHandleClass();
3521     CORINFO_CLASS_HANDLE impGetStringClass();
3522     CORINFO_CLASS_HANDLE impGetObjectClass();
3523
3524     // Returns underlying type of handles returned by ldtoken instruction
3525     var_types GetRuntimeHandleUnderlyingType()
3526     {
3527         // RuntimeTypeHandle is backed by raw pointer on CoreRT and by object reference on other runtimes
3528         return IsTargetAbi(CORINFO_CORERT_ABI) ? TYP_I_IMPL : TYP_REF;
3529     }
3530
3531     void impDevirtualizeCall(GenTreeCall*            call,
3532                              CORINFO_METHOD_HANDLE*  method,
3533                              unsigned*               methodFlags,
3534                              CORINFO_CONTEXT_HANDLE* contextHandle,
3535                              CORINFO_CONTEXT_HANDLE* exactContextHandle,
3536                              bool                    isLateDevirtualization,
3537                              bool                    isExplicitTailCall);
3538
3539     //=========================================================================
3540     //                          PROTECTED
3541     //=========================================================================
3542
3543 protected:
3544     //-------------------- Stack manipulation ---------------------------------
3545
3546     unsigned impStkSize; // Size of the full stack
3547
3548 #define SMALL_STACK_SIZE 16 // number of elements in impSmallStack
3549
3550     struct SavedStack // used to save/restore stack contents.
3551     {
3552         unsigned    ssDepth; // number of values on stack
3553         StackEntry* ssTrees; // saved tree values
3554     };
3555
3556     bool impIsPrimitive(CorInfoType type);
3557     bool impILConsumesAddr(const BYTE* codeAddr, CORINFO_METHOD_HANDLE fncHandle, CORINFO_MODULE_HANDLE scpHandle);
3558
3559     void impResolveToken(const BYTE* addr, CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken, CorInfoTokenKind kind);
3560
3561     void impPushOnStack(GenTree* tree, typeInfo ti);
3562     void        impPushNullObjRefOnStack();
3563     StackEntry  impPopStack();
3564     StackEntry& impStackTop(unsigned n = 0);
3565     unsigned impStackHeight();
3566
3567     void impSaveStackState(SavedStack* savePtr, bool copy);
3568     void impRestoreStackState(SavedStack* savePtr);
3569
3570     GenTree* impImportLdvirtftn(GenTree* thisPtr, CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken, CORINFO_CALL_INFO* pCallInfo);
3571
3572     int impBoxPatternMatch(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken, const BYTE* codeAddr, const BYTE* codeEndp);
3573     void impImportAndPushBox(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken);
3574
3575     void impImportNewObjArray(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken, CORINFO_CALL_INFO* pCallInfo);
3576
3577     bool impCanPInvokeInline();
3578     bool impCanPInvokeInlineCallSite(BasicBlock* block);
3579     void impCheckForPInvokeCall(
3580         GenTreeCall* call, CORINFO_METHOD_HANDLE methHnd, CORINFO_SIG_INFO* sig, unsigned mflags, BasicBlock* block);
3581     GenTreeCall* impImportIndirectCall(CORINFO_SIG_INFO* sig, IL_OFFSETX ilOffset = BAD_IL_OFFSET);
3582     void impPopArgsForUnmanagedCall(GenTree* call, CORINFO_SIG_INFO* sig);
3583
3584     void impInsertHelperCall(CORINFO_HELPER_DESC* helperCall);
3585     void impHandleAccessAllowed(CorInfoIsAccessAllowedResult result, CORINFO_HELPER_DESC* helperCall);
3586     void impHandleAccessAllowedInternal(CorInfoIsAccessAllowedResult result, CORINFO_HELPER_DESC* helperCall);
3587
3588     var_types impImportCall(OPCODE                  opcode,
3589                             CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
3590                             CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pConstrainedResolvedToken, // Is this a "constrained." call on a
3591                                                                                // type parameter?
3592                             GenTree*           newobjThis,
3593                             int                prefixFlags,
3594                             CORINFO_CALL_INFO* callInfo,
3595                             IL_OFFSET          rawILOffset);
3596
3597     CORINFO_CLASS_HANDLE impGetSpecialIntrinsicExactReturnType(CORINFO_METHOD_HANDLE specialIntrinsicHandle);
3598
3599     bool impMethodInfo_hasRetBuffArg(CORINFO_METHOD_INFO* methInfo);
3600
3601     GenTree* impFixupCallStructReturn(GenTreeCall* call, CORINFO_CLASS_HANDLE retClsHnd);
3602
3603     GenTree* impFixupStructReturnType(GenTree* op, CORINFO_CLASS_HANDLE retClsHnd);
3604
3605 #ifdef DEBUG
3606     var_types impImportJitTestLabelMark(int numArgs);
3607 #endif // DEBUG
3608
3609     GenTree* impInitClass(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken);
3610
3611     GenTree* impImportStaticReadOnlyField(void* fldAddr, var_types lclTyp);
3612
3613     GenTree* impImportStaticFieldAccess(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
3614                                         CORINFO_ACCESS_FLAGS    access,
3615                                         CORINFO_FIELD_INFO*     pFieldInfo,
3616                                         var_types               lclTyp);
3617
3618     static void impBashVarAddrsToI(GenTree* tree1, GenTree* tree2 = nullptr);
3619
3620     GenTree* impImplicitIorI4Cast(GenTree* tree, var_types dstTyp);
3621
3622     GenTree* impImplicitR4orR8Cast(GenTree* tree, var_types dstTyp);
3623
3624     void impImportLeave(BasicBlock* block);
3625     void impResetLeaveBlock(BasicBlock* block, unsigned jmpAddr);
3626     GenTree* impIntrinsic(GenTree*                newobjThis,
3627                           CORINFO_CLASS_HANDLE    clsHnd,
3628                           CORINFO_METHOD_HANDLE   method,
3629                           CORINFO_SIG_INFO*       sig,
3630                           unsigned                methodFlags,
3631                           int                     memberRef,
3632                           bool                    readonlyCall,
3633                           bool                    tailCall,
3634                           CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pContstrainedResolvedToken,
3635                           CORINFO_THIS_TRANSFORM  constraintCallThisTransform,
3636                           CorInfoIntrinsics*      pIntrinsicID,
3637                           bool*                   isSpecialIntrinsic = nullptr);
3638     GenTree* impMathIntrinsic(CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3639                               CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3640                               var_types             callType,
3641                               CorInfoIntrinsics     intrinsicID,
3642                               bool                  tailCall);
3643     NamedIntrinsic lookupNamedIntrinsic(CORINFO_METHOD_HANDLE method);
3644
3645 #ifdef FEATURE_HW_INTRINSICS
3646     GenTree* impHWIntrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3647                             CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3648                             CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3649                             bool                  mustExpand);
3650     GenTree* impUnsupportedHWIntrinsic(unsigned              helper,
3651                                        CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3652                                        CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3653                                        bool                  mustExpand);
3654
3655 protected:
3656     bool compSupportsHWIntrinsic(InstructionSet isa);
3657
3658 #ifdef _TARGET_XARCH_
3659     GenTree* impBaseIntrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3660                               CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3661                               CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3662                               bool                  mustExpand);
3663     GenTree* impSSEIntrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3664                              CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3665                              CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3666                              bool                  mustExpand);
3667     GenTree* impSSE2Intrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3668                               CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3669                               CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3670                               bool                  mustExpand);
3671     GenTree* impSSE42Intrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3672                                CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3673                                CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3674                                bool                  mustExpand);
3675     GenTree* impAvxOrAvx2Intrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3676                                    CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3677                                    CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3678                                    bool                  mustExpand);
3679     GenTree* impAESIntrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3680                              CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3681                              CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3682                              bool                  mustExpand);
3683     GenTree* impBMI1OrBMI2Intrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3684                                     CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3685                                     CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3686                                     bool                  mustExpand);
3687     GenTree* impFMAIntrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3688                              CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3689                              CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3690                              bool                  mustExpand);
3691     GenTree* impLZCNTIntrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3692                                CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3693                                CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3694                                bool                  mustExpand);
3695     GenTree* impPCLMULQDQIntrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3696                                    CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3697                                    CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3698                                    bool                  mustExpand);
3699     GenTree* impPOPCNTIntrinsic(NamedIntrinsic        intrinsic,
3700                                 CORINFO_METHOD_HANDLE method,
3701                                 CORINFO_SIG_INFO*     sig,
3702                                 bool                  mustExpand);
3703
3704 protected:
3705     GenTree* getArgForHWIntrinsic(var_types argType, CORINFO_CLASS_HANDLE argClass);
3706     GenTree* impNonConstFallback(NamedIntrinsic intrinsic, var_types simdType, var_types baseType);
3707     GenTree* addRangeCheckIfNeeded(NamedIntrinsic intrinsic, GenTree* lastOp, bool mustExpand);
3708 #endif // _TARGET_XARCH_
3709 #ifdef _TARGET_ARM64_
3710     InstructionSet lookupHWIntrinsicISA(const char* className);
3711     NamedIntrinsic lookupHWIntrinsic(const char* className, const char* methodName);
3712     GenTree* addRangeCheckIfNeeded(GenTree* lastOp, unsigned int max, bool mustExpand);
3713 #endif // _TARGET_ARM64_
3714 #endif // FEATURE_HW_INTRINSICS
3715     GenTree* impArrayAccessIntrinsic(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd,
3716                                      CORINFO_SIG_INFO*    sig,
3717                                      int                  memberRef,
3718                                      bool                 readonlyCall,
3719                                      CorInfoIntrinsics    intrinsicID);
3720     GenTree* impInitializeArrayIntrinsic(CORINFO_SIG_INFO* sig);
3721
3722     GenTree* impMethodPointer(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken, CORINFO_CALL_INFO* pCallInfo);
3723
3724     GenTree* impTransformThis(GenTree*                thisPtr,
3725                               CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pConstrainedResolvedToken,
3726                               CORINFO_THIS_TRANSFORM  transform);
3727
3728     //----------------- Manipulating the trees and stmts ----------------------
3729
3730     GenTreeStmt* impStmtList; // Statements for the BB being imported.
3731     GenTreeStmt* impLastStmt; // The last statement for the current BB.
3732
3733 public:
3734     enum
3735     {
3736         CHECK_SPILL_ALL  = -1,
3737         CHECK_SPILL_NONE = -2
3738     };
3739
3740     void impBeginTreeList();
3741     void impEndTreeList(BasicBlock* block, GenTreeStmt* firstStmt, GenTreeStmt* lastStmt);
3742     void impEndTreeList(BasicBlock* block);
3743     void impAppendStmtCheck(GenTreeStmt* stmt, unsigned chkLevel);
3744     void impAppendStmt(GenTreeStmt* stmt, unsigned chkLevel);
3745     void impAppendStmt(GenTreeStmt* stmt);
3746     void impInsertStmtBefore(GenTreeStmt* stmt, GenTreeStmt* stmtBefore);
3747     GenTreeStmt* impAppendTree(GenTree* tree, unsigned chkLevel, IL_OFFSETX offset);
3748     void impInsertTreeBefore(GenTree* tree, IL_OFFSETX offset, GenTreeStmt* stmtBefore);
3749     void impAssignTempGen(unsigned      tmp,
3750                           GenTree*      val,
3751                           unsigned      curLevel,
3752                           GenTreeStmt** pAfterStmt = nullptr,
3753                           IL_OFFSETX    ilOffset   = BAD_IL_OFFSET,
3754                           BasicBlock*   block      = nullptr);
3755     void impAssignTempGen(unsigned             tmpNum,
3756                           GenTree*             val,
3757                           CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd,
3758                           unsigned             curLevel,
3759                           GenTreeStmt**        pAfterStmt = nullptr,
3760                           IL_OFFSETX           ilOffset   = BAD_IL_OFFSET,
3761                           BasicBlock*          block      = nullptr);
3762
3763     GenTreeStmt* impExtractLastStmt();
3764     GenTree* impCloneExpr(GenTree*             tree,
3765                           GenTree**            clone,
3766                           CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd,
3767                           unsigned             curLevel,
3768                           GenTreeStmt** pAfterStmt DEBUGARG(const char* reason));
3769     GenTree* impAssignStruct(GenTree*             dest,
3770                              GenTree*             src,
3771                              CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd,
3772                              unsigned             curLevel,
3773                              GenTreeStmt**        pAfterStmt = nullptr,
3774                              IL_OFFSETX           ilOffset   = BAD_IL_OFFSET,
3775                              BasicBlock*          block      = nullptr);
3776     GenTree* impAssignStructPtr(GenTree*             dest,
3777                                 GenTree*             src,
3778                                 CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd,
3779                                 unsigned             curLevel,
3780                                 GenTreeStmt**        pAfterStmt = nullptr,
3781                                 IL_OFFSETX           ilOffset   = BAD_IL_OFFSET,
3782                                 BasicBlock*          block      = nullptr);
3783
3784     GenTree* impGetStructAddr(GenTree* structVal, CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd, unsigned curLevel, bool willDeref);
3785
3786     var_types impNormStructType(CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd,
3787                                 BYTE*                gcLayout     = nullptr,
3788                                 unsigned*            numGCVars    = nullptr,
3789                                 var_types*           simdBaseType = nullptr);
3790
3791     GenTree* impNormStructVal(GenTree*             structVal,
3792                               CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd,
3793                               unsigned             curLevel,
3794                               bool                 forceNormalization = false);
3795
3796     GenTree* impTokenToHandle(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
3797                               BOOL*                   pRuntimeLookup    = nullptr,
3798                               BOOL                    mustRestoreHandle = FALSE,
3799                               BOOL                    importParent      = FALSE);
3800
3801     GenTree* impParentClassTokenToHandle(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
3802                                          BOOL*                   pRuntimeLookup    = nullptr,
3803                                          BOOL                    mustRestoreHandle = FALSE)
3804     {
3805         return impTokenToHandle(pResolvedToken, pRuntimeLookup, mustRestoreHandle, TRUE);
3806     }
3807
3808     GenTree* impLookupToTree(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
3809                              CORINFO_LOOKUP*         pLookup,
3810                              unsigned                flags,
3811                              void*                   compileTimeHandle);
3812
3813     GenTree* getRuntimeContextTree(CORINFO_RUNTIME_LOOKUP_KIND kind);
3814
3815     GenTree* impRuntimeLookupToTree(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
3816                                     CORINFO_LOOKUP*         pLookup,
3817                                     void*                   compileTimeHandle);
3818
3819     GenTree* impReadyToRunLookupToTree(CORINFO_CONST_LOOKUP* pLookup, unsigned flags, void* compileTimeHandle);
3820
3821     GenTreeCall* impReadyToRunHelperToTree(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
3822                                            CorInfoHelpFunc         helper,
3823                                            var_types               type,
3824                                            GenTreeArgList*         arg                = nullptr,
3825                                            CORINFO_LOOKUP_KIND*    pGenericLookupKind = nullptr);
3826
3827     GenTree* impCastClassOrIsInstToTree(GenTree*                op1,
3828                                         GenTree*                op2,
3829                                         CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
3830                                         bool                    isCastClass);
3831
3832     GenTree* impOptimizeCastClassOrIsInst(GenTree* op1, CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken, bool isCastClass);
3833
3834     bool VarTypeIsMultiByteAndCanEnreg(
3835         var_types type, CORINFO_CLASS_HANDLE typeClass, unsigned* typeSize, bool forReturn, bool isVarArg);
3836
3837     bool IsIntrinsicImplementedByUserCall(CorInfoIntrinsics intrinsicId);
3838     bool IsTargetIntrinsic(CorInfoIntrinsics intrinsicId);
3839     bool IsMathIntrinsic(CorInfoIntrinsics intrinsicId);
3840     bool IsMathIntrinsic(GenTree* tree);
3841
3842 private:
3843     //----------------- Importing the method ----------------------------------
3844
3845     CORINFO_CONTEXT_HANDLE impTokenLookupContextHandle; // The context used for looking up tokens.
3846
3847 #ifdef DEBUG
3848     unsigned    impCurOpcOffs;
3849     const char* impCurOpcName;
3850     bool        impNestedStackSpill;
3851
3852     // For displaying instrs with generated native code (-n:B)
3853     GenTreeStmt* impLastILoffsStmt; // oldest stmt added for which we did not gtStmtLastILoffs
3854     void         impNoteLastILoffs();
3855 #endif
3856
3857     /* IL offset of the stmt currently being imported. It gets set to
3858        BAD_IL_OFFSET after it has been set in the appended trees. Then it gets
3859        updated at IL offsets for which we have to report mapping info.
3860        It also includes flag bits, so use jitGetILoffs()
3861        to get the actual IL offset value.
3862     */
3863
3864     IL_OFFSETX impCurStmtOffs;
3865     void impCurStmtOffsSet(IL_OFFSET offs);
3866
3867     void impNoteBranchOffs();
3868
3869     unsigned impInitBlockLineInfo();
3870
3871     GenTree* impCheckForNullPointer(GenTree* obj);
3872     bool impIsThis(GenTree* obj);
3873     bool impIsLDFTN_TOKEN(const BYTE* delegateCreateStart, const BYTE* newobjCodeAddr);
3874     bool impIsDUP_LDVIRTFTN_TOKEN(const BYTE* delegateCreateStart, const BYTE* newobjCodeAddr);
3875     bool impIsAnySTLOC(OPCODE opcode)
3876     {
3877         return ((opcode == CEE_STLOC) || (opcode == CEE_STLOC_S) ||
3878                 ((opcode >= CEE_STLOC_0) && (opcode <= CEE_STLOC_3)));
3879     }
3880
3881     GenTreeArgList* impPopList(unsigned count, CORINFO_SIG_INFO* sig, GenTreeArgList* prefixTree = nullptr);
3882
3883     GenTreeArgList* impPopRevList(unsigned count, CORINFO_SIG_INFO* sig, unsigned skipReverseCount = 0);
3884
3885     /*
3886      * Get current IL offset with stack-empty info incoporated
3887      */
3888     IL_OFFSETX impCurILOffset(IL_OFFSET offs, bool callInstruction = false);
3889
3890     //---------------- Spilling the importer stack ----------------------------
3891
3892     // The maximum number of bytes of IL processed without clean stack state.
3893     // It allows to limit the maximum tree size and depth.
3894     static const unsigned MAX_TREE_SIZE = 200;
3895     bool impCanSpillNow(OPCODE prevOpcode);
3896
3897     struct PendingDsc
3898     {
3899         PendingDsc*   pdNext;
3900         BasicBlock*   pdBB;
3901         SavedStack    pdSavedStack;
3902         ThisInitState pdThisPtrInit;
3903     };
3904
3905     PendingDsc* impPendingList; // list of BBs currently waiting to be imported.
3906     PendingDsc* impPendingFree; // Freed up dscs that can be reused
3907
3908     // We keep a byte-per-block map (dynamically extended) in the top-level Compiler object of a compilation.
3909     JitExpandArray<BYTE> impPendingBlockMembers;
3910
3911     // Return the byte for "b" (allocating/extending impPendingBlockMembers if necessary.)
3912     // Operates on the map in the top-level ancestor.
3913     BYTE impGetPendingBlockMember(BasicBlock* blk)
3914     {
3915         return impInlineRoot()->impPendingBlockMembers.Get(blk->bbInd());
3916     }
3917
3918     // Set the byte for "b" to "val" (allocating/extending impPendingBlockMembers if necessary.)
3919     // Operates on the map in the top-level ancestor.
3920     void impSetPendingBlockMember(BasicBlock* blk, BYTE val)
3921     {
3922         impInlineRoot()->impPendingBlockMembers.Set(blk->bbInd(), val);
3923     }
3924
3925     bool impCanReimport;
3926
3927     bool impSpillStackEntry(unsigned level,
3928                             unsigned varNum
3929 #ifdef DEBUG
3930                             ,
3931                             bool        bAssertOnRecursion,
3932                             const char* reason
3933 #endif
3934                             );
3935
3936     void impSpillStackEnsure(bool spillLeaves = false);
3937     void impEvalSideEffects();
3938     void impSpillSpecialSideEff();
3939     void impSpillSideEffects(bool spillGlobEffects, unsigned chkLevel DEBUGARG(const char* reason));
3940     void               impSpillValueClasses();
3941     void               impSpillEvalStack();
3942     static fgWalkPreFn impFindValueClasses;
3943     void impSpillLclRefs(ssize_t lclNum);
3944
3945     BasicBlock* impPushCatchArgOnStack(BasicBlock* hndBlk, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd, bool isSingleBlockFilter);
3946
3947     void impImportBlockCode(BasicBlock* block);
3948
3949     void impReimportMarkBlock(BasicBlock* block);
3950     void impReimportMarkSuccessors(BasicBlock* block);
3951
3952     void impVerifyEHBlock(BasicBlock* block, bool isTryStart);
3953
3954     void impImportBlockPending(BasicBlock* block);
3955
3956     // Similar to impImportBlockPending, but assumes that block has already been imported once and is being
3957     // reimported for some reason.  It specifically does *not* look at verCurrentState to set the EntryState
3958     // for the block, but instead, just re-uses the block's existing EntryState.
3959     void impReimportBlockPending(BasicBlock* block);
3960
3961     var_types impGetByRefResultType(genTreeOps oper, bool fUnsigned, GenTree** pOp1, GenTree** pOp2);
3962
3963     void impImportBlock(BasicBlock* block);
3964
3965     // Assumes that "block" is a basic block that completes with a non-empty stack. We will assign the values
3966     // on the stack to local variables (the "spill temp" variables). The successor blocks will assume that
3967     // its incoming stack contents are in those locals. This requires "block" and its successors to agree on
3968     // the variables that will be used -- and for all the predecessors of those successors, and the
3969     // successors of those predecessors, etc. Call such a set of blocks closed under alternating
3970     // successor/predecessor edges a "spill clique." A block is a "predecessor" or "successor" member of the
3971     // clique (or, conceivably, both). Each block has a specified sequence of incoming and outgoing spill
3972     // temps. If "block" already has its outgoing spill temps assigned (they are always a contiguous series
3973     // of local variable numbers, so we represent them with the base local variable number), returns that.
3974     // Otherwise, picks a set of spill temps, and propagates this choice to all blocks in the spill clique of
3975     // which "block" is a member (asserting, in debug mode, that no block in this clique had its spill temps
3976     // chosen already. More precisely, that the incoming or outgoing spill temps are not chosen, depending
3977     // on which kind of member of the clique the block is).
3978     unsigned impGetSpillTmpBase(BasicBlock* block);
3979
3980     // Assumes that "block" is a basic block that completes with a non-empty stack. We have previously
3981     // assigned the values on the stack to local variables (the "spill temp" variables). The successor blocks
3982     // will assume that its incoming stack contents are in those locals. This requires "block" and its
3983     // successors to agree on the variables and their types that will be used.  The CLI spec allows implicit
3984     // conversions between 'int' and 'native int' or 'float' and 'double' stack types. So one predecessor can
3985     // push an int and another can push a native int.  For 64-bit we have chosen to implement this by typing
3986     // the "spill temp" as native int, and then importing (or re-importing as needed) so that all the
3987     // predecessors in the "spill clique" push a native int (sign-extending if needed), and all the
3988     // successors receive a native int. Similarly float and double are unified to double.
3989     // This routine is called after a type-mismatch is detected, and it will walk the spill clique to mark
3990     // blocks for re-importation as appropriate (both successors, so they get the right incoming type, and
3991     // predecessors, so they insert an upcast if needed).
3992     void impReimportSpillClique(BasicBlock* block);
3993
3994     // When we compute a "spill clique" (see above) these byte-maps are allocated to have a byte per basic
3995     // block, and represent the predecessor and successor members of the clique currently being computed.
3996     // *** Access to these will need to be locked in a parallel compiler.
3997     JitExpandArray<BYTE> impSpillCliquePredMembers;
3998     JitExpandArray<BYTE> impSpillCliqueSuccMembers;
3999
4000     enum SpillCliqueDir
4001     {
4002         SpillCliquePred,
4003         SpillCliqueSucc
4004     };
4005
4006     // Abstract class for receiving a callback while walking a spill clique
4007     class SpillCliqueWalker
4008     {
4009     public:
4010         virtual void Visit(SpillCliqueDir predOrSucc, BasicBlock* blk) = 0;
4011     };
4012
4013     // This class is used for setting the bbStkTempsIn and bbStkTempsOut on the blocks within a spill clique
4014     class SetSpillTempsBase : public SpillCliqueWalker
4015     {
4016         unsigned m_baseTmp;
4017
4018     public:
4019         SetSpillTempsBase(unsigned baseTmp) : m_baseTmp(baseTmp)
4020         {
4021         }
4022         virtual void Visit(SpillCliqueDir predOrSucc, BasicBlock* blk);
4023     };
4024
4025     // This class is used for implementing impReimportSpillClique part on each block within the spill clique
4026     class ReimportSpillClique : public SpillCliqueWalker
4027     {
4028         Compiler* m_pComp;
4029
4030     public:
4031         ReimportSpillClique(Compiler* pComp) : m_pComp(pComp)
4032         {
4033         }
4034         virtual void Visit(SpillCliqueDir predOrSucc, BasicBlock* blk);
4035     };
4036
4037     // This is the heart of the algorithm for walking spill cliques. It invokes callback->Visit for each
4038     // predecessor or successor within the spill clique
4039     void impWalkSpillCliqueFromPred(BasicBlock* pred, SpillCliqueWalker* callback);
4040
4041     // For a BasicBlock that has already been imported, the EntryState has an array of GenTrees for the
4042     // incoming locals. This walks that list an resets the types of the GenTrees to match the types of
4043     // the VarDscs. They get out of sync when we have int/native int issues (see impReimportSpillClique).
4044     void impRetypeEntryStateTemps(BasicBlock* blk);
4045
4046     BYTE impSpillCliqueGetMember(SpillCliqueDir predOrSucc, BasicBlock* blk);
4047     void impSpillCliqueSetMember(SpillCliqueDir predOrSucc, BasicBlock* blk, BYTE val);
4048
4049     void impPushVar(GenTree* op, typeInfo tiRetVal);
4050     void impLoadVar(unsigned lclNum, IL_OFFSET offset, typeInfo tiRetVal);
4051     void impLoadVar(unsigned lclNum, IL_OFFSET offset)
4052     {
4053         impLoadVar(lclNum, offset, lvaTable[lclNum].lvVerTypeInfo);
4054     }
4055     void impLoadArg(unsigned ilArgNum, IL_OFFSET offset);
4056     void impLoadLoc(unsigned ilLclNum, IL_OFFSET offset);
4057     bool impReturnInstruction(BasicBlock* block, int prefixFlags, OPCODE& opcode);
4058
4059 #ifdef _TARGET_ARM_
4060     void impMarkLclDstNotPromotable(unsigned tmpNum, GenTree* op, CORINFO_CLASS_HANDLE hClass);
4061 #endif
4062
4063     // A free list of linked list nodes used to represent to-do stacks of basic blocks.
4064     struct BlockListNode
4065     {
4066         BasicBlock*    m_blk;
4067         BlockListNode* m_next;
4068         BlockListNode(BasicBlock* blk, BlockListNode* next = nullptr) : m_blk(blk), m_next(next)
4069         {
4070         }
4071         void* operator new(size_t sz, Compiler* comp);
4072     };
4073     BlockListNode* impBlockListNodeFreeList;
4074
4075     void FreeBlockListNode(BlockListNode* node);
4076
4077     bool impIsValueType(typeInfo* pTypeInfo);
4078     var_types mangleVarArgsType(var_types type);
4079
4080 #if FEATURE_VARARG
4081     regNumber getCallArgIntRegister(regNumber floatReg);
4082     regNumber getCallArgFloatRegister(regNumber intReg);
4083 #endif // FEATURE_VARARG
4084
4085 #if defined(DEBUG)
4086     static unsigned jitTotalMethodCompiled;
4087 #endif
4088
4089 #ifdef DEBUG
4090     static LONG jitNestingLevel;
4091 #endif // DEBUG
4092
4093     static BOOL impIsAddressInLocal(GenTree* tree, GenTree** lclVarTreeOut);
4094
4095     void impMakeDiscretionaryInlineObservations(InlineInfo* pInlineInfo, InlineResult* inlineResult);
4096
4097     // STATIC inlining decision based on the IL code.
4098     void impCanInlineIL(CORINFO_METHOD_HANDLE fncHandle,
4099                         CORINFO_METHOD_INFO*  methInfo,
4100                         bool                  forceInline,
4101                         InlineResult*         inlineResult);
4102
4103     void impCheckCanInline(GenTreeCall*           call,
4104                            CORINFO_METHOD_HANDLE  fncHandle,
4105                            unsigned               methAttr,
4106                            CORINFO_CONTEXT_HANDLE exactContextHnd,
4107                            InlineCandidateInfo**  ppInlineCandidateInfo,
4108                            InlineResult*          inlineResult);
4109
4110     void impInlineRecordArgInfo(InlineInfo*   pInlineInfo,
4111                                 GenTree*      curArgVal,
4112                                 unsigned      argNum,
4113                                 InlineResult* inlineResult);
4114
4115     void impInlineInitVars(InlineInfo* pInlineInfo);
4116
4117     unsigned impInlineFetchLocal(unsigned lclNum DEBUGARG(const char* reason));
4118
4119     GenTree* impInlineFetchArg(unsigned lclNum, InlArgInfo* inlArgInfo, InlLclVarInfo* lclTypeInfo);
4120
4121     BOOL impInlineIsThis(GenTree* tree, InlArgInfo* inlArgInfo);
4122
4123     BOOL impInlineIsGuaranteedThisDerefBeforeAnySideEffects(GenTree*    additionalTreesToBeEvaluatedBefore,
4124                                                             GenTree*    variableBeingDereferenced,
4125                                                             InlArgInfo* inlArgInfo);
4126
4127     void impMarkInlineCandidate(GenTree*               call,
4128                                 CORINFO_CONTEXT_HANDLE exactContextHnd,
4129                                 bool                   exactContextNeedsRuntimeLookup,
4130                                 CORINFO_CALL_INFO*     callInfo);
4131
4132     void impMarkInlineCandidateHelper(GenTreeCall*           call,
4133                                       CORINFO_CONTEXT_HANDLE exactContextHnd,
4134                                       bool                   exactContextNeedsRuntimeLookup,
4135                                       CORINFO_CALL_INFO*     callInfo);
4136
4137     bool impTailCallRetTypeCompatible(var_types            callerRetType,
4138                                       CORINFO_CLASS_HANDLE callerRetTypeClass,
4139                                       var_types            calleeRetType,
4140                                       CORINFO_CLASS_HANDLE calleeRetTypeClass);
4141
4142     bool impIsTailCallILPattern(bool        tailPrefixed,
4143                                 OPCODE      curOpcode,
4144                                 const BYTE* codeAddrOfNextOpcode,
4145                                 const BYTE* codeEnd,
4146                                 bool        isRecursive,
4147                                 bool*       IsCallPopRet = nullptr);
4148
4149     bool impIsImplicitTailCallCandidate(
4150         OPCODE curOpcode, const BYTE* codeAddrOfNextOpcode, const BYTE* codeEnd, int prefixFlags, bool isRecursive);
4151
4152     CORINFO_RESOLVED_TOKEN* impAllocateToken(CORINFO_RESOLVED_TOKEN token);
4153
4154     /*
4155     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
4156     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
4157     XX                                                                           XX
4158     XX                           FlowGraph                                       XX
4159     XX                                                                           XX
4160     XX   Info about the basic-blocks, their contents and the flow analysis       XX
4161     XX                                                                           XX
4162     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
4163     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
4164     */
4165
4166 public:
4167     BasicBlock* fgFirstBB;        // Beginning of the basic block list
4168     BasicBlock* fgLastBB;         // End of the basic block list
4169     BasicBlock* fgFirstColdBlock; // First block to be placed in the cold section
4170 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
4171     BasicBlock* fgFirstFuncletBB; // First block of outlined funclets (to allow block insertion before the funclets)
4172 #endif
4173     BasicBlock* fgFirstBBScratch;   // Block inserted for initialization stuff. Is nullptr if no such block has been
4174                                     // created.
4175     BasicBlockList* fgReturnBlocks; // list of BBJ_RETURN blocks
4176     unsigned        fgEdgeCount;    // # of control flow edges between the BBs
4177     unsigned        fgBBcount;      // # of BBs in the method
4178 #ifdef DEBUG
4179     unsigned fgBBcountAtCodegen; // # of BBs in the method at the start of codegen
4180 #endif
4181     unsigned     fgBBNumMax;       // The max bbNum that has been assigned to basic blocks
4182     unsigned     fgDomBBcount;     // # of BBs for which we have dominator and reachability information
4183     BasicBlock** fgBBInvPostOrder; // The flow graph stored in an array sorted in topological order, needed to compute
4184                                    // dominance. Indexed by block number. Size: fgBBNumMax + 1.
4185
4186     // After the dominance tree is computed, we cache a DFS preorder number and DFS postorder number to compute
4187     // dominance queries in O(1). fgDomTreePreOrder and fgDomTreePostOrder are arrays giving the block's preorder and
4188     // postorder number, respectively. The arrays are indexed by basic block number. (Note that blocks are numbered
4189     // starting from one. Thus, we always waste element zero. This makes debugging easier and makes the code less likely
4190     // to suffer from bugs stemming from forgetting to add or subtract one from the block number to form an array
4191     // index). The arrays are of size fgBBNumMax + 1.
4192     unsigned* fgDomTreePreOrder;
4193     unsigned* fgDomTreePostOrder;
4194
4195     bool fgBBVarSetsInited;
4196
4197     // Allocate array like T* a = new T[fgBBNumMax + 1];
4198     // Using helper so we don't keep forgetting +1.
4199     template <typename T>
4200     T* fgAllocateTypeForEachBlk(CompMemKind cmk = CMK_Unknown)
4201     {
4202         return getAllocator(cmk).allocate<T>(fgBBNumMax + 1);
4203     }
4204
4205     // BlockSets are relative to a specific set of BasicBlock numbers. If that changes
4206     // (if the blocks are renumbered), this changes. BlockSets from different epochs
4207     // cannot be meaningfully combined. Note that new blocks can be created with higher
4208     // block numbers without changing the basic block epoch. These blocks *cannot*
4209     // participate in a block set until the blocks are all renumbered, causing the epoch
4210     // to change. This is useful if continuing to use previous block sets is valuable.
4211     // If the epoch is zero, then it is uninitialized, and block sets can't be used.
4212     unsigned fgCurBBEpoch;
4213
4214     unsigned GetCurBasicBlockEpoch()
4215     {
4216         return fgCurBBEpoch;
4217     }
4218
4219     // The number of basic blocks in the current epoch. When the blocks are renumbered,
4220     // this is fgBBcount. As blocks are added, fgBBcount increases, fgCurBBEpochSize remains
4221     // the same, until a new BasicBlock epoch is created, such as when the blocks are all renumbered.
4222     unsigned fgCurBBEpochSize;
4223
4224     // The number of "size_t" elements required to hold a bitset large enough for fgCurBBEpochSize
4225     // bits. This is precomputed to avoid doing math every time BasicBlockBitSetTraits::GetArrSize() is called.
4226     unsigned fgBBSetCountInSizeTUnits;
4227
4228     void NewBasicBlockEpoch()
4229     {
4230         INDEBUG(unsigned oldEpochArrSize = fgBBSetCountInSizeTUnits);
4231
4232         // We have a new epoch. Compute and cache the size needed for new BlockSets.
4233         fgCurBBEpoch++;
4234         fgCurBBEpochSize = fgBBNumMax + 1;
4235         fgBBSetCountInSizeTUnits =
4236             roundUp(fgCurBBEpochSize, (unsigned)(sizeof(size_t) * 8)) / unsigned(sizeof(size_t) * 8);
4237
4238 #ifdef DEBUG
4239         // All BlockSet objects are now invalid!
4240         fgReachabilitySetsValid = false; // the bbReach sets are now invalid!
4241         fgEnterBlksSetValid     = false; // the fgEnterBlks set is now invalid!
4242
4243         if (verbose)
4244         {
4245             unsigned epochArrSize = BasicBlockBitSetTraits::GetArrSize(this, sizeof(size_t));
4246             printf("\nNew BlockSet epoch %d, # of blocks (including unused BB00): %u, bitset array size: %u (%s)",
4247                    fgCurBBEpoch, fgCurBBEpochSize, epochArrSize, (epochArrSize <= 1) ? "short" : "long");
4248             if ((fgCurBBEpoch != 1) && ((oldEpochArrSize <= 1) != (epochArrSize <= 1)))
4249             {
4250                 // If we're not just establishing the first epoch, and the epoch array size has changed such that we're
4251                 // going to change our bitset representation from short (just a size_t bitset) to long (a pointer to an
4252                 // array of size_t bitsets), then print that out.
4253                 printf("; NOTE: BlockSet size was previously %s!", (oldEpochArrSize <= 1) ? "short" : "long");
4254             }
4255             printf("\n");
4256         }
4257 #endif // DEBUG
4258     }
4259
4260     void EnsureBasicBlockEpoch()
4261     {
4262         if (fgCurBBEpochSize != fgBBNumMax + 1)
4263         {
4264             NewBasicBlockEpoch();
4265         }
4266     }
4267
4268     BasicBlock* fgNewBasicBlock(BBjumpKinds jumpKind);
4269     void fgEnsureFirstBBisScratch();
4270     bool fgFirstBBisScratch();
4271     bool fgBBisScratch(BasicBlock* block);
4272
4273     void fgExtendEHRegionBefore(BasicBlock* block);
4274     void fgExtendEHRegionAfter(BasicBlock* block);
4275
4276     BasicBlock* fgNewBBbefore(BBjumpKinds jumpKind, BasicBlock* block, bool extendRegion);
4277
4278     BasicBlock* fgNewBBafter(BBjumpKinds jumpKind, BasicBlock* block, bool extendRegion);
4279
4280     BasicBlock* fgNewBBinRegion(BBjumpKinds jumpKind,
4281                                 unsigned    tryIndex,
4282                                 unsigned    hndIndex,
4283                                 BasicBlock* nearBlk,
4284                                 bool        putInFilter = false,
4285                                 bool        runRarely   = false,
4286                                 bool        insertAtEnd = false);
4287
4288     BasicBlock* fgNewBBinRegion(BBjumpKinds jumpKind,
4289                                 BasicBlock* srcBlk,
4290                                 bool        runRarely   = false,
4291                                 bool        insertAtEnd = false);
4292
4293     BasicBlock* fgNewBBinRegion(BBjumpKinds jumpKind);
4294
4295     BasicBlock* fgNewBBinRegionWorker(BBjumpKinds jumpKind,
4296                                       BasicBlock* afterBlk,
4297                                       unsigned    xcptnIndex,
4298                                       bool        putInTryRegion);
4299
4300     void fgInsertBBbefore(BasicBlock* insertBeforeBlk, BasicBlock* newBlk);
4301     void fgInsertBBafter(BasicBlock* insertAfterBlk, BasicBlock* newBlk);
4302     void fgUnlinkBlock(BasicBlock* block);
4303
4304     unsigned fgMeasureIR();
4305
4306     bool fgModified;         // True if the flow graph has been modified recently
4307     bool fgComputePredsDone; // Have we computed the bbPreds list
4308     bool fgCheapPredsValid;  // Is the bbCheapPreds list valid?
4309     bool fgDomsComputed;     // Have we computed the dominator sets?
4310     bool fgOptimizedFinally; // Did we optimize any try-finallys?
4311
4312     bool fgHasSwitch; // any BBJ_SWITCH jumps?
4313
4314     BlockSet fgEnterBlks; // Set of blocks which have a special transfer of control; the "entry" blocks plus EH handler
4315                           // begin blocks.
4316
4317 #ifdef DEBUG
4318     bool fgReachabilitySetsValid; // Are the bbReach sets valid?
4319     bool fgEnterBlksSetValid;     // Is the fgEnterBlks set valid?
4320 #endif                            // DEBUG
4321
4322     bool fgRemoveRestOfBlock; // true if we know that we will throw
4323     bool fgStmtRemoved;       // true if we remove statements -> need new DFA
4324
4325     // There are two modes for ordering of the trees.
4326     //  - In FGOrderTree, the dominant ordering is the tree order, and the nodes contained in
4327     //    each tree and sub-tree are contiguous, and can be traversed (in gtNext/gtPrev order)
4328     //    by traversing the tree according to the order of the operands.
4329     //  - In FGOrderLinear, the dominant ordering is the linear order.
4330
4331     enum FlowGraphOrder
4332     {
4333         FGOrderTree,
4334         FGOrderLinear
4335     };
4336     FlowGraphOrder fgOrder;
4337
4338     // The following are boolean flags that keep track of the state of internal data structures
4339
4340     bool                 fgStmtListThreaded;       // true if the node list is now threaded
4341     bool                 fgCanRelocateEHRegions;   // true if we are allowed to relocate the EH regions
4342     bool                 fgEdgeWeightsComputed;    // true after we have called fgComputeEdgeWeights
4343     bool                 fgHaveValidEdgeWeights;   // true if we were successful in computing all of the edge weights
4344     bool                 fgSlopUsedInEdgeWeights;  // true if their was some slop used when computing the edge weights
4345     bool                 fgRangeUsedInEdgeWeights; // true if some of the edgeWeight are expressed in Min..Max form
4346     bool                 fgNeedsUpdateFlowGraph;   // true if we need to run fgUpdateFlowGraph
4347     BasicBlock::weight_t fgCalledCount;            // count of the number of times this method was called
4348                                                    // This is derived from the profile data
4349                                                    // or is BB_UNITY_WEIGHT when we don't have profile data
4350
4351 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
4352     bool fgFuncletsCreated; // true if the funclet creation phase has been run
4353 #endif                      // FEATURE_EH_FUNCLETS
4354
4355     bool fgGlobalMorph; // indicates if we are during the global morphing phase
4356                         // since fgMorphTree can be called from several places
4357
4358     bool     impBoxTempInUse; // the temp below is valid and available
4359     unsigned impBoxTemp;      // a temporary that is used for boxing
4360
4361 #ifdef DEBUG
4362     bool jitFallbackCompile; // Are we doing a fallback compile? That is, have we executed a NO_WAY assert,
4363                              //   and we are trying to compile again in a "safer", minopts mode?
4364 #endif
4365
4366 #if defined(DEBUG)
4367     unsigned impInlinedCodeSize;
4368 #endif
4369
4370     //-------------------------------------------------------------------------
4371
4372     void fgInit();
4373
4374     void fgImport();
4375
4376     void fgTransformIndirectCalls();
4377
4378     void fgInline();
4379
4380     void fgRemoveEmptyTry();
4381
4382     void fgRemoveEmptyFinally();
4383
4384     void fgMergeFinallyChains();
4385
4386     void fgCloneFinally();
4387
4388     void fgCleanupContinuation(BasicBlock* continuation);
4389
4390     void fgUpdateFinallyTargetFlags();
4391
4392     void fgClearAllFinallyTargetBits();
4393
4394     void fgAddFinallyTargetFlags();
4395
4396 #if FEATURE_EH_FUNCLETS && defined(_TARGET_ARM_)
4397     // Sometimes we need to defer updating the BBF_FINALLY_TARGET bit. fgNeedToAddFinallyTargetBits signals
4398     // when this is necessary.
4399     bool fgNeedToAddFinallyTargetBits;
4400 #endif // FEATURE_EH_FUNCLETS && defined(_TARGET_ARM_)
4401
4402     bool fgRetargetBranchesToCanonicalCallFinally(BasicBlock*      block,
4403                                                   BasicBlock*      handler,
4404                                                   BlockToBlockMap& continuationMap);
4405
4406     GenTree* fgGetCritSectOfStaticMethod();
4407
4408 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
4409
4410     void fgAddSyncMethodEnterExit();
4411
4412     GenTree* fgCreateMonitorTree(unsigned lvaMonitorBool, unsigned lvaThisVar, BasicBlock* block, bool enter);
4413
4414     void fgConvertSyncReturnToLeave(BasicBlock* block);
4415
4416 #endif // FEATURE_EH_FUNCLETS
4417
4418     void fgAddReversePInvokeEnterExit();
4419
4420     bool fgMoreThanOneReturnBlock();
4421
4422     // The number of separate return points in the method.
4423     unsigned fgReturnCount;
4424
4425     void fgAddInternal();
4426
4427     bool fgFoldConditional(BasicBlock* block);
4428
4429     void fgMorphStmts(BasicBlock* block, bool* lnot, bool* loadw);
4430     void fgMorphBlocks();
4431
4432     bool fgMorphBlockStmt(BasicBlock* block, GenTreeStmt* stmt DEBUGARG(const char* msg));
4433
4434     void fgSetOptions();
4435
4436 #ifdef DEBUG
4437     static fgWalkPreFn fgAssertNoQmark;
4438     void fgPreExpandQmarkChecks(GenTree* expr);
4439     void        fgPostExpandQmarkChecks();
4440     static void fgCheckQmarkAllowedForm(GenTree* tree);
4441 #endif
4442
4443     IL_OFFSET fgFindBlockILOffset(BasicBlock* block);
4444
4445     BasicBlock* fgSplitBlockAtBeginning(BasicBlock* curr);
4446     BasicBlock* fgSplitBlockAtEnd(BasicBlock* curr);
4447     BasicBlock* fgSplitBlockAfterStatement(BasicBlock* curr, GenTreeStmt* stmt);
4448     BasicBlock* fgSplitBlockAfterNode(BasicBlock* curr, GenTree* node); // for LIR
4449     BasicBlock* fgSplitEdge(BasicBlock* curr, BasicBlock* succ);
4450
4451     GenTreeStmt* fgNewStmtFromTree(GenTree* tree, BasicBlock* block, IL_OFFSETX offs);
4452     GenTreeStmt* fgNewStmtFromTree(GenTree* tree);
4453     GenTreeStmt* fgNewStmtFromTree(GenTree* tree, BasicBlock* block);
4454     GenTreeStmt* fgNewStmtFromTree(GenTree* tree, IL_OFFSETX offs);
4455
4456     GenTree* fgGetTopLevelQmark(GenTree* expr, GenTree** ppDst = nullptr);
4457     void fgExpandQmarkForCastInstOf(BasicBlock* block, GenTreeStmt* stmt);
4458     void fgExpandQmarkStmt(BasicBlock* block, GenTreeStmt* stmt);
4459     void fgExpandQmarkNodes();
4460
4461     void fgMorph();
4462
4463     // Do "simple lowering."  This functionality is (conceptually) part of "general"
4464     // lowering that is distributed between fgMorph and the lowering phase of LSRA.
4465     void fgSimpleLowering();
4466
4467     GenTree* fgInitThisClass();
4468
4469     GenTreeCall* fgGetStaticsCCtorHelper(CORINFO_CLASS_HANDLE cls, CorInfoHelpFunc helper);
4470
4471     GenTreeCall* fgGetSharedCCtor(CORINFO_CLASS_HANDLE cls);
4472
4473     bool backendRequiresLocalVarLifetimes()
4474     {
4475         return !opts.MinOpts() || m_pLinearScan->willEnregisterLocalVars();
4476     }
4477
4478     void fgLocalVarLiveness();
4479
4480     void fgLocalVarLivenessInit();
4481
4482     void fgPerNodeLocalVarLiveness(GenTree* node);
4483     void fgPerBlockLocalVarLiveness();
4484
4485     VARSET_VALRET_TP fgGetHandlerLiveVars(BasicBlock* block);
4486
4487     void fgLiveVarAnalysis(bool updateInternalOnly = false);
4488
4489     void fgComputeLifeCall(VARSET_TP& life, GenTreeCall* call);
4490
4491     void fgComputeLifeTrackedLocalUse(VARSET_TP& life, LclVarDsc& varDsc, GenTreeLclVarCommon* node);
4492     bool fgComputeLifeTrackedLocalDef(VARSET_TP&           life,
4493                                       VARSET_VALARG_TP     keepAliveVars,
4494                                       LclVarDsc&           varDsc,
4495                                       GenTreeLclVarCommon* node);
4496     void fgComputeLifeUntrackedLocal(VARSET_TP&           life,
4497                                      VARSET_VALARG_TP     keepAliveVars,
4498                                      LclVarDsc&           varDsc,
4499                                      GenTreeLclVarCommon* lclVarNode);
4500     bool fgComputeLifeLocal(VARSET_TP& life, VARSET_VALARG_TP keepAliveVars, GenTree* lclVarNode);
4501
4502     void fgComputeLife(VARSET_TP&       life,
4503                        GenTree*         startNode,
4504                        GenTree*         endNode,
4505                        VARSET_VALARG_TP volatileVars,
4506                        bool* pStmtInfoDirty DEBUGARG(bool* treeModf));
4507
4508     void fgComputeLifeLIR(VARSET_TP& life, BasicBlock* block, VARSET_VALARG_TP volatileVars);
4509
4510     bool fgRemoveDeadStore(GenTree**        pTree,
4511                            LclVarDsc*       varDsc,
4512                            VARSET_VALARG_TP life,
4513                            bool*            doAgain,
4514                            bool* pStmtInfoDirty DEBUGARG(bool* treeModf));
4515
4516     // For updating liveset during traversal AFTER fgComputeLife has completed
4517     VARSET_VALRET_TP fgGetVarBits(GenTree* tree);
4518     VARSET_VALRET_TP fgUpdateLiveSet(VARSET_VALARG_TP liveSet, GenTree* tree);
4519
4520     // Returns the set of live variables after endTree,
4521     // assuming that liveSet is the set of live variables BEFORE tree.
4522     // Requires that fgComputeLife has completed, and that tree is in the same
4523     // statement as endTree, and that it comes before endTree in execution order
4524
4525     VARSET_VALRET_TP fgUpdateLiveSet(VARSET_VALARG_TP liveSet, GenTree* tree, GenTree* endTree)
4526     {
4527         VARSET_TP newLiveSet(VarSetOps::MakeCopy(this, liveSet));
4528         while (tree != nullptr && tree != endTree->gtNext)
4529         {
4530             VarSetOps::AssignNoCopy(this, newLiveSet, fgUpdateLiveSet(newLiveSet, tree));
4531             tree = tree->gtNext;
4532         }
4533         assert(tree == endTree->gtNext);
4534         return newLiveSet;
4535     }
4536
4537     void fgInterBlockLocalVarLiveness();
4538
4539     // The presence of a partial definition presents some difficulties for SSA: this is both a use of some SSA name
4540     // 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
4541     // whether to treat that as the use or def.  It chooses the "use", and thus the old SSA name.  This map allows us
4542     // to record/recover the "def" SSA number, given the lcl var node for "x" in such a tree.
4543     typedef JitHashTable<GenTree*, JitPtrKeyFuncs<GenTree>, unsigned> NodeToUnsignedMap;
4544     NodeToUnsignedMap* m_opAsgnVarDefSsaNums;
4545     NodeToUnsignedMap* GetOpAsgnVarDefSsaNums()
4546     {
4547         if (m_opAsgnVarDefSsaNums == nullptr)
4548         {
4549             m_opAsgnVarDefSsaNums = new (getAllocator()) NodeToUnsignedMap(getAllocator());
4550         }
4551         return m_opAsgnVarDefSsaNums;
4552     }
4553
4554     // Requires value numbering phase to have completed. Returns the value number ("gtVN") of the
4555     // "tree," EXCEPT in the case of GTF_VAR_USEASG, because the tree node's gtVN member is the
4556     // "use" VN. Performs a lookup into the map of (use asg tree -> def VN.) to return the "def's"
4557     // VN.
4558     inline ValueNum GetUseAsgDefVNOrTreeVN(GenTree* tree);
4559
4560     // Requires that "lcl" has the GTF_VAR_DEF flag set.  Returns the SSA number of "lcl".
4561     // Except: assumes that lcl is a def, and if it is
4562     // a partial def (GTF_VAR_USEASG), looks up and returns the SSA number for the "def",
4563     // rather than the "use" SSA number recorded in the tree "lcl".
4564     inline unsigned GetSsaNumForLocalVarDef(GenTree* lcl);
4565
4566     // Performs SSA conversion.
4567     void fgSsaBuild();
4568
4569     // Reset any data structures to the state expected by "fgSsaBuild", so it can be run again.
4570     void fgResetForSsa();
4571
4572     unsigned fgSsaPassesCompleted; // Number of times fgSsaBuild has been run.
4573
4574     // Returns "true" if a struct temp of the given type requires needs zero init in this block
4575     inline bool fgStructTempNeedsExplicitZeroInit(LclVarDsc* varDsc, BasicBlock* block);
4576
4577     // The value numbers for this compilation.
4578     ValueNumStore* vnStore;
4579
4580 public:
4581     ValueNumStore* GetValueNumStore()
4582     {
4583         return vnStore;
4584     }
4585
4586     // Do value numbering (assign a value number to each
4587     // tree node).
4588     void fgValueNumber();
4589
4590     // Computes new GcHeap VN via the assignment H[elemTypeEq][arrVN][inx][fldSeq] = rhsVN.
4591     // Assumes that "elemTypeEq" is the (equivalence class rep) of the array element type.
4592     // The 'indType' is the indirection type of the lhs of the assignment and will typically
4593     // match the element type of the array or fldSeq.  When this type doesn't match
4594     // or if the fldSeq is 'NotAField' we invalidate the array contents H[elemTypeEq][arrVN]
4595     //
4596     ValueNum fgValueNumberArrIndexAssign(CORINFO_CLASS_HANDLE elemTypeEq,
4597                                          ValueNum             arrVN,
4598                                          ValueNum             inxVN,
4599                                          FieldSeqNode*        fldSeq,
4600                                          ValueNum             rhsVN,
4601                                          var_types            indType);
4602
4603     // Requires that "tree" is a GT_IND marked as an array index, and that its address argument
4604     // has been parsed to yield the other input arguments.  If evaluation of the address
4605     // can raise exceptions, those should be captured in the exception set "excVN."
4606     // Assumes that "elemTypeEq" is the (equivalence class rep) of the array element type.
4607     // Marks "tree" with the VN for H[elemTypeEq][arrVN][inx][fldSeq] (for the liberal VN; a new unique
4608     // VN for the conservative VN.)  Also marks the tree's argument as the address of an array element.
4609     // The type tree->TypeGet() will typically match the element type of the array or fldSeq.
4610     // When this type doesn't match or if the fldSeq is 'NotAField' we return a new unique VN
4611     //
4612     ValueNum fgValueNumberArrIndexVal(GenTree*             tree,
4613                                       CORINFO_CLASS_HANDLE elemTypeEq,
4614                                       ValueNum             arrVN,
4615                                       ValueNum             inxVN,
4616                                       ValueNum             excVN,
4617                                       FieldSeqNode*        fldSeq);
4618
4619     // Requires "funcApp" to be a VNF_PtrToArrElem, and "addrXvn" to represent the exception set thrown
4620     // by evaluating the array index expression "tree".  Returns the value number resulting from
4621     // dereferencing the array in the current GcHeap state.  If "tree" is non-null, it must be the
4622     // "GT_IND" that does the dereference, and it is given the returned value number.
4623     ValueNum fgValueNumberArrIndexVal(GenTree* tree, struct VNFuncApp* funcApp, ValueNum addrXvn);
4624
4625     // Compute the value number for a byref-exposed load of the given type via the given pointerVN.
4626     ValueNum fgValueNumberByrefExposedLoad(var_types type, ValueNum pointerVN);
4627
4628     unsigned fgVNPassesCompleted; // Number of times fgValueNumber has been run.
4629
4630     // Utility functions for fgValueNumber.
4631
4632     // Perform value-numbering for the trees in "blk".
4633     void fgValueNumberBlock(BasicBlock* blk);
4634
4635     // Requires that "entryBlock" is the entry block of loop "loopNum", and that "loopNum" is the
4636     // innermost loop of which "entryBlock" is the entry.  Returns the value number that should be
4637     // assumed for the memoryKind at the start "entryBlk".
4638     ValueNum fgMemoryVNForLoopSideEffects(MemoryKind memoryKind, BasicBlock* entryBlock, unsigned loopNum);
4639
4640     // Called when an operation (performed by "tree", described by "msg") may cause the GcHeap to be mutated.
4641     // As GcHeap is a subset of ByrefExposed, this will also annotate the ByrefExposed mutation.
4642     void fgMutateGcHeap(GenTree* tree DEBUGARG(const char* msg));
4643
4644     // Called when an operation (performed by "tree", described by "msg") may cause an address-exposed local to be
4645     // mutated.
4646     void fgMutateAddressExposedLocal(GenTree* tree DEBUGARG(const char* msg));
4647
4648     // For a GC heap store at curTree, record the new curMemoryVN's and update curTree's MemorySsaMap.
4649     // As GcHeap is a subset of ByrefExposed, this will also record the ByrefExposed store.
4650     void recordGcHeapStore(GenTree* curTree, ValueNum gcHeapVN DEBUGARG(const char* msg));
4651
4652     // For a store to an address-exposed local at curTree, record the new curMemoryVN and update curTree's MemorySsaMap.
4653     void recordAddressExposedLocalStore(GenTree* curTree, ValueNum memoryVN DEBUGARG(const char* msg));
4654
4655     // Tree caused an update in the current memory VN.  If "tree" has an associated heap SSA #, record that
4656     // value in that SSA #.
4657     void fgValueNumberRecordMemorySsa(MemoryKind memoryKind, GenTree* tree);
4658
4659     // The input 'tree' is a leaf node that is a constant
4660     // Assign the proper value number to the tree
4661     void fgValueNumberTreeConst(GenTree* tree);
4662
4663     // Assumes that all inputs to "tree" have had value numbers assigned; assigns a VN to tree.
4664     // (With some exceptions: the VN of the lhs of an assignment is assigned as part of the
4665     // assignment.)
4666     void fgValueNumberTree(GenTree* tree);
4667
4668     // Does value-numbering for a block assignment.
4669     void fgValueNumberBlockAssignment(GenTree* tree);
4670
4671     // Does value-numbering for a cast tree.
4672     void fgValueNumberCastTree(GenTree* tree);
4673
4674     // Does value-numbering for an intrinsic tree.
4675     void fgValueNumberIntrinsic(GenTree* tree);
4676
4677     // Does value-numbering for a call.  We interpret some helper calls.
4678     void fgValueNumberCall(GenTreeCall* call);
4679
4680     // The VN of some nodes in "args" may have changed -- reassign VNs to the arg list nodes.
4681     void fgUpdateArgListVNs(GenTreeArgList* args);
4682
4683     // Does value-numbering for a helper "call" that has a VN function symbol "vnf".
4684     void fgValueNumberHelperCallFunc(GenTreeCall* call, VNFunc vnf, ValueNumPair vnpExc);
4685
4686     // Requires "helpCall" to be a helper call.  Assigns it a value number;
4687     // we understand the semantics of some of the calls.  Returns "true" if
4688     // the call may modify the heap (we assume arbitrary memory side effects if so).
4689     bool fgValueNumberHelperCall(GenTreeCall* helpCall);
4690
4691     // Requires that "helpFunc" is one of the pure Jit Helper methods.
4692     // Returns the corresponding VNFunc to use for value numbering
4693     VNFunc fgValueNumberJitHelperMethodVNFunc(CorInfoHelpFunc helpFunc);
4694
4695     // Adds the exception set for the current tree node which has a memory indirection operation
4696     void fgValueNumberAddExceptionSetForIndirection(GenTree* tree, GenTree* baseAddr);
4697
4698     // Adds the exception sets for the current tree node which is performing a division or modulus operation
4699     void fgValueNumberAddExceptionSetForDivision(GenTree* tree);
4700
4701     // Adds the exception set for the current tree node which is performing a overflow checking operation
4702     void fgValueNumberAddExceptionSetForOverflow(GenTree* tree);
4703
4704     // Adds the exception set for the current tree node which is performing a ckfinite operation
4705     void fgValueNumberAddExceptionSetForCkFinite(GenTree* tree);
4706
4707     // Adds the exception sets for the current tree node
4708     void fgValueNumberAddExceptionSet(GenTree* tree);
4709
4710     // These are the current value number for the memory implicit variables while
4711     // doing value numbering.  These are the value numbers under the "liberal" interpretation
4712     // of memory values; the "conservative" interpretation needs no VN, since every access of
4713     // memory yields an unknown value.
4714     ValueNum fgCurMemoryVN[MemoryKindCount];
4715
4716     // Return a "pseudo"-class handle for an array element type.  If "elemType" is TYP_STRUCT,
4717     // requires "elemStructType" to be non-null (and to have a low-order zero).  Otherwise, low order bit
4718     // is 1, and the rest is an encoding of "elemTyp".
4719     static CORINFO_CLASS_HANDLE EncodeElemType(var_types elemTyp, CORINFO_CLASS_HANDLE elemStructType)
4720     {
4721         if (elemStructType != nullptr)
4722         {
4723             assert(varTypeIsStruct(elemTyp) || elemTyp == TYP_REF || elemTyp == TYP_BYREF ||
4724                    varTypeIsIntegral(elemTyp));
4725             assert((size_t(elemStructType) & 0x1) == 0x0); // Make sure the encoding below is valid.
4726             return elemStructType;
4727         }
4728         else
4729         {
4730             assert(elemTyp != TYP_STRUCT);
4731             elemTyp = varTypeUnsignedToSigned(elemTyp);
4732             return CORINFO_CLASS_HANDLE(size_t(elemTyp) << 1 | 0x1);
4733         }
4734     }
4735     // If "clsHnd" is the result of an "EncodePrim" call, returns true and sets "*pPrimType" to the
4736     // var_types it represents.  Otherwise, returns TYP_STRUCT (on the assumption that "clsHnd" is
4737     // the struct type of the element).
4738     static var_types DecodeElemType(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd)
4739     {
4740         size_t clsHndVal = size_t(clsHnd);
4741         if (clsHndVal & 0x1)
4742         {
4743             return var_types(clsHndVal >> 1);
4744         }
4745         else
4746         {
4747             return TYP_STRUCT;
4748         }
4749     }
4750
4751     // Convert a BYTE which represents the VM's CorInfoGCtype to the JIT's var_types
4752     var_types getJitGCType(BYTE gcType);
4753
4754     enum structPassingKind
4755     {
4756         SPK_Unknown,       // Invalid value, never returned
4757         SPK_PrimitiveType, // The struct is passed/returned using a primitive type.
4758         SPK_EnclosingType, // Like SPK_Primitive type, but used for return types that
4759                            //  require a primitive type temp that is larger than the struct size.
4760                            //  Currently used for structs of size 3, 5, 6, or 7 bytes.
4761         SPK_ByValue,       // The struct is passed/returned by value (using the ABI rules)
4762                            //  for ARM64 and UNIX_X64 in multiple registers. (when all of the
4763                            //   parameters registers are used, then the stack will be used)
4764                            //  for X86 passed on the stack, for ARM32 passed in registers
4765                            //   or the stack or split between registers and the stack.
4766         SPK_ByValueAsHfa,  // The struct is passed/returned as an HFA in multiple registers.
4767         SPK_ByReference
4768     }; // The struct is passed/returned by reference to a copy/buffer.
4769
4770     // Get the "primitive" type that is is used when we are given a struct of size 'structSize'.
4771     // For pointer sized structs the 'clsHnd' is used to determine if the struct contains GC ref.
4772     // A "primitive" type is one of the scalar types: byte, short, int, long, ref, float, double
4773     // If we can't or shouldn't use a "primitive" type then TYP_UNKNOWN is returned.
4774     //
4775     // isVarArg is passed for use on Windows Arm64 to change the decision returned regarding
4776     // hfa types.
4777     //
4778     var_types getPrimitiveTypeForStruct(unsigned structSize, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd, bool isVarArg);
4779
4780     // Get the type that is used to pass values of the given struct type.
4781     // isVarArg is passed for use on Windows Arm64 to change the decision returned regarding
4782     // hfa types.
4783     //
4784     var_types getArgTypeForStruct(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd,
4785                                   structPassingKind*   wbPassStruct,
4786                                   bool                 isVarArg,
4787                                   unsigned             structSize);
4788
4789     // Get the type that is used to return values of the given struct type.
4790     // If the size is unknown, pass 0 and it will be determined from 'clsHnd'.
4791     var_types getReturnTypeForStruct(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd,
4792                                      structPassingKind*   wbPassStruct = nullptr,
4793                                      unsigned             structSize   = 0);
4794
4795 #ifdef DEBUG
4796     // Print a representation of "vnp" or "vn" on standard output.
4797     // If "level" is non-zero, we also print out a partial expansion of the value.
4798     void vnpPrint(ValueNumPair vnp, unsigned level);
4799     void vnPrint(ValueNum vn, unsigned level);
4800 #endif
4801
4802     bool fgDominate(BasicBlock* b1, BasicBlock* b2); // Return true if b1 dominates b2
4803
4804     // Dominator computation member functions
4805     // Not exposed outside Compiler
4806 protected:
4807     bool fgReachable(BasicBlock* b1, BasicBlock* b2); // Returns true if block b1 can reach block b2
4808
4809     void fgComputeDoms(); // Computes the immediate dominators for each basic block in the
4810                           // flow graph.  We first assume the fields bbIDom on each
4811                           // basic block are invalid. This computation is needed later
4812                           // by fgBuildDomTree to build the dominance tree structure.
4813                           // Based on: A Simple, Fast Dominance Algorithm
4814                           // by Keith D. Cooper, Timothy J. Harvey, and Ken Kennedy
4815
4816     void fgCompDominatedByExceptionalEntryBlocks();
4817
4818     BlockSet_ValRet_T fgGetDominatorSet(BasicBlock* block); // Returns a set of blocks that dominate the given block.
4819     // Note: this is relatively slow compared to calling fgDominate(),
4820     // especially if dealing with a single block versus block check.
4821
4822     void fgComputeReachabilitySets(); // Compute bbReach sets. (Also sets BBF_GC_SAFE_POINT flag on blocks.)
4823
4824     void fgComputeEnterBlocksSet(); // Compute the set of entry blocks, 'fgEnterBlks'.
4825
4826     bool fgRemoveUnreachableBlocks(); // Remove blocks determined to be unreachable by the bbReach sets.
4827
4828     void fgComputeReachability(); // Perform flow graph node reachability analysis.
4829
4830     BasicBlock* fgIntersectDom(BasicBlock* a, BasicBlock* b); // Intersect two immediate dominator sets.
4831
4832     void fgDfsInvPostOrder(); // In order to compute dominance using fgIntersectDom, the flow graph nodes must be
4833                               // processed in topological sort, this function takes care of that.
4834
4835     void fgDfsInvPostOrderHelper(BasicBlock* block, BlockSet& visited, unsigned* count);
4836
4837     BlockSet_ValRet_T fgDomFindStartNodes(); // Computes which basic blocks don't have incoming edges in the flow graph.
4838                                              // Returns this as a set.
4839
4840     BlockSet_ValRet_T fgDomTreeEntryNodes(BasicBlockList** domTree); // Computes which nodes in the dominance forest are
4841                                                                      // root nodes. Returns this as a set.
4842
4843 #ifdef DEBUG
4844     void fgDispDomTree(BasicBlockList** domTree); // Helper that prints out the Dominator Tree in debug builds.
4845 #endif                                            // DEBUG
4846
4847     void fgBuildDomTree(); // Once we compute all the immediate dominator sets for each node in the flow graph
4848                            // (performed by fgComputeDoms), this procedure builds the dominance tree represented
4849                            // adjacency lists.
4850
4851     // In order to speed up the queries of the form 'Does A dominates B', we can perform a DFS preorder and postorder
4852     // traversal of the dominance tree and the dominance query will become A dominates B iif preOrder(A) <= preOrder(B)
4853     // && postOrder(A) >= postOrder(B) making the computation O(1).
4854     void fgTraverseDomTree(unsigned bbNum, BasicBlockList** domTree, unsigned* preNum, unsigned* postNum);
4855
4856     // When the flow graph changes, we need to update the block numbers, predecessor lists, reachability sets, and
4857     // dominators.
4858     void fgUpdateChangedFlowGraph();
4859
4860 public:
4861     // Compute the predecessors of the blocks in the control flow graph.
4862     void fgComputePreds();
4863
4864     // Remove all predecessor information.
4865     void fgRemovePreds();
4866
4867     // Compute the cheap flow graph predecessors lists. This is used in some early phases
4868     // before the full predecessors lists are computed.
4869     void fgComputeCheapPreds();
4870
4871 private:
4872     void fgAddCheapPred(BasicBlock* block, BasicBlock* blockPred);
4873
4874     void fgRemoveCheapPred(BasicBlock* block, BasicBlock* blockPred);
4875
4876 public:
4877     enum GCPollType
4878     {
4879         GCPOLL_NONE,
4880         GCPOLL_CALL,
4881         GCPOLL_INLINE
4882     };
4883
4884     // Initialize the per-block variable sets (used for liveness analysis).
4885     void fgInitBlockVarSets();
4886
4887     // true if we've gone through and created GC Poll calls.
4888     bool fgGCPollsCreated;
4889     void fgMarkGCPollBlocks();
4890     void fgCreateGCPolls();
4891     bool fgCreateGCPoll(GCPollType pollType, BasicBlock* block);
4892
4893     // Requires that "block" is a block that returns from
4894     // a finally.  Returns the number of successors (jump targets of
4895     // of blocks in the covered "try" that did a "LEAVE".)
4896     unsigned fgNSuccsOfFinallyRet(BasicBlock* block);
4897
4898     // Requires that "block" is a block that returns (in the sense of BBJ_EHFINALLYRET) from
4899     // a finally.  Returns its "i"th successor (jump targets of
4900     // of blocks in the covered "try" that did a "LEAVE".)
4901     // Requires that "i" < fgNSuccsOfFinallyRet(block).
4902     BasicBlock* fgSuccOfFinallyRet(BasicBlock* block, unsigned i);
4903
4904 private:
4905     // Factor out common portions of the impls of the methods above.
4906     void fgSuccOfFinallyRetWork(BasicBlock* block, unsigned i, BasicBlock** bres, unsigned* nres);
4907
4908 public:
4909     // For many purposes, it is desirable to be able to enumerate the *distinct* targets of a switch statement,
4910     // skipping duplicate targets.  (E.g., in flow analyses that are only interested in the set of possible targets.)
4911     // SwitchUniqueSuccSet contains the non-duplicated switch targets.
4912     // (Code that modifies the jump table of a switch has an obligation to call Compiler::UpdateSwitchTableTarget,
4913     // which in turn will call the "UpdateTarget" method of this type if a SwitchUniqueSuccSet has already
4914     // been computed for the switch block.  If a switch block is deleted or is transformed into a non-switch,
4915     // we leave the entry associated with the block, but it will no longer be accessed.)
4916     struct SwitchUniqueSuccSet
4917     {
4918         unsigned     numDistinctSuccs; // Number of distinct targets of the switch.
4919         BasicBlock** nonDuplicates;    // Array of "numDistinctSuccs", containing all the distinct switch target
4920                                        // successors.
4921
4922         // The switch block "switchBlk" just had an entry with value "from" modified to the value "to".
4923         // Update "this" as necessary: if "from" is no longer an element of the jump table of "switchBlk",
4924         // remove it from "this", and ensure that "to" is a member.  Use "alloc" to do any required allocation.
4925         void UpdateTarget(CompAllocator alloc, BasicBlock* switchBlk, BasicBlock* from, BasicBlock* to);
4926     };
4927
4928     typedef JitHashTable<BasicBlock*, JitPtrKeyFuncs<BasicBlock>, SwitchUniqueSuccSet> BlockToSwitchDescMap;
4929
4930 private:
4931     // Maps BasicBlock*'s that end in switch statements to SwitchUniqueSuccSets that allow
4932     // iteration over only the distinct successors.
4933     BlockToSwitchDescMap* m_switchDescMap;
4934
4935 public:
4936     BlockToSwitchDescMap* GetSwitchDescMap(bool createIfNull = true)
4937     {
4938         if ((m_switchDescMap == nullptr) && createIfNull)
4939         {
4940             m_switchDescMap = new (getAllocator()) BlockToSwitchDescMap(getAllocator());
4941         }
4942         return m_switchDescMap;
4943     }
4944
4945     // Invalidate the map of unique switch block successors. For example, since the hash key of the map
4946     // depends on block numbers, we must invalidate the map when the blocks are renumbered, to ensure that
4947     // we don't accidentally look up and return the wrong switch data.
4948     void InvalidateUniqueSwitchSuccMap()
4949     {
4950         m_switchDescMap = nullptr;
4951     }
4952
4953     // Requires "switchBlock" to be a block that ends in a switch.  Returns
4954     // the corresponding SwitchUniqueSuccSet.
4955     SwitchUniqueSuccSet GetDescriptorForSwitch(BasicBlock* switchBlk);
4956
4957     // The switch block "switchBlk" just had an entry with value "from" modified to the value "to".
4958     // Update "this" as necessary: if "from" is no longer an element of the jump table of "switchBlk",
4959     // remove it from "this", and ensure that "to" is a member.
4960     void UpdateSwitchTableTarget(BasicBlock* switchBlk, BasicBlock* from, BasicBlock* to);
4961
4962     // Remove the "SwitchUniqueSuccSet" of "switchBlk" in the BlockToSwitchDescMap.
4963     void fgInvalidateSwitchDescMapEntry(BasicBlock* switchBlk);
4964
4965     BasicBlock* fgFirstBlockOfHandler(BasicBlock* block);
4966
4967     flowList* fgGetPredForBlock(BasicBlock* block, BasicBlock* blockPred);
4968
4969     flowList* fgGetPredForBlock(BasicBlock* block, BasicBlock* blockPred, flowList*** ptrToPred);
4970
4971     flowList* fgSpliceOutPred(BasicBlock* block, BasicBlock* blockPred);
4972
4973     flowList* fgRemoveRefPred(BasicBlock* block, BasicBlock* blockPred);
4974
4975     flowList* fgRemoveAllRefPreds(BasicBlock* block, BasicBlock* blockPred);
4976
4977     flowList* fgRemoveAllRefPreds(BasicBlock* block, flowList** ptrToPred);
4978
4979     void fgRemoveBlockAsPred(BasicBlock* block);
4980
4981     void fgChangeSwitchBlock(BasicBlock* oldSwitchBlock, BasicBlock* newSwitchBlock);
4982
4983     void fgReplaceSwitchJumpTarget(BasicBlock* blockSwitch, BasicBlock* newTarget, BasicBlock* oldTarget);
4984
4985     void fgReplaceJumpTarget(BasicBlock* block, BasicBlock* newTarget, BasicBlock* oldTarget);
4986
4987     void fgReplacePred(BasicBlock* block, BasicBlock* oldPred, BasicBlock* newPred);
4988
4989     flowList* fgAddRefPred(BasicBlock* block,
4990                            BasicBlock* blockPred,
4991                            flowList*   oldEdge           = nullptr,
4992                            bool        initializingPreds = false); // Only set to 'true' when we are computing preds in
4993                                                                    // fgComputePreds()
4994
4995     void fgFindBasicBlocks();
4996
4997     bool fgIsBetterFallThrough(BasicBlock* bCur, BasicBlock* bAlt);
4998
4999     bool fgCheckEHCanInsertAfterBlock(BasicBlock* blk, unsigned regionIndex, bool putInTryRegion);
5000
5001     BasicBlock* fgFindInsertPoint(unsigned    regionIndex,
5002                                   bool        putInTryRegion,
5003                                   BasicBlock* startBlk,
5004                                   BasicBlock* endBlk,
5005                                   BasicBlock* nearBlk,
5006                                   BasicBlock* jumpBlk,
5007                                   bool        runRarely);
5008
5009     unsigned fgGetNestingLevel(BasicBlock* block, unsigned* pFinallyNesting = nullptr);
5010
5011     void fgRemoveEmptyBlocks();
5012
5013     void fgRemoveStmt(BasicBlock* block, GenTreeStmt* stmt);
5014
5015     bool fgCheckRemoveStmt(BasicBlock* block, GenTreeStmt* stmt);
5016
5017     void fgCreateLoopPreHeader(unsigned lnum);
5018
5019     void fgUnreachableBlock(BasicBlock* block);
5020
5021     void fgRemoveConditionalJump(BasicBlock* block);
5022
5023     BasicBlock* fgLastBBInMainFunction();
5024
5025     BasicBlock* fgEndBBAfterMainFunction();
5026
5027     void fgUnlinkRange(BasicBlock* bBeg, BasicBlock* bEnd);
5028
5029     void fgRemoveBlock(BasicBlock* block, bool unreachable);
5030
5031     bool fgCanCompactBlocks(BasicBlock* block, BasicBlock* bNext);
5032
5033     void fgCompactBlocks(BasicBlock* block, BasicBlock* bNext);
5034
5035     void fgUpdateLoopsAfterCompacting(BasicBlock* block, BasicBlock* bNext);
5036
5037     BasicBlock* fgConnectFallThrough(BasicBlock* bSrc, BasicBlock* bDst);
5038
5039     bool fgRenumberBlocks();
5040
5041     bool fgExpandRarelyRunBlocks();
5042
5043     bool fgEhAllowsMoveBlock(BasicBlock* bBefore, BasicBlock* bAfter);
5044
5045     void fgMoveBlocksAfter(BasicBlock* bStart, BasicBlock* bEnd, BasicBlock* insertAfterBlk);
5046
5047     enum FG_RELOCATE_TYPE
5048     {
5049         FG_RELOCATE_TRY,    // relocate the 'try' region
5050         FG_RELOCATE_HANDLER // relocate the handler region (including the filter if necessary)
5051     };
5052     BasicBlock* fgRelocateEHRange(unsigned regionIndex, FG_RELOCATE_TYPE relocateType);
5053
5054 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
5055 #if defined(_TARGET_ARM_)
5056     void fgClearFinallyTargetBit(BasicBlock* block);
5057 #endif // defined(_TARGET_ARM_)
5058     bool fgIsIntraHandlerPred(BasicBlock* predBlock, BasicBlock* block);
5059     bool fgAnyIntraHandlerPreds(BasicBlock* block);
5060     void fgInsertFuncletPrologBlock(BasicBlock* block);
5061     void fgCreateFuncletPrologBlocks();
5062     void fgCreateFunclets();
5063 #else  // !FEATURE_EH_FUNCLETS
5064     bool fgRelocateEHRegions();
5065 #endif // !FEATURE_EH_FUNCLETS
5066
5067     bool fgOptimizeUncondBranchToSimpleCond(BasicBlock* block, BasicBlock* target);
5068
5069     bool fgBlockEndFavorsTailDuplication(BasicBlock* block);
5070
5071     bool fgBlockIsGoodTailDuplicationCandidate(BasicBlock* block);
5072
5073     bool fgOptimizeEmptyBlock(BasicBlock* block);
5074
5075     bool fgOptimizeBranchToEmptyUnconditional(BasicBlock* block, BasicBlock* bDest);
5076
5077     bool fgOptimizeBranch(BasicBlock* bJump);
5078
5079     bool fgOptimizeSwitchBranches(BasicBlock* block);
5080
5081     bool fgOptimizeBranchToNext(BasicBlock* block, BasicBlock* bNext, BasicBlock* bPrev);
5082
5083     bool fgOptimizeSwitchJumps();
5084 #ifdef DEBUG
5085     void fgPrintEdgeWeights();
5086 #endif
5087     void                 fgComputeBlockAndEdgeWeights();
5088     BasicBlock::weight_t fgComputeMissingBlockWeights();
5089     void fgComputeCalledCount(BasicBlock::weight_t returnWeight);
5090     void fgComputeEdgeWeights();
5091
5092     void fgReorderBlocks();
5093
5094     void fgDetermineFirstColdBlock();
5095
5096     bool fgIsForwardBranch(BasicBlock* bJump, BasicBlock* bSrc = nullptr);
5097
5098     bool fgUpdateFlowGraph(bool doTailDup = false);
5099
5100     void fgFindOperOrder();
5101
5102     // method that returns if you should split here
5103     typedef bool(fgSplitPredicate)(GenTree* tree, GenTree* parent, fgWalkData* data);
5104
5105     void fgSetBlockOrder();
5106
5107     void fgRemoveReturnBlock(BasicBlock* block);
5108
5109     /* Helper code that has been factored out */
5110     inline void fgConvertBBToThrowBB(BasicBlock* block);
5111
5112     bool fgCastNeeded(GenTree* tree, var_types toType);
5113     GenTree* fgDoNormalizeOnStore(GenTree* tree);
5114     GenTree* fgMakeTmpArgNode(fgArgTabEntry* curArgTabEntry);
5115
5116     // The following check for loops that don't execute calls
5117     bool fgLoopCallMarked;
5118
5119     void fgLoopCallTest(BasicBlock* srcBB, BasicBlock* dstBB);
5120     void fgLoopCallMark();
5121
5122     void fgMarkLoopHead(BasicBlock* block);
5123
5124     unsigned fgGetCodeEstimate(BasicBlock* block);
5125
5126 #if DUMP_FLOWGRAPHS
5127     const char* fgProcessEscapes(const char* nameIn, escapeMapping_t* map);
5128     FILE* fgOpenFlowGraphFile(bool* wbDontClose, Phases phase, LPCWSTR type);
5129     bool fgDumpFlowGraph(Phases phase);
5130
5131 #endif // DUMP_FLOWGRAPHS
5132
5133 #ifdef DEBUG
5134     void fgDispDoms();
5135     void fgDispReach();
5136     void fgDispBBLiveness(BasicBlock* block);
5137     void fgDispBBLiveness();
5138     void fgTableDispBasicBlock(BasicBlock* block, int ibcColWidth = 0);
5139     void fgDispBasicBlocks(BasicBlock* firstBlock, BasicBlock* lastBlock, bool dumpTrees);
5140     void fgDispBasicBlocks(bool dumpTrees = false);
5141     void fgDumpStmtTree(GenTreeStmt* stmt, unsigned bbNum);
5142     void fgDumpBlock(BasicBlock* block);
5143     void fgDumpTrees(BasicBlock* firstBlock, BasicBlock* lastBlock);
5144
5145     static fgWalkPreFn fgStress64RsltMulCB;
5146     void               fgStress64RsltMul();
5147     void               fgDebugCheckUpdate();
5148     void fgDebugCheckBBlist(bool checkBBNum = false, bool checkBBRefs = true);
5149     void fgDebugCheckBlockLinks();
5150     void fgDebugCheckLinks(bool morphTrees = false);
5151     void fgDebugCheckStmtsList(BasicBlock* block, bool morphTrees);
5152     void fgDebugCheckNodeLinks(BasicBlock* block, GenTreeStmt* stmt);
5153     void fgDebugCheckNodesUniqueness();
5154
5155     void fgDebugCheckFlags(GenTree* tree);
5156     void fgDebugCheckFlagsHelper(GenTree* tree, unsigned treeFlags, unsigned chkFlags);
5157     void fgDebugCheckTryFinallyExits();
5158 #endif
5159
5160     static GenTree* fgGetFirstNode(GenTree* tree);
5161
5162     //--------------------- Walking the trees in the IR -----------------------
5163
5164     struct fgWalkData
5165     {
5166         Compiler*     compiler;
5167         fgWalkPreFn*  wtprVisitorFn;
5168         fgWalkPostFn* wtpoVisitorFn;
5169         void*         pCallbackData; // user-provided data
5170         bool          wtprLclsOnly;  // whether to only visit lclvar nodes
5171         GenTree*      parent;        // parent of current node, provided to callback
5172         GenTreeStack* parentStack;   // stack of parent nodes, if asked for
5173 #ifdef DEBUG
5174         bool printModified; // callback can use this
5175 #endif
5176     };
5177
5178     fgWalkResult fgWalkTreePre(GenTree**    pTree,
5179                                fgWalkPreFn* visitor,
5180                                void*        pCallBackData = nullptr,
5181                                bool         lclVarsOnly   = false,
5182                                bool         computeStack  = false);
5183
5184     fgWalkResult fgWalkTree(GenTree**     pTree,
5185                             fgWalkPreFn*  preVisitor,
5186                             fgWalkPostFn* postVisitor,
5187                             void*         pCallBackData = nullptr);
5188
5189     void fgWalkAllTreesPre(fgWalkPreFn* visitor, void* pCallBackData);
5190
5191     //----- Postorder
5192
5193     fgWalkResult fgWalkTreePost(GenTree**     pTree,
5194                                 fgWalkPostFn* visitor,
5195                                 void*         pCallBackData = nullptr,
5196                                 bool          computeStack  = false);
5197
5198     // An fgWalkPreFn that looks for expressions that have inline throws in
5199     // minopts mode. Basically it looks for tress with gtOverflowEx() or
5200     // GTF_IND_RNGCHK.  It returns WALK_ABORT if one is found.  It
5201     // returns WALK_SKIP_SUBTREES if GTF_EXCEPT is not set (assumes flags
5202     // properly propagated to parent trees).  It returns WALK_CONTINUE
5203     // otherwise.
5204     static fgWalkResult fgChkThrowCB(GenTree** pTree, Compiler::fgWalkData* data);
5205     static fgWalkResult fgChkLocAllocCB(GenTree** pTree, Compiler::fgWalkData* data);
5206     static fgWalkResult fgChkQmarkCB(GenTree** pTree, Compiler::fgWalkData* data);
5207
5208     /**************************************************************************
5209      *                          PROTECTED
5210      *************************************************************************/
5211
5212 protected:
5213     friend class SsaBuilder;
5214     friend struct ValueNumberState;
5215
5216     //--------------------- Detect the basic blocks ---------------------------
5217
5218     BasicBlock** fgBBs; // Table of pointers to the BBs
5219
5220     void        fgInitBBLookup();
5221     BasicBlock* fgLookupBB(unsigned addr);
5222
5223     void fgFindJumpTargets(const BYTE* codeAddr, IL_OFFSET codeSize, FixedBitVect* jumpTarget);
5224
5225     void fgMarkBackwardJump(BasicBlock* startBlock, BasicBlock* endBlock);
5226
5227     void fgLinkBasicBlocks();
5228
5229     unsigned fgMakeBasicBlocks(const BYTE* codeAddr, IL_OFFSET codeSize, FixedBitVect* jumpTarget);
5230
5231     void fgCheckBasicBlockControlFlow();
5232
5233     void fgControlFlowPermitted(BasicBlock* blkSrc,
5234                                 BasicBlock* blkDest,
5235                                 BOOL        IsLeave = false /* is the src a leave block */);
5236
5237     bool fgFlowToFirstBlockOfInnerTry(BasicBlock* blkSrc, BasicBlock* blkDest, bool sibling);
5238
5239     void fgObserveInlineConstants(OPCODE opcode, const FgStack& stack, bool isInlining);
5240
5241     void fgAdjustForAddressExposedOrWrittenThis();
5242
5243     bool                        fgProfileData_ILSizeMismatch;
5244     ICorJitInfo::ProfileBuffer* fgProfileBuffer;
5245     ULONG                       fgProfileBufferCount;
5246     ULONG                       fgNumProfileRuns;
5247
5248     unsigned fgStressBBProf()
5249     {
5250 #ifdef DEBUG
5251         unsigned result = JitConfig.JitStressBBProf();
5252         if (result == 0)
5253         {
5254             if (compStressCompile(STRESS_BB_PROFILE, 15))
5255             {
5256                 result = 1;
5257             }
5258         }
5259         return result;
5260 #else
5261         return 0;
5262 #endif
5263     }
5264
5265     bool fgHaveProfileData();
5266     bool fgGetProfileWeightForBasicBlock(IL_OFFSET offset, unsigned* weight);
5267     void fgInstrumentMethod();
5268
5269 public:
5270     // fgIsUsingProfileWeights - returns true if we have real profile data for this method
5271     //                           or if we have some fake profile data for the stress mode
5272     bool fgIsUsingProfileWeights()
5273     {
5274         return (fgHaveProfileData() || fgStressBBProf());
5275     }
5276
5277     // fgProfileRunsCount - returns total number of scenario runs for the profile data
5278     //                      or BB_UNITY_WEIGHT when we aren't using profile data.
5279     unsigned fgProfileRunsCount()
5280     {
5281         return fgIsUsingProfileWeights() ? fgNumProfileRuns : BB_UNITY_WEIGHT;
5282     }
5283
5284 //-------- Insert a statement at the start or end of a basic block --------
5285
5286 #ifdef DEBUG
5287 public:
5288     static bool fgBlockContainsStatementBounded(BasicBlock*  block,
5289                                                 GenTreeStmt* stmt,
5290                                                 bool         answerOnBoundExceeded = true);
5291 #endif
5292
5293 public:
5294     GenTreeStmt* fgInsertStmtAtEnd(BasicBlock* block, GenTree* node);
5295
5296 public: // Used by linear scan register allocation
5297     GenTreeStmt* fgInsertStmtNearEnd(BasicBlock* block, GenTree* node);
5298
5299 private:
5300     GenTreeStmt* fgInsertStmtAtBeg(BasicBlock* block, GenTree* node);
5301     GenTreeStmt* fgInsertStmtAfter(BasicBlock* block, GenTreeStmt* insertionPoint, GenTreeStmt* stmt);
5302
5303 public: // Used by linear scan register allocation
5304     GenTreeStmt* fgInsertStmtBefore(BasicBlock* block, GenTreeStmt* insertionPoint, GenTreeStmt* stmt);
5305
5306 private:
5307     GenTreeStmt* fgInsertStmtListAfter(BasicBlock* block, GenTreeStmt* stmtAfter, GenTreeStmt* stmtList);
5308
5309     //                  Create a new temporary variable to hold the result of *ppTree,
5310     //                  and transform the graph accordingly.
5311     GenTree* fgInsertCommaFormTemp(GenTree** ppTree, CORINFO_CLASS_HANDLE structType = nullptr);
5312     GenTree* fgMakeMultiUse(GenTree** ppTree);
5313
5314 private:
5315     //                  Recognize a bitwise rotation pattern and convert into a GT_ROL or a GT_ROR node.
5316     GenTree* fgRecognizeAndMorphBitwiseRotation(GenTree* tree);
5317     bool fgOperIsBitwiseRotationRoot(genTreeOps oper);
5318
5319     //-------- Determine the order in which the trees will be evaluated -------
5320
5321     unsigned fgTreeSeqNum;
5322     GenTree* fgTreeSeqLst;
5323     GenTree* fgTreeSeqBeg;
5324
5325     GenTree* fgSetTreeSeq(GenTree* tree, GenTree* prev = nullptr, bool isLIR = false);
5326     void fgSetTreeSeqHelper(GenTree* tree, bool isLIR);
5327     void fgSetTreeSeqFinish(GenTree* tree, bool isLIR);
5328     void fgSetStmtSeq(GenTreeStmt* stmt);
5329     void fgSetBlockOrder(BasicBlock* block);
5330
5331     //------------------------- Morphing --------------------------------------
5332
5333     unsigned fgPtrArgCntMax;
5334
5335 public:
5336     //------------------------------------------------------------------------
5337     // fgGetPtrArgCntMax: Return the maximum number of pointer-sized stack arguments that calls inside this method
5338     // can push on the stack. This value is calculated during morph.
5339     //
5340     // Return Value:
5341     //    Returns fgPtrArgCntMax, that is a private field.
5342     //
5343     unsigned fgGetPtrArgCntMax() const
5344     {
5345         return fgPtrArgCntMax;
5346     }
5347
5348     //------------------------------------------------------------------------
5349     // fgSetPtrArgCntMax: Set the maximum number of pointer-sized stack arguments that calls inside this method
5350     // can push on the stack. This function is used during StackLevelSetter to fix incorrect morph calculations.
5351     //
5352     void fgSetPtrArgCntMax(unsigned argCntMax)
5353     {
5354         fgPtrArgCntMax = argCntMax;
5355     }
5356
5357     bool compCanEncodePtrArgCntMax();
5358
5359 private:
5360     hashBv* fgOutgoingArgTemps;
5361     hashBv* fgCurrentlyInUseArgTemps;
5362
5363     void fgSetRngChkTarget(GenTree* tree, bool delay = true);
5364
5365     BasicBlock* fgSetRngChkTargetInner(SpecialCodeKind kind, bool delay);
5366
5367 #if REARRANGE_ADDS
5368     void fgMoveOpsLeft(GenTree* tree);
5369 #endif
5370
5371     bool fgIsCommaThrow(GenTree* tree, bool forFolding = false);
5372
5373     bool fgIsThrow(GenTree* tree);
5374
5375     bool fgInDifferentRegions(BasicBlock* blk1, BasicBlock* blk2);
5376     bool fgIsBlockCold(BasicBlock* block);
5377
5378     GenTree* fgMorphCastIntoHelper(GenTree* tree, int helper, GenTree* oper);
5379
5380     GenTree* fgMorphIntoHelperCall(GenTree* tree, int helper, GenTreeArgList* args, bool morphArgs = true);
5381
5382     GenTree* fgMorphStackArgForVarArgs(unsigned lclNum, var_types varType, unsigned lclOffs);
5383
5384     // A "MorphAddrContext" carries information from the surrounding context.  If we are evaluating a byref address,
5385     // it is useful to know whether the address will be immediately dereferenced, or whether the address value will
5386     // be used, perhaps by passing it as an argument to a called method.  This affects how null checking is done:
5387     // for sufficiently small offsets, we can rely on OS page protection to implicitly null-check addresses that we
5388     // know will be dereferenced.  To know that reliance on implicit null checking is sound, we must further know that
5389     // all offsets between the top-level indirection and the bottom are constant, and that their sum is sufficiently
5390     // small; hence the other fields of MorphAddrContext.
5391     enum MorphAddrContextKind
5392     {
5393         MACK_Ind,
5394         MACK_Addr,
5395     };
5396     struct MorphAddrContext
5397     {
5398         MorphAddrContextKind m_kind;
5399         bool                 m_allConstantOffsets; // Valid only for "m_kind == MACK_Ind".  True iff all offsets between
5400                                                    // top-level indirection and here have been constants.
5401         size_t m_totalOffset; // Valid only for "m_kind == MACK_Ind", and if "m_allConstantOffsets" is true.
5402                               // In that case, is the sum of those constant offsets.
5403
5404         MorphAddrContext(MorphAddrContextKind kind) : m_kind(kind), m_allConstantOffsets(true), m_totalOffset(0)
5405         {
5406         }
5407     };
5408
5409     // A MACK_CopyBlock context is immutable, so we can just make one of these and share it.
5410     static MorphAddrContext s_CopyBlockMAC;
5411
5412 #ifdef FEATURE_SIMD
5413     GenTree* getSIMDStructFromField(GenTree*   tree,
5414                                     var_types* baseTypeOut,
5415                                     unsigned*  indexOut,
5416                                     unsigned*  simdSizeOut,
5417                                     bool       ignoreUsedInSIMDIntrinsic = false);
5418     GenTree* fgMorphFieldAssignToSIMDIntrinsicSet(GenTree* tree);
5419     GenTree* fgMorphFieldToSIMDIntrinsicGet(GenTree* tree);
5420     bool fgMorphCombineSIMDFieldAssignments(BasicBlock* block, GenTreeStmt* stmt);
5421     void impMarkContiguousSIMDFieldAssignments(GenTreeStmt* stmt);
5422
5423     // fgPreviousCandidateSIMDFieldAsgStmt is only used for tracking previous simd field assignment
5424     // in function: Complier::impMarkContiguousSIMDFieldAssignments.
5425     GenTreeStmt* fgPreviousCandidateSIMDFieldAsgStmt;
5426
5427 #endif // FEATURE_SIMD
5428     GenTree* fgMorphArrayIndex(GenTree* tree);
5429     GenTree* fgMorphCast(GenTree* tree);
5430     GenTree* fgUnwrapProxy(GenTree* objRef);
5431     GenTreeFieldList* fgMorphLclArgToFieldlist(GenTreeLclVarCommon* lcl);
5432     void fgInitArgInfo(GenTreeCall* call);
5433     GenTreeCall* fgMorphArgs(GenTreeCall* call);
5434     GenTreeArgList* fgMorphArgList(GenTreeArgList* args, MorphAddrContext* mac);
5435
5436     void fgMakeOutgoingStructArgCopy(GenTreeCall*         call,
5437                                      GenTree*             args,
5438                                      unsigned             argIndex,
5439                                      CORINFO_CLASS_HANDLE copyBlkClass);
5440
5441     void fgFixupStructReturn(GenTree* call);
5442     GenTree* fgMorphLocalVar(GenTree* tree, bool forceRemorph);
5443
5444 public:
5445     bool fgAddrCouldBeNull(GenTree* addr);
5446
5447 private:
5448     GenTree* fgMorphField(GenTree* tree, MorphAddrContext* mac);
5449     bool fgCanFastTailCall(GenTreeCall* call);
5450     bool fgCheckStmtAfterTailCall();
5451     void fgMorphTailCall(GenTreeCall* call, void* pfnCopyArgs);
5452     GenTree* fgGetStubAddrArg(GenTreeCall* call);
5453     void fgMorphRecursiveFastTailCallIntoLoop(BasicBlock* block, GenTreeCall* recursiveTailCall);
5454     GenTreeStmt* fgAssignRecursiveCallArgToCallerParam(GenTree*       arg,
5455                                                        fgArgTabEntry* argTabEntry,
5456                                                        BasicBlock*    block,
5457                                                        IL_OFFSETX     callILOffset,
5458                                                        GenTreeStmt*   tmpAssignmentInsertionPoint,
5459                                                        GenTreeStmt*   paramAssignmentInsertionPoint);
5460     static int fgEstimateCallStackSize(GenTreeCall* call);
5461     GenTree* fgMorphCall(GenTreeCall* call);
5462     void fgMorphCallInline(GenTreeCall* call, InlineResult* result);
5463     void fgMorphCallInlineHelper(GenTreeCall* call, InlineResult* result);
5464 #if DEBUG
5465     void fgNoteNonInlineCandidate(GenTreeStmt* stmt, GenTreeCall* call);
5466     static fgWalkPreFn fgFindNonInlineCandidate;
5467 #endif
5468     GenTree* fgOptimizeDelegateConstructor(GenTreeCall*            call,
5469                                            CORINFO_CONTEXT_HANDLE* ExactContextHnd,
5470                                            CORINFO_RESOLVED_TOKEN* ldftnToken);
5471     GenTree* fgMorphLeaf(GenTree* tree);
5472     void fgAssignSetVarDef(GenTree* tree);
5473     GenTree* fgMorphOneAsgBlockOp(GenTree* tree);
5474     GenTree* fgMorphInitBlock(GenTree* tree);
5475     GenTree* fgMorphPromoteLocalInitBlock(GenTreeLclVar* destLclNode, GenTree* initVal, unsigned blockSize);
5476     GenTree* fgMorphBlkToInd(GenTreeBlk* tree, var_types type);
5477     GenTree* fgMorphGetStructAddr(GenTree** pTree, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd, bool isRValue = false);
5478     GenTree* fgMorphBlkNode(GenTree* tree, bool isDest);
5479     GenTree* fgMorphBlockOperand(GenTree* tree, var_types asgType, unsigned blockWidth, bool isDest);
5480     void fgMorphUnsafeBlk(GenTreeObj* obj);
5481     GenTree* fgMorphCopyBlock(GenTree* tree);
5482     GenTree* fgMorphForRegisterFP(GenTree* tree);
5483     GenTree* fgMorphSmpOp(GenTree* tree, MorphAddrContext* mac = nullptr);
5484     GenTree* fgMorphModToSubMulDiv(GenTreeOp* tree);
5485     GenTree* fgMorphSmpOpOptional(GenTreeOp* tree);
5486     GenTree* fgMorphRecognizeBoxNullable(GenTree* compare);
5487
5488     GenTree* fgMorphToEmulatedFP(GenTree* tree);
5489     GenTree* fgMorphConst(GenTree* tree);
5490
5491 public:
5492     GenTree* fgMorphTree(GenTree* tree, MorphAddrContext* mac = nullptr);
5493
5494 private:
5495 #if LOCAL_ASSERTION_PROP
5496     void fgKillDependentAssertionsSingle(unsigned lclNum DEBUGARG(GenTree* tree));
5497     void fgKillDependentAssertions(unsigned lclNum DEBUGARG(GenTree* tree));
5498 #endif
5499     void fgMorphTreeDone(GenTree* tree, GenTree* oldTree = nullptr DEBUGARG(int morphNum = 0));
5500
5501     GenTreeStmt* fgMorphStmt;
5502
5503     unsigned fgGetBigOffsetMorphingTemp(var_types type); // We cache one temp per type to be
5504                                                          // used when morphing big offset.
5505
5506     //----------------------- Liveness analysis -------------------------------
5507
5508     VARSET_TP fgCurUseSet; // vars used     by block (before an assignment)
5509     VARSET_TP fgCurDefSet; // vars assigned by block (before a use)
5510
5511     MemoryKindSet fgCurMemoryUse;   // True iff the current basic block uses memory.
5512     MemoryKindSet fgCurMemoryDef;   // True iff the current basic block modifies memory.
5513     MemoryKindSet fgCurMemoryHavoc; // True if  the current basic block is known to set memory to a "havoc" value.
5514
5515     bool byrefStatesMatchGcHeapStates; // True iff GcHeap and ByrefExposed memory have all the same def points.
5516
5517     void fgMarkUseDef(GenTreeLclVarCommon* tree);
5518
5519     void fgBeginScopeLife(VARSET_TP* inScope, VarScopeDsc* var);
5520     void fgEndScopeLife(VARSET_TP* inScope, VarScopeDsc* var);
5521
5522     void fgMarkInScope(BasicBlock* block, VARSET_VALARG_TP inScope);
5523     void fgUnmarkInScope(BasicBlock* block, VARSET_VALARG_TP unmarkScope);
5524
5525     void fgExtendDbgScopes();
5526     void fgExtendDbgLifetimes();
5527
5528 #ifdef DEBUG
5529     void fgDispDebugScopes();
5530 #endif // DEBUG
5531
5532     //-------------------------------------------------------------------------
5533     //
5534     //  The following keeps track of any code we've added for things like array
5535     //  range checking or explicit calls to enable GC, and so on.
5536     //
5537 public:
5538     struct AddCodeDsc
5539     {
5540         AddCodeDsc*     acdNext;
5541         BasicBlock*     acdDstBlk; // block  to  which we jump
5542         unsigned        acdData;
5543         SpecialCodeKind acdKind; // what kind of a special block is this?
5544 #if !FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
5545         bool     acdStkLvlInit; // has acdStkLvl value been already set?
5546         unsigned acdStkLvl;
5547 #endif // !FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
5548     };
5549
5550 private:
5551     static unsigned acdHelper(SpecialCodeKind codeKind);
5552
5553     AddCodeDsc* fgAddCodeList;
5554     bool        fgAddCodeModf;
5555     bool        fgRngChkThrowAdded;
5556     AddCodeDsc* fgExcptnTargetCache[SCK_COUNT];
5557
5558     BasicBlock* fgRngChkTarget(BasicBlock* block, SpecialCodeKind kind);
5559
5560     BasicBlock* fgAddCodeRef(BasicBlock* srcBlk, unsigned refData, SpecialCodeKind kind);
5561
5562 public:
5563     AddCodeDsc* fgFindExcptnTarget(SpecialCodeKind kind, unsigned refData);
5564
5565     bool fgUseThrowHelperBlocks();
5566
5567     AddCodeDsc* fgGetAdditionalCodeDescriptors()
5568     {
5569         return fgAddCodeList;
5570     }
5571
5572 private:
5573     bool fgIsCodeAdded();
5574
5575     bool fgIsThrowHlpBlk(BasicBlock* block);
5576
5577 #if !FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
5578     unsigned fgThrowHlpBlkStkLevel(BasicBlock* block);
5579 #endif // !FEATURE_FIXED_OUT_ARGS
5580
5581     unsigned fgBigOffsetMorphingTemps[TYP_COUNT];
5582
5583     unsigned fgCheckInlineDepthAndRecursion(InlineInfo* inlineInfo);
5584     void fgInvokeInlineeCompiler(GenTreeCall* call, InlineResult* result);
5585     void fgInsertInlineeBlocks(InlineInfo* pInlineInfo);
5586     GenTreeStmt* fgInlinePrependStatements(InlineInfo* inlineInfo);
5587     void fgInlineAppendStatements(InlineInfo* inlineInfo, BasicBlock* block, GenTreeStmt* stmt);
5588
5589 #if FEATURE_MULTIREG_RET
5590     GenTree* fgGetStructAsStructPtr(GenTree* tree);
5591     GenTree* fgAssignStructInlineeToVar(GenTree* child, CORINFO_CLASS_HANDLE retClsHnd);
5592     void fgAttachStructInlineeToAsg(GenTree* tree, GenTree* child, CORINFO_CLASS_HANDLE retClsHnd);
5593 #endif // FEATURE_MULTIREG_RET
5594
5595     static fgWalkPreFn  fgUpdateInlineReturnExpressionPlaceHolder;
5596     static fgWalkPostFn fgLateDevirtualization;
5597
5598 #ifdef DEBUG
5599     static fgWalkPreFn fgDebugCheckInlineCandidates;
5600
5601     void               CheckNoTransformableIndirectCallsRemain();
5602     static fgWalkPreFn fgDebugCheckForTransformableIndirectCalls;
5603 #endif
5604
5605     void fgPromoteStructs();
5606     void fgMorphStructField(GenTree* tree, GenTree* parent);
5607     void fgMorphLocalField(GenTree* tree, GenTree* parent);
5608
5609     // Identify which parameters are implicit byrefs, and flag their LclVarDscs.
5610     void fgMarkImplicitByRefArgs();
5611
5612     // Change implicit byrefs' types from struct to pointer, and for any that were
5613     // promoted, create new promoted struct temps.
5614     void fgRetypeImplicitByRefArgs();
5615
5616     // Rewrite appearances of implicit byrefs (manifest the implied additional level of indirection).
5617     bool fgMorphImplicitByRefArgs(GenTree* tree);
5618     GenTree* fgMorphImplicitByRefArgs(GenTree* tree, bool isAddr);
5619
5620     // Clear up annotations for any struct promotion temps created for implicit byrefs.
5621     void fgMarkDemotedImplicitByRefArgs();
5622
5623     void fgMarkAddressExposedLocals();
5624
5625     static fgWalkPreFn  fgUpdateSideEffectsPre;
5626     static fgWalkPostFn fgUpdateSideEffectsPost;
5627
5628     // The given local variable, required to be a struct variable, is being assigned via
5629     // a "lclField", to make it masquerade as an integral type in the ABI.  Make sure that
5630     // the variable is not enregistered, and is therefore not promoted independently.
5631     void fgLclFldAssign(unsigned lclNum);
5632
5633     static fgWalkPreFn gtHasLocalsWithAddrOpCB;
5634
5635     enum TypeProducerKind
5636     {
5637         TPK_Unknown = 0, // May not be a RuntimeType
5638         TPK_Handle  = 1, // RuntimeType via handle
5639         TPK_GetType = 2, // RuntimeType via Object.get_Type()
5640         TPK_Null    = 3, // Tree value is null
5641         TPK_Other   = 4  // RuntimeType via other means
5642     };
5643
5644     TypeProducerKind gtGetTypeProducerKind(GenTree* tree);
5645     bool gtIsTypeHandleToRuntimeTypeHelper(GenTreeCall* call);
5646     bool gtIsTypeHandleToRuntimeTypeHandleHelper(GenTreeCall* call, CorInfoHelpFunc* pHelper = nullptr);
5647     bool gtIsActiveCSE_Candidate(GenTree* tree);
5648
5649 #ifdef DEBUG
5650     bool fgPrintInlinedMethods;
5651 #endif
5652
5653     bool fgIsBigOffset(size_t offset);
5654
5655     bool fgNeedReturnSpillTemp();
5656
5657     /*
5658     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
5659     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
5660     XX                                                                           XX
5661     XX                           Optimizer                                       XX
5662     XX                                                                           XX
5663     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
5664     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
5665     */
5666
5667 public:
5668     void optInit();
5669
5670     void optRemoveRangeCheck(GenTree* tree, GenTreeStmt* stmt);
5671     bool optIsRangeCheckRemovable(GenTree* tree);
5672
5673 protected:
5674     static fgWalkPreFn optValidRangeCheckIndex;
5675
5676     /**************************************************************************
5677      *
5678      *************************************************************************/
5679
5680 protected:
5681     // Do hoisting for all loops.
5682     void optHoistLoopCode();
5683
5684     // To represent sets of VN's that have already been hoisted in outer loops.
5685     typedef JitHashTable<ValueNum, JitSmallPrimitiveKeyFuncs<ValueNum>, bool> VNToBoolMap;
5686     typedef VNToBoolMap VNSet;
5687
5688     struct LoopHoistContext
5689     {
5690     private:
5691         // The set of variables hoisted in the current loop (or nullptr if there are none).
5692         VNSet* m_pHoistedInCurLoop;
5693
5694     public:
5695         // Value numbers of expressions that have been hoisted in parent loops in the loop nest.
5696         VNSet m_hoistedInParentLoops;
5697         // Value numbers of expressions that have been hoisted in the current (or most recent) loop in the nest.
5698         // Previous decisions on loop-invariance of value numbers in the current loop.
5699         VNToBoolMap m_curLoopVnInvariantCache;
5700
5701         VNSet* GetHoistedInCurLoop(Compiler* comp)
5702         {
5703             if (m_pHoistedInCurLoop == nullptr)
5704             {
5705                 m_pHoistedInCurLoop = new (comp->getAllocatorLoopHoist()) VNSet(comp->getAllocatorLoopHoist());
5706             }
5707             return m_pHoistedInCurLoop;
5708         }
5709
5710         VNSet* ExtractHoistedInCurLoop()
5711         {
5712             VNSet* res          = m_pHoistedInCurLoop;
5713             m_pHoistedInCurLoop = nullptr;
5714             return res;
5715         }
5716
5717         LoopHoistContext(Compiler* comp)
5718             : m_pHoistedInCurLoop(nullptr)
5719             , m_hoistedInParentLoops(comp->getAllocatorLoopHoist())
5720             , m_curLoopVnInvariantCache(comp->getAllocatorLoopHoist())
5721         {
5722         }
5723     };
5724
5725     // Do hoisting for loop "lnum" (an index into the optLoopTable), and all loops nested within it.
5726     // Tracks the expressions that have been hoisted by containing loops by temporary recording their
5727     // value numbers in "m_hoistedInParentLoops".  This set is not modified by the call.
5728     void optHoistLoopNest(unsigned lnum, LoopHoistContext* hoistCtxt);
5729
5730     // Do hoisting for a particular loop ("lnum" is an index into the optLoopTable.)
5731     // Assumes that expressions have been hoisted in containing loops if their value numbers are in
5732     // "m_hoistedInParentLoops".
5733     //
5734     void optHoistThisLoop(unsigned lnum, LoopHoistContext* hoistCtxt);
5735
5736     // Hoist all expressions in "blk" that are invariant in loop "lnum" (an index into the optLoopTable)
5737     // outside of that loop.  Exempt expressions whose value number is in "m_hoistedInParentLoops"; add VN's of hoisted
5738     // expressions to "hoistInLoop".
5739     void optHoistLoopExprsForBlock(BasicBlock* blk, unsigned lnum, LoopHoistContext* hoistCtxt);
5740
5741     // Return true if the tree looks profitable to hoist out of loop 'lnum'.
5742     bool optIsProfitableToHoistableTree(GenTree* tree, unsigned lnum);
5743
5744     // Hoist all proper sub-expressions of "tree" (which occurs in "stmt", which occurs in "blk")
5745     // that are invariant in loop "lnum" (an index into the optLoopTable)
5746     // outside of that loop.  Exempt expressions whose value number is in "hoistedInParents"; add VN's of hoisted
5747     // expressions to "hoistInLoop".
5748     // Returns "true" iff "tree" is loop-invariant (wrt "lnum").
5749     // Assumes that the value of "*firstBlockAndBeforeSideEffect" indicates that we're in the first block, and before
5750     // any possible globally visible side effects.  Assume is called in evaluation order, and updates this.
5751     bool optHoistLoopExprsForTree(GenTree*          tree,
5752                                   unsigned          lnum,
5753                                   LoopHoistContext* hoistCtxt,
5754                                   bool*             firstBlockAndBeforeSideEffect,
5755                                   bool*             pHoistable,
5756                                   bool*             pCctorDependent);
5757
5758     // Performs the hoisting 'tree' into the PreHeader for loop 'lnum'
5759     void optHoistCandidate(GenTree* tree, unsigned lnum, LoopHoistContext* hoistCtxt);
5760
5761     // Returns true iff the ValueNum "vn" represents a value that is loop-invariant in "lnum".
5762     //   Constants and init values are always loop invariant.
5763     //   VNPhi's connect VN's to the SSA definition, so we can know if the SSA def occurs in the loop.
5764     bool optVNIsLoopInvariant(ValueNum vn, unsigned lnum, VNToBoolMap* recordedVNs);
5765
5766     // Returns "true" iff "tree" is valid at the head of loop "lnum", in the context of the hoist substitution
5767     // "subst".  If "tree" is a local SSA var, it is valid if its SSA definition occurs outside of the loop, or
5768     // if it is in the domain of "subst" (meaning that it's definition has been previously hoisted, with a "standin"
5769     // local.)  If tree is a constant, it is valid.  Otherwise, if it is an operator, it is valid iff its children are.
5770     bool optTreeIsValidAtLoopHead(GenTree* tree, unsigned lnum);
5771
5772     // If "blk" is the entry block of a natural loop, returns true and sets "*pLnum" to the index of the loop
5773     // in the loop table.
5774     bool optBlockIsLoopEntry(BasicBlock* blk, unsigned* pLnum);
5775
5776     // Records the set of "side effects" of all loops: fields (object instance and static)
5777     // written to, and SZ-array element type equivalence classes updated.
5778     void optComputeLoopSideEffects();
5779
5780 private:
5781     // Requires "lnum" to be the index of an outermost loop in the loop table.  Traverses the body of that loop,
5782     // including all nested loops, and records the set of "side effects" of the loop: fields (object instance and
5783     // static) written to, and SZ-array element type equivalence classes updated.
5784     void optComputeLoopNestSideEffects(unsigned lnum);
5785
5786     // Add the side effects of "blk" (which is required to be within a loop) to all loops of which it is a part.
5787     void optComputeLoopSideEffectsOfBlock(BasicBlock* blk);
5788
5789     // Hoist the expression "expr" out of loop "lnum".
5790     void optPerformHoistExpr(GenTree* expr, unsigned lnum);
5791
5792 public:
5793     void optOptimizeBools();
5794
5795 private:
5796     GenTree* optIsBoolCond(GenTree* condBranch, GenTree** compPtr, bool* boolPtr);
5797 #ifdef DEBUG
5798     void optOptimizeBoolsGcStress(BasicBlock* condBlock);
5799 #endif
5800 public:
5801     void optOptimizeLayout(); // Optimize the BasicBlock layout of the method
5802
5803     void optOptimizeLoops(); // for "while-do" loops duplicates simple loop conditions and transforms
5804                              // the loop into a "do-while" loop
5805                              // Also finds all natural loops and records them in the loop table
5806
5807     // Optionally clone loops in the loop table.
5808     void optCloneLoops();
5809
5810     // Clone loop "loopInd" in the loop table.
5811     void optCloneLoop(unsigned loopInd, LoopCloneContext* context);
5812
5813     // Ensure that loop "loopInd" has a unique head block.  (If the existing entry has
5814     // non-loop predecessors other than the head entry, create a new, empty block that goes (only) to the entry,
5815     // and redirects the preds of the entry to this new block.)  Sets the weight of the newly created block to
5816     // "ambientWeight".
5817     void optEnsureUniqueHead(unsigned loopInd, unsigned ambientWeight);
5818
5819     void optUnrollLoops(); // Unrolls loops (needs to have cost info)
5820
5821 protected:
5822     // This enumeration describes what is killed by a call.
5823
5824     enum callInterf
5825     {
5826         CALLINT_NONE,       // no interference                               (most helpers)
5827         CALLINT_REF_INDIRS, // kills GC ref indirections                     (SETFIELD OBJ)
5828         CALLINT_SCL_INDIRS, // kills non GC ref indirections                 (SETFIELD non-OBJ)
5829         CALLINT_ALL_INDIRS, // kills both GC ref and non GC ref indirections (SETFIELD STRUCT)
5830         CALLINT_ALL,        // kills everything                              (normal method call)
5831     };
5832
5833 public:
5834     // A "LoopDsc" describes a ("natural") loop.  We (currently) require the body of a loop to be a contiguous (in
5835     // bbNext order) sequence of basic blocks.  (At times, we may require the blocks in a loop to be "properly numbered"
5836     // in bbNext order; we use comparisons on the bbNum to decide order.)
5837     // The blocks that define the body are
5838     //   first <= top <= entry <= bottom   .
5839     // The "head" of the loop is a block outside the loop that has "entry" as a successor. We only support loops with a
5840     // single 'head' block. The meanings of these blocks are given in the definitions below. Also see the picture at
5841     // Compiler::optFindNaturalLoops().
5842     struct LoopDsc
5843     {
5844         BasicBlock* lpHead;  // HEAD of the loop (not part of the looping of the loop) -- has ENTRY as a successor.
5845         BasicBlock* lpFirst; // FIRST block (in bbNext order) reachable within this loop.  (May be part of a nested
5846                              // loop, but not the outer loop.)
5847         BasicBlock* lpTop;   // loop TOP (the back edge from lpBottom reaches here) (in most cases FIRST and TOP are the
5848                              // same)
5849         BasicBlock* lpEntry; // the ENTRY in the loop (in most cases TOP or BOTTOM)
5850         BasicBlock* lpBottom; // loop BOTTOM (from here we have a back edge to the TOP)
5851         BasicBlock* lpExit;   // if a single exit loop this is the EXIT (in most cases BOTTOM)
5852
5853         callInterf   lpAsgCall;     // "callInterf" for calls in the loop
5854         ALLVARSET_TP lpAsgVars;     // set of vars assigned within the loop (all vars, not just tracked)
5855         varRefKinds  lpAsgInds : 8; // set of inds modified within the loop
5856
5857         unsigned short lpFlags; // Mask of the LPFLG_* constants
5858
5859         unsigned char lpExitCnt; // number of exits from the loop
5860
5861         unsigned char lpParent;  // The index of the most-nested loop that completely contains this one,
5862                                  // or else BasicBlock::NOT_IN_LOOP if no such loop exists.
5863         unsigned char lpChild;   // The index of a nested loop, or else BasicBlock::NOT_IN_LOOP if no child exists.
5864                                  // (Actually, an "immediately" nested loop --
5865                                  // no other child of this loop is a parent of lpChild.)
5866         unsigned char lpSibling; // The index of another loop that is an immediate child of lpParent,
5867                                  // or else BasicBlock::NOT_IN_LOOP.  One can enumerate all the children of a loop
5868                                  // by following "lpChild" then "lpSibling" links.
5869
5870 #define LPFLG_DO_WHILE 0x0001 // it's a do-while loop (i.e ENTRY is at the TOP)
5871 #define LPFLG_ONE_EXIT 0x0002 // the loop has only one exit
5872
5873 #define LPFLG_ITER 0x0004      // for (i = icon or lclVar; test_condition(); i++)
5874 #define LPFLG_HOISTABLE 0x0008 // the loop is in a form that is suitable for hoisting expressions
5875 #define LPFLG_CONST 0x0010     // for (i=icon;i<icon;i++){ ... } - constant loop
5876
5877 #define LPFLG_VAR_INIT 0x0020   // iterator is initialized with a local var (var # found in lpVarInit)
5878 #define LPFLG_CONST_INIT 0x0040 // iterator is initialized with a constant (found in lpConstInit)
5879
5880 #define LPFLG_VAR_LIMIT 0x0100    // iterator is compared with a local var (var # found in lpVarLimit)
5881 #define LPFLG_CONST_LIMIT 0x0200  // iterator is compared with a constant (found in lpConstLimit)
5882 #define LPFLG_ARRLEN_LIMIT 0x0400 // iterator is compared with a.len or a[i].len (found in lpArrLenLimit)
5883 #define LPFLG_SIMD_LIMIT 0x0080   // iterator is compared with Vector<T>.Count (found in lpConstLimit)
5884
5885 #define LPFLG_HAS_PREHEAD 0x0800 // lpHead is known to be a preHead for this loop
5886 #define LPFLG_REMOVED 0x1000     // has been removed from the loop table (unrolled or optimized away)
5887 #define LPFLG_DONT_UNROLL 0x2000 // do not unroll this loop
5888
5889 #define LPFLG_ASGVARS_YES 0x4000 // "lpAsgVars" has been  computed
5890 #define LPFLG_ASGVARS_INC 0x8000 // "lpAsgVars" is incomplete -- vars beyond those representable in an AllVarSet
5891                                  // type are assigned to.
5892
5893         bool lpLoopHasMemoryHavoc[MemoryKindCount]; // The loop contains an operation that we assume has arbitrary
5894                                                     // memory side effects.  If this is set, the fields below
5895                                                     // may not be accurate (since they become irrelevant.)
5896         bool lpContainsCall;                        // True if executing the loop body *may* execute a call
5897
5898         VARSET_TP lpVarInOut;  // The set of variables that are IN or OUT during the execution of this loop
5899         VARSET_TP lpVarUseDef; // The set of variables that are USE or DEF during the execution of this loop
5900
5901         int lpHoistedExprCount; // The register count for the non-FP expressions from inside this loop that have been
5902                                 // hoisted
5903         int lpLoopVarCount;     // The register count for the non-FP LclVars that are read/written inside this loop
5904         int lpVarInOutCount;    // The register count for the non-FP LclVars that are alive inside or accross this loop
5905
5906         int lpHoistedFPExprCount; // The register count for the FP expressions from inside this loop that have been
5907                                   // hoisted
5908         int lpLoopVarFPCount;     // The register count for the FP LclVars that are read/written inside this loop
5909         int lpVarInOutFPCount;    // The register count for the FP LclVars that are alive inside or accross this loop
5910
5911         typedef JitHashTable<CORINFO_FIELD_HANDLE, JitPtrKeyFuncs<struct CORINFO_FIELD_STRUCT_>, bool> FieldHandleSet;
5912         FieldHandleSet* lpFieldsModified; // This has entries (mappings to "true") for all static field and object
5913                                           // instance fields modified
5914                                           // in the loop.
5915
5916         typedef JitHashTable<CORINFO_CLASS_HANDLE, JitPtrKeyFuncs<struct CORINFO_CLASS_STRUCT_>, bool> ClassHandleSet;
5917         ClassHandleSet* lpArrayElemTypesModified; // Bits set indicate the set of sz array element types such that
5918                                                   // arrays of that type are modified
5919                                                   // in the loop.
5920
5921         // Adds the variable liveness information for 'blk' to 'this' LoopDsc
5922         void AddVariableLiveness(Compiler* comp, BasicBlock* blk);
5923
5924         inline void AddModifiedField(Compiler* comp, CORINFO_FIELD_HANDLE fldHnd);
5925         // This doesn't *always* take a class handle -- it can also take primitive types, encoded as class handles
5926         // (shifted left, with a low-order bit set to distinguish.)
5927         // Use the {Encode/Decode}ElemType methods to construct/destruct these.
5928         inline void AddModifiedElemType(Compiler* comp, CORINFO_CLASS_HANDLE structHnd);
5929
5930         /* The following values are set only for iterator loops, i.e. has the flag LPFLG_ITER set */
5931
5932         GenTree*   lpIterTree;    // The "i = i <op> const" tree
5933         unsigned   lpIterVar();   // iterator variable #
5934         int        lpIterConst(); // the constant with which the iterator is incremented
5935         genTreeOps lpIterOper();  // the type of the operation on the iterator (ASG_ADD, ASG_SUB, etc.)
5936         void       VERIFY_lpIterTree();
5937
5938         var_types lpIterOperType(); // For overflow instructions
5939
5940         union {
5941             int lpConstInit; // initial constant value of iterator                           : Valid if LPFLG_CONST_INIT
5942             unsigned lpVarInit; // initial local var number to which we initialize the iterator : Valid if
5943                                 // LPFLG_VAR_INIT
5944         };
5945
5946         /* The following is for LPFLG_ITER loops only (i.e. the loop condition is "i RELOP const or var" */
5947
5948         GenTree*   lpTestTree;   // pointer to the node containing the loop test
5949         genTreeOps lpTestOper(); // the type of the comparison between the iterator and the limit (GT_LE, GT_GE, etc.)
5950         void       VERIFY_lpTestTree();
5951
5952         bool     lpIsReversed(); // true if the iterator node is the second operand in the loop condition
5953         GenTree* lpIterator();   // the iterator node in the loop test
5954         GenTree* lpLimit();      // the limit node in the loop test
5955
5956         int lpConstLimit();    // limit   constant value of iterator - loop condition is "i RELOP const" : Valid if
5957                                // LPFLG_CONST_LIMIT
5958         unsigned lpVarLimit(); // the lclVar # in the loop condition ( "i RELOP lclVar" )                : Valid if
5959                                // LPFLG_VAR_LIMIT
5960         bool lpArrLenLimit(Compiler* comp, ArrIndex* index); // The array length in the loop condition ( "i RELOP
5961                                                              // arr.len" or "i RELOP arr[i][j].len" )  : Valid if
5962                                                              // LPFLG_ARRLEN_LIMIT
5963
5964         // Returns "true" iff "*this" contains the blk.
5965         bool lpContains(BasicBlock* blk)
5966         {
5967             return lpFirst->bbNum <= blk->bbNum && blk->bbNum <= lpBottom->bbNum;
5968         }
5969         // Returns "true" iff "*this" (properly) contains the range [first, bottom] (allowing firsts
5970         // to be equal, but requiring bottoms to be different.)
5971         bool lpContains(BasicBlock* first, BasicBlock* bottom)
5972         {
5973             return lpFirst->bbNum <= first->bbNum && bottom->bbNum < lpBottom->bbNum;
5974         }
5975
5976         // Returns "true" iff "*this" (properly) contains "lp2" (allowing firsts to be equal, but requiring
5977         // bottoms to be different.)
5978         bool lpContains(const LoopDsc& lp2)
5979         {
5980             return lpContains(lp2.lpFirst, lp2.lpBottom);
5981         }
5982
5983         // Returns "true" iff "*this" is (properly) contained by the range [first, bottom]
5984         // (allowing firsts to be equal, but requiring bottoms to be different.)
5985         bool lpContainedBy(BasicBlock* first, BasicBlock* bottom)
5986         {
5987             return first->bbNum <= lpFirst->bbNum && lpBottom->bbNum < bottom->bbNum;
5988         }
5989
5990         // Returns "true" iff "*this" is (properly) contained by "lp2"
5991         // (allowing firsts to be equal, but requiring bottoms to be different.)
5992         bool lpContainedBy(const LoopDsc& lp2)
5993         {
5994             return lpContains(lp2.lpFirst, lp2.lpBottom);
5995         }
5996
5997         // Returns "true" iff "*this" is disjoint from the range [top, bottom].
5998         bool lpDisjoint(BasicBlock* first, BasicBlock* bottom)
5999         {
6000             return bottom->bbNum < lpFirst->bbNum || lpBottom->bbNum < first->bbNum;
6001         }
6002         // Returns "true" iff "*this" is disjoint from "lp2".
6003         bool lpDisjoint(const LoopDsc& lp2)
6004         {
6005             return lpDisjoint(lp2.lpFirst, lp2.lpBottom);
6006         }
6007         // Returns "true" iff the loop is well-formed (see code for defn).
6008         bool lpWellFormed()
6009         {
6010             return lpFirst->bbNum <= lpTop->bbNum && lpTop->bbNum <= lpEntry->bbNum &&
6011                    lpEntry->bbNum <= lpBottom->bbNum &&
6012                    (lpHead->bbNum < lpTop->bbNum || lpHead->bbNum > lpBottom->bbNum);
6013         }
6014     };
6015
6016 protected:
6017     bool fgMightHaveLoop(); // returns true if there are any backedges
6018     bool fgHasLoops;        // True if this method has any loops, set in fgComputeReachability
6019
6020 public:
6021     LoopDsc*      optLoopTable; // loop descriptor table
6022     unsigned char optLoopCount; // number of tracked loops
6023
6024     bool optRecordLoop(BasicBlock*   head,
6025                        BasicBlock*   first,
6026                        BasicBlock*   top,
6027                        BasicBlock*   entry,
6028                        BasicBlock*   bottom,
6029                        BasicBlock*   exit,
6030                        unsigned char exitCnt);
6031
6032 protected:
6033     unsigned optCallCount;         // number of calls made in the method
6034     unsigned optIndirectCallCount; // number of virtual, interface and indirect calls made in the method
6035     unsigned optNativeCallCount;   // number of Pinvoke/Native calls made in the method
6036     unsigned optLoopsCloned;       // number of loops cloned in the current method.
6037
6038 #ifdef DEBUG
6039     unsigned optFindLoopNumberFromBeginBlock(BasicBlock* begBlk);
6040     void optPrintLoopInfo(unsigned      loopNum,
6041                           BasicBlock*   lpHead,
6042                           BasicBlock*   lpFirst,
6043                           BasicBlock*   lpTop,
6044                           BasicBlock*   lpEntry,
6045                           BasicBlock*   lpBottom,
6046                           unsigned char lpExitCnt,
6047                           BasicBlock*   lpExit,
6048                           unsigned      parentLoop = BasicBlock::NOT_IN_LOOP);
6049     void optPrintLoopInfo(unsigned lnum);
6050     void optPrintLoopRecording(unsigned lnum);
6051
6052     void optCheckPreds();
6053 #endif
6054
6055     void optSetBlockWeights();
6056
6057     void optMarkLoopBlocks(BasicBlock* begBlk, BasicBlock* endBlk, bool excludeEndBlk);
6058
6059     void optUnmarkLoopBlocks(BasicBlock* begBlk, BasicBlock* endBlk);
6060
6061     void optUpdateLoopsBeforeRemoveBlock(BasicBlock* block, bool skipUnmarkLoop = false);
6062
6063     bool optIsLoopTestEvalIntoTemp(GenTreeStmt* testStmt, GenTreeStmt** newTestStmt);
6064     unsigned optIsLoopIncrTree(GenTree* incr);
6065     bool optCheckIterInLoopTest(unsigned loopInd, GenTree* test, BasicBlock* from, BasicBlock* to, unsigned iterVar);
6066     bool optComputeIterInfo(GenTree* incr, BasicBlock* from, BasicBlock* to, unsigned* pIterVar);
6067     bool optPopulateInitInfo(unsigned loopInd, GenTree* init, unsigned iterVar);
6068     bool optExtractInitTestIncr(
6069         BasicBlock* head, BasicBlock* bottom, BasicBlock* exit, GenTree** ppInit, GenTree** ppTest, GenTree** ppIncr);
6070
6071     void optFindNaturalLoops();
6072
6073     // Ensures that all the loops in the loop nest rooted at "loopInd" (an index into the loop table) are 'canonical' --
6074     // each loop has a unique "top."  Returns "true" iff the flowgraph has been modified.
6075     bool optCanonicalizeLoopNest(unsigned char loopInd);
6076
6077     // Ensures that the loop "loopInd" (an index into the loop table) is 'canonical' -- it has a unique "top,"
6078     // unshared with any other loop.  Returns "true" iff the flowgraph has been modified
6079     bool optCanonicalizeLoop(unsigned char loopInd);
6080
6081     // Requires "l1" to be a valid loop table index, and not "BasicBlock::NOT_IN_LOOP".  Requires "l2" to be
6082     // a valid loop table index, or else "BasicBlock::NOT_IN_LOOP".  Returns true
6083     // iff "l2" is not NOT_IN_LOOP, and "l1" contains "l2".
6084     bool optLoopContains(unsigned l1, unsigned l2);
6085
6086     // Requires "loopInd" to be a valid index into the loop table.
6087     // Updates the loop table by changing loop "loopInd", whose head is required
6088     // to be "from", to be "to".  Also performs this transformation for any
6089     // loop nested in "loopInd" that shares the same head as "loopInd".
6090     void optUpdateLoopHead(unsigned loopInd, BasicBlock* from, BasicBlock* to);
6091
6092     // Updates the successors of "blk": if "blk2" is a successor of "blk", and there is a mapping for "blk2->blk3" in
6093     // "redirectMap", change "blk" so that "blk3" is this successor. Note that the predecessor lists are not updated.
6094     void optRedirectBlock(BasicBlock* blk, BlockToBlockMap* redirectMap);
6095
6096     // Marks the containsCall information to "lnum" and any parent loops.
6097     void AddContainsCallAllContainingLoops(unsigned lnum);
6098     // Adds the variable liveness information from 'blk' to "lnum" and any parent loops.
6099     void AddVariableLivenessAllContainingLoops(unsigned lnum, BasicBlock* blk);
6100     // Adds "fldHnd" to the set of modified fields of "lnum" and any parent loops.
6101     void AddModifiedFieldAllContainingLoops(unsigned lnum, CORINFO_FIELD_HANDLE fldHnd);
6102     // Adds "elemType" to the set of modified array element types of "lnum" and any parent loops.
6103     void AddModifiedElemTypeAllContainingLoops(unsigned lnum, CORINFO_CLASS_HANDLE elemType);
6104
6105     // Requires that "from" and "to" have the same "bbJumpKind" (perhaps because "to" is a clone
6106     // of "from".)  Copies the jump destination from "from" to "to".
6107     void optCopyBlkDest(BasicBlock* from, BasicBlock* to);
6108
6109     // The depth of the loop described by "lnum" (an index into the loop table.) (0 == top level)
6110     unsigned optLoopDepth(unsigned lnum)
6111     {
6112         unsigned par = optLoopTable[lnum].lpParent;
6113         if (par == BasicBlock::NOT_IN_LOOP)
6114         {
6115             return 0;
6116         }
6117         else
6118         {
6119             return 1 + optLoopDepth(par);
6120         }
6121     }
6122
6123     void fgOptWhileLoop(BasicBlock* block);
6124
6125     bool optComputeLoopRep(int        constInit,
6126                            int        constLimit,
6127                            int        iterInc,
6128                            genTreeOps iterOper,
6129                            var_types  iterType,
6130                            genTreeOps testOper,
6131                            bool       unsignedTest,
6132                            bool       dupCond,
6133                            unsigned*  iterCount);
6134
6135 private:
6136     static fgWalkPreFn optIsVarAssgCB;
6137
6138 protected:
6139     bool optIsVarAssigned(BasicBlock* beg, BasicBlock* end, GenTree* skip, unsigned var);
6140
6141     bool optIsVarAssgLoop(unsigned lnum, unsigned var);
6142
6143     int optIsSetAssgLoop(unsigned lnum, ALLVARSET_VALARG_TP vars, varRefKinds inds = VR_NONE);
6144
6145     bool optNarrowTree(GenTree* tree, var_types srct, var_types dstt, ValueNumPair vnpNarrow, bool doit);
6146
6147     /**************************************************************************
6148      *                       Optimization conditions
6149      *************************************************************************/
6150
6151     bool optFastCodeOrBlendedLoop(BasicBlock::weight_t bbWeight);
6152     bool optPentium4(void);
6153     bool optAvoidIncDec(BasicBlock::weight_t bbWeight);
6154     bool optAvoidIntMult(void);
6155
6156 #if FEATURE_ANYCSE
6157
6158 protected:
6159     //  The following is the upper limit on how many expressions we'll keep track
6160     //  of for the CSE analysis.
6161     //
6162     static const unsigned MAX_CSE_CNT = EXPSET_SZ;
6163
6164     static const int MIN_CSE_COST = 2;
6165
6166     // Keeps tracked cse indices
6167     BitVecTraits* cseTraits;
6168     EXPSET_TP     cseFull;
6169
6170     /* Generic list of nodes - used by the CSE logic */
6171
6172     struct treeLst
6173     {
6174         treeLst* tlNext;
6175         GenTree* tlTree;
6176     };
6177
6178     struct treeStmtLst
6179     {
6180         treeStmtLst* tslNext;
6181         GenTree*     tslTree;  // tree node
6182         GenTreeStmt* tslStmt;  // statement containing the tree
6183         BasicBlock*  tslBlock; // block containing the statement
6184     };
6185
6186     // The following logic keeps track of expressions via a simple hash table.
6187
6188     struct CSEdsc
6189     {
6190         CSEdsc* csdNextInBucket; // used by the hash table
6191
6192         unsigned csdHashKey; // the orginal hashkey
6193
6194         unsigned csdIndex;          // 1..optCSECandidateCount
6195         char     csdLiveAcrossCall; // 0 or 1
6196
6197         unsigned short csdDefCount; // definition   count
6198         unsigned short csdUseCount; // use          count  (excluding the implicit uses at defs)
6199
6200         unsigned csdDefWtCnt; // weighted def count
6201         unsigned csdUseWtCnt; // weighted use count  (excluding the implicit uses at defs)
6202
6203         GenTree*     csdTree;  // treenode containing the 1st occurance
6204         GenTreeStmt* csdStmt;  // stmt containing the 1st occurance
6205         BasicBlock*  csdBlock; // block containing the 1st occurance
6206
6207         treeStmtLst* csdTreeList; // list of matching tree nodes: head
6208         treeStmtLst* csdTreeLast; // list of matching tree nodes: tail
6209
6210         ValueNum defExcSetPromise; // The exception set that is now required for all defs of this CSE.
6211                                    // This will be set to NoVN if we decide to abandon this CSE
6212
6213         ValueNum defExcSetCurrent; // The set of exceptions we currently can use for CSE uses.
6214
6215         ValueNum defConservNormVN; // if all def occurrences share the same conservative normal value
6216                                    // number, this will reflect it; otherwise, NoVN.
6217     };
6218
6219     static const size_t s_optCSEhashSize;
6220     CSEdsc**            optCSEhash;
6221     CSEdsc**            optCSEtab;
6222
6223     typedef JitHashTable<GenTree*, JitPtrKeyFuncs<GenTree>, GenTree*> NodeToNodeMap;
6224
6225     NodeToNodeMap* optCseCheckedBoundMap; // Maps bound nodes to ancestor compares that should be
6226                                           // re-numbered with the bound to improve range check elimination
6227
6228     // Given a compare, look for a cse candidate checked bound feeding it and add a map entry if found.
6229     void optCseUpdateCheckedBoundMap(GenTree* compare);
6230
6231     void optCSEstop();
6232
6233     CSEdsc* optCSEfindDsc(unsigned index);
6234     bool optUnmarkCSE(GenTree* tree);
6235
6236     // user defined callback data for the tree walk function optCSE_MaskHelper()
6237     struct optCSE_MaskData
6238     {
6239         EXPSET_TP CSE_defMask;
6240         EXPSET_TP CSE_useMask;
6241     };
6242
6243     // Treewalk helper for optCSE_DefMask and optCSE_UseMask
6244     static fgWalkPreFn optCSE_MaskHelper;
6245
6246     // This function walks all the node for an given tree
6247     // and return the mask of CSE definitions and uses for the tree
6248     //
6249     void optCSE_GetMaskData(GenTree* tree, optCSE_MaskData* pMaskData);
6250
6251     // Given a binary tree node return true if it is safe to swap the order of evaluation for op1 and op2.
6252     bool optCSE_canSwap(GenTree* firstNode, GenTree* secondNode);
6253     bool optCSE_canSwap(GenTree* tree);
6254
6255     static int __cdecl optCSEcostCmpEx(const void* op1, const void* op2);
6256     static int __cdecl optCSEcostCmpSz(const void* op1, const void* op2);
6257
6258     void optCleanupCSEs();
6259
6260 #ifdef DEBUG
6261     void optEnsureClearCSEInfo();
6262 #endif // DEBUG
6263
6264 #endif // FEATURE_ANYCSE
6265
6266 #if FEATURE_VALNUM_CSE
6267     /**************************************************************************
6268      *                   Value Number based CSEs
6269      *************************************************************************/
6270
6271 public:
6272     void optOptimizeValnumCSEs();
6273
6274 protected:
6275     void     optValnumCSE_Init();
6276     unsigned optValnumCSE_Index(GenTree* tree, GenTreeStmt* stmt);
6277     unsigned optValnumCSE_Locate();
6278     void     optValnumCSE_InitDataFlow();
6279     void     optValnumCSE_DataFlow();
6280     void     optValnumCSE_Availablity();
6281     void     optValnumCSE_Heuristic();
6282
6283 #endif // FEATURE_VALNUM_CSE
6284
6285 #if FEATURE_ANYCSE
6286     bool     optDoCSE;             // True when we have found a duplicate CSE tree
6287     bool     optValnumCSE_phase;   // True when we are executing the optValnumCSE_phase
6288     unsigned optCSECandidateTotal; // Grand total of CSE candidates for both Lexical and ValNum
6289     unsigned optCSECandidateCount; // Count of CSE's candidates, reset for Lexical and ValNum CSE's
6290     unsigned optCSEstart;          // The first local variable number that is a CSE
6291     unsigned optCSEcount;          // The total count of CSE's introduced.
6292     unsigned optCSEweight;         // The weight of the current block when we are
6293                                    // scanning for CSE expressions
6294
6295     bool optIsCSEcandidate(GenTree* tree);
6296
6297     // lclNumIsTrueCSE returns true if the LclVar was introduced by the CSE phase of the compiler
6298     //
6299     bool lclNumIsTrueCSE(unsigned lclNum) const
6300     {
6301         return ((optCSEcount > 0) && (lclNum >= optCSEstart) && (lclNum < optCSEstart + optCSEcount));
6302     }
6303
6304     //  lclNumIsCSE returns true if the LclVar should be treated like a CSE with regards to constant prop.
6305     //
6306     bool lclNumIsCSE(unsigned lclNum) const
6307     {
6308         return lvaTable[lclNum].lvIsCSE;
6309     }
6310
6311 #ifdef DEBUG
6312     bool optConfigDisableCSE();
6313     bool optConfigDisableCSE2();
6314 #endif
6315     void optOptimizeCSEs();
6316
6317 #endif // FEATURE_ANYCSE
6318
6319     struct isVarAssgDsc
6320     {
6321         GenTree* ivaSkip;
6322 #ifdef DEBUG
6323         void* ivaSelf;
6324 #endif
6325         unsigned     ivaVar;            // Variable we are interested in, or -1
6326         ALLVARSET_TP ivaMaskVal;        // Set of variables assigned to.  This is a set of all vars, not tracked vars.
6327         bool         ivaMaskIncomplete; // Variables not representable in ivaMaskVal were assigned to.
6328         varRefKinds  ivaMaskInd;        // What kind of indirect assignments are there?
6329         callInterf   ivaMaskCall;       // What kind of calls are there?
6330     };
6331
6332     static callInterf optCallInterf(GenTreeCall* call);
6333
6334 public:
6335     // VN based copy propagation.
6336     typedef ArrayStack<GenTree*> GenTreePtrStack;
6337     typedef JitHashTable<unsigned, JitSmallPrimitiveKeyFuncs<unsigned>, GenTreePtrStack*> LclNumToGenTreePtrStack;
6338
6339     // Kill set to track variables with intervening definitions.
6340     VARSET_TP optCopyPropKillSet;
6341
6342     // Copy propagation functions.
6343     void optCopyProp(BasicBlock* block, GenTreeStmt* stmt, GenTree* tree, LclNumToGenTreePtrStack* curSsaName);
6344     void optBlockCopyPropPopStacks(BasicBlock* block, LclNumToGenTreePtrStack* curSsaName);
6345     void optBlockCopyProp(BasicBlock* block, LclNumToGenTreePtrStack* curSsaName);
6346     bool optIsSsaLocal(GenTree* tree);
6347     int optCopyProp_LclVarScore(LclVarDsc* lclVarDsc, LclVarDsc* copyVarDsc, bool preferOp2);
6348     void optVnCopyProp();
6349     INDEBUG(void optDumpCopyPropStack(LclNumToGenTreePtrStack* curSsaName));
6350
6351     /**************************************************************************
6352     *               Early value propagation
6353     *************************************************************************/
6354     struct SSAName
6355     {
6356         unsigned m_lvNum;
6357         unsigned m_ssaNum;
6358
6359         SSAName(unsigned lvNum, unsigned ssaNum) : m_lvNum(lvNum), m_ssaNum(ssaNum)
6360         {
6361         }
6362
6363         static unsigned GetHashCode(SSAName ssaNm)
6364         {
6365             return (ssaNm.m_lvNum << 16) | (ssaNm.m_ssaNum);
6366         }
6367
6368         static bool Equals(SSAName ssaNm1, SSAName ssaNm2)
6369         {
6370             return (ssaNm1.m_lvNum == ssaNm2.m_lvNum) && (ssaNm1.m_ssaNum == ssaNm2.m_ssaNum);
6371         }
6372     };
6373
6374 #define OMF_HAS_NEWARRAY 0x00000001      // Method contains 'new' of an array
6375 #define OMF_HAS_NEWOBJ 0x00000002        // Method contains 'new' of an object type.
6376 #define OMF_HAS_ARRAYREF 0x00000004      // Method contains array element loads or stores.
6377 #define OMF_HAS_VTABLEREF 0x00000008     // Method contains method table reference.
6378 #define OMF_HAS_NULLCHECK 0x00000010     // Method contains null check.
6379 #define OMF_HAS_FATPOINTER 0x00000020    // Method contains call, that needs fat pointer transformation.
6380 #define OMF_HAS_OBJSTACKALLOC 0x00000040 // Method contains an object allocated on the stack.
6381 #define OMF_HAS_GUARDEDDEVIRT 0x00000080 // Method contains guarded devirtualization candidate
6382
6383     bool doesMethodHaveFatPointer()
6384     {
6385         return (optMethodFlags & OMF_HAS_FATPOINTER) != 0;
6386     }
6387
6388     void setMethodHasFatPointer()
6389     {
6390         optMethodFlags |= OMF_HAS_FATPOINTER;
6391     }
6392
6393     void clearMethodHasFatPointer()
6394     {
6395         optMethodFlags &= ~OMF_HAS_FATPOINTER;
6396     }
6397
6398     void addFatPointerCandidate(GenTreeCall* call);
6399
6400     bool doesMethodHaveGuardedDevirtualization()
6401     {
6402         return (optMethodFlags & OMF_HAS_GUARDEDDEVIRT) != 0;
6403     }
6404
6405     void setMethodHasGuardedDevirtualization()
6406     {
6407         optMethodFlags |= OMF_HAS_GUARDEDDEVIRT;
6408     }
6409
6410     void clearMethodHasGuardedDevirtualization()
6411     {
6412         optMethodFlags &= ~OMF_HAS_GUARDEDDEVIRT;
6413     }
6414
6415     void addGuardedDevirtualizationCandidate(GenTreeCall*          call,
6416                                              CORINFO_METHOD_HANDLE methodHandle,
6417                                              CORINFO_CLASS_HANDLE  classHandle,
6418                                              unsigned              methodAttr,
6419                                              unsigned              classAttr);
6420
6421     unsigned optMethodFlags;
6422
6423     // Recursion bound controls how far we can go backwards tracking for a SSA value.
6424     // No throughput diff was found with backward walk bound between 3-8.
6425     static const int optEarlyPropRecurBound = 5;
6426
6427     enum class optPropKind
6428     {
6429         OPK_INVALID,
6430         OPK_ARRAYLEN,
6431         OPK_OBJ_GETTYPE,
6432         OPK_NULLCHECK
6433     };
6434
6435     bool gtIsVtableRef(GenTree* tree);
6436     GenTree* getArrayLengthFromAllocation(GenTree* tree);
6437     GenTree* getObjectHandleNodeFromAllocation(GenTree* tree);
6438     GenTree* optPropGetValueRec(unsigned lclNum, unsigned ssaNum, optPropKind valueKind, int walkDepth);
6439     GenTree* optPropGetValue(unsigned lclNum, unsigned ssaNum, optPropKind valueKind);
6440     GenTree* optEarlyPropRewriteTree(GenTree* tree);
6441     bool optDoEarlyPropForBlock(BasicBlock* block);
6442     bool optDoEarlyPropForFunc();
6443     void optEarlyProp();
6444     void optFoldNullCheck(GenTree* tree);
6445     bool optCanMoveNullCheckPastTree(GenTree* tree, bool isInsideTry);
6446
6447 #if ASSERTION_PROP
6448     /**************************************************************************
6449      *               Value/Assertion propagation
6450      *************************************************************************/
6451 public:
6452     // Data structures for assertion prop
6453     BitVecTraits* apTraits;
6454     ASSERT_TP     apFull;
6455
6456     enum optAssertionKind
6457     {
6458         OAK_INVALID,
6459         OAK_EQUAL,
6460         OAK_NOT_EQUAL,
6461         OAK_SUBRANGE,
6462         OAK_NO_THROW,
6463         OAK_COUNT
6464     };
6465
6466     enum optOp1Kind
6467     {
6468         O1K_INVALID,
6469         O1K_LCLVAR,
6470         O1K_ARR_BND,
6471         O1K_BOUND_OPER_BND,
6472         O1K_BOUND_LOOP_BND,
6473         O1K_CONSTANT_LOOP_BND,
6474         O1K_EXACT_TYPE,
6475         O1K_SUBTYPE,
6476         O1K_VALUE_NUMBER,
6477         O1K_COUNT
6478     };
6479
6480     enum optOp2Kind
6481     {
6482         O2K_INVALID,
6483         O2K_LCLVAR_COPY,
6484         O2K_IND_CNS_INT,
6485         O2K_CONST_INT,
6486         O2K_CONST_LONG,
6487         O2K_CONST_DOUBLE,
6488         O2K_ARR_LEN,
6489         O2K_SUBRANGE,
6490         O2K_COUNT
6491     };
6492     struct AssertionDsc
6493     {
6494         optAssertionKind assertionKind;
6495         struct SsaVar
6496         {
6497             unsigned lclNum; // assigned to or property of this local var number
6498             unsigned ssaNum;
6499         };
6500         struct ArrBnd
6501         {
6502             ValueNum vnIdx;
6503             ValueNum vnLen;
6504         };
6505         struct AssertionDscOp1
6506         {
6507             optOp1Kind kind; // a normal LclVar, or Exact-type or Subtype
6508             ValueNum   vn;
6509             union {
6510                 SsaVar lcl;
6511                 ArrBnd bnd;
6512             };
6513         } op1;
6514         struct AssertionDscOp2
6515         {
6516             optOp2Kind kind; // a const or copy assignment
6517             ValueNum   vn;
6518             struct IntVal
6519             {
6520                 ssize_t  iconVal;   // integer
6521                 unsigned iconFlags; // gtFlags
6522             };
6523             struct Range // integer subrange
6524             {
6525                 ssize_t loBound;
6526                 ssize_t hiBound;
6527             };
6528             union {
6529                 SsaVar  lcl;
6530                 IntVal  u1;
6531                 __int64 lconVal;
6532                 double  dconVal;
6533                 Range   u2;
6534             };
6535         } op2;
6536
6537         bool IsCheckedBoundArithBound()
6538         {
6539             return ((assertionKind == OAK_EQUAL || assertionKind == OAK_NOT_EQUAL) && op1.kind == O1K_BOUND_OPER_BND);
6540         }
6541         bool IsCheckedBoundBound()
6542         {
6543             return ((assertionKind == OAK_EQUAL || assertionKind == OAK_NOT_EQUAL) && op1.kind == O1K_BOUND_LOOP_BND);
6544         }
6545         bool IsConstantBound()
6546         {
6547             return ((assertionKind == OAK_EQUAL || assertionKind == OAK_NOT_EQUAL) &&
6548                     op1.kind == O1K_CONSTANT_LOOP_BND);
6549         }
6550         bool IsBoundsCheckNoThrow()
6551         {
6552             return ((assertionKind == OAK_NO_THROW) && (op1.kind == O1K_ARR_BND));
6553         }
6554
6555         bool IsCopyAssertion()
6556         {
6557             return ((assertionKind == OAK_EQUAL) && (op1.kind == O1K_LCLVAR) && (op2.kind == O2K_LCLVAR_COPY));
6558         }
6559
6560         static bool SameKind(AssertionDsc* a1, AssertionDsc* a2)
6561         {
6562             return a1->assertionKind == a2->assertionKind && a1->op1.kind == a2->op1.kind &&
6563                    a1->op2.kind == a2->op2.kind;
6564         }
6565
6566         static bool ComplementaryKind(optAssertionKind kind, optAssertionKind kind2)
6567         {
6568             if (kind == OAK_EQUAL)
6569             {
6570                 return kind2 == OAK_NOT_EQUAL;
6571             }
6572             else if (kind == OAK_NOT_EQUAL)
6573             {
6574                 return kind2 == OAK_EQUAL;
6575             }
6576             return false;
6577         }
6578
6579         static ssize_t GetLowerBoundForIntegralType(var_types type)
6580         {
6581             switch (type)
6582             {
6583                 case TYP_BYTE:
6584                     return SCHAR_MIN;
6585                 case TYP_SHORT:
6586                     return SHRT_MIN;
6587                 case TYP_INT:
6588                     return INT_MIN;
6589                 case TYP_BOOL:
6590                 case TYP_UBYTE:
6591                 case TYP_USHORT:
6592                 case TYP_UINT:
6593                     return 0;
6594                 default:
6595                     unreached();
6596             }
6597         }
6598         static ssize_t GetUpperBoundForIntegralType(var_types type)
6599         {
6600             switch (type)
6601             {
6602                 case TYP_BOOL:
6603                     return 1;
6604                 case TYP_BYTE:
6605                     return SCHAR_MAX;
6606                 case TYP_SHORT:
6607                     return SHRT_MAX;
6608                 case TYP_INT:
6609                     return INT_MAX;
6610                 case TYP_UBYTE:
6611                     return UCHAR_MAX;
6612                 case TYP_USHORT:
6613                     return USHRT_MAX;
6614                 case TYP_UINT:
6615                     return UINT_MAX;
6616                 default:
6617                     unreached();
6618             }
6619         }
6620
6621         bool HasSameOp1(AssertionDsc* that, bool vnBased)
6622         {
6623             if (op1.kind != that->op1.kind)
6624             {
6625                 return false;
6626             }
6627             else if (op1.kind == O1K_ARR_BND)
6628             {
6629                 assert(vnBased);
6630                 return (op1.bnd.vnIdx == that->op1.bnd.vnIdx) && (op1.bnd.vnLen == that->op1.bnd.vnLen);
6631             }
6632             else
6633             {
6634                 return ((vnBased && (op1.vn == that->op1.vn)) ||
6635                         (!vnBased && (op1.lcl.lclNum == that->op1.lcl.lclNum)));
6636             }
6637         }
6638
6639         bool HasSameOp2(AssertionDsc* that, bool vnBased)
6640         {
6641             if (op2.kind != that->op2.kind)
6642             {
6643                 return false;
6644             }
6645             switch (op2.kind)
6646             {
6647                 case O2K_IND_CNS_INT:
6648                 case O2K_CONST_INT:
6649                     return ((op2.u1.iconVal == that->op2.u1.iconVal) && (op2.u1.iconFlags == that->op2.u1.iconFlags));
6650
6651                 case O2K_CONST_LONG:
6652                     return (op2.lconVal == that->op2.lconVal);
6653
6654                 case O2K_CONST_DOUBLE:
6655                     // exact match because of positive and negative zero.
6656                     return (memcmp(&op2.dconVal, &that->op2.dconVal, sizeof(double)) == 0);
6657
6658                 case O2K_LCLVAR_COPY:
6659                 case O2K_ARR_LEN:
6660                     return (op2.lcl.lclNum == that->op2.lcl.lclNum) &&
6661                            (!vnBased || op2.lcl.ssaNum == that->op2.lcl.ssaNum);
6662
6663                 case O2K_SUBRANGE:
6664                     return ((op2.u2.loBound == that->op2.u2.loBound) && (op2.u2.hiBound == that->op2.u2.hiBound));
6665
6666                 case O2K_INVALID:
6667                     // we will return false
6668                     break;
6669
6670                 default:
6671                     assert(!"Unexpected value for op2.kind in AssertionDsc.");
6672                     break;
6673             }
6674             return false;
6675         }
6676
6677         bool Complementary(AssertionDsc* that, bool vnBased)
6678         {
6679             return ComplementaryKind(assertionKind, that->assertionKind) && HasSameOp1(that, vnBased) &&
6680                    HasSameOp2(that, vnBased);
6681         }
6682
6683         bool Equals(AssertionDsc* that, bool vnBased)
6684         {
6685             if (assertionKind != that->assertionKind)
6686             {
6687                 return false;
6688             }
6689             else if (assertionKind == OAK_NO_THROW)
6690             {
6691                 assert(op2.kind == O2K_INVALID);
6692                 return HasSameOp1(that, vnBased);
6693             }
6694             else
6695             {
6696                 return HasSameOp1(that, vnBased) && HasSameOp2(that, vnBased);
6697             }
6698         }
6699     };
6700
6701 protected:
6702     static fgWalkPreFn optAddCopiesCallback;
6703     static fgWalkPreFn optVNAssertionPropCurStmtVisitor;
6704     unsigned           optAddCopyLclNum;
6705     GenTree*           optAddCopyAsgnNode;
6706
6707     bool optLocalAssertionProp;  // indicates that we are performing local assertion prop
6708     bool optAssertionPropagated; // set to true if we modified the trees
6709     bool optAssertionPropagatedCurrentStmt;
6710 #ifdef DEBUG
6711     GenTree* optAssertionPropCurrentTree;
6712 #endif
6713     AssertionIndex*            optComplementaryAssertionMap;
6714     JitExpandArray<ASSERT_TP>* optAssertionDep; // table that holds dependent assertions (assertions
6715                                                 // using the value of a local var) for each local var
6716     AssertionDsc*  optAssertionTabPrivate;      // table that holds info about value assignments
6717     AssertionIndex optAssertionCount;           // total number of assertions in the assertion table
6718     AssertionIndex optMaxAssertionCount;
6719
6720 public:
6721     void optVnNonNullPropCurStmt(BasicBlock* block, GenTreeStmt* stmt, GenTree* tree);
6722     fgWalkResult optVNConstantPropCurStmt(BasicBlock* block, GenTreeStmt* stmt, GenTree* tree);
6723     GenTree* optVNConstantPropOnJTrue(BasicBlock* block, GenTree* test);
6724     GenTree* optVNConstantPropOnTree(BasicBlock* block, GenTree* tree);
6725     GenTree* optPrepareTreeForReplacement(GenTree* extractTree, GenTree* replaceTree);
6726
6727     AssertionIndex GetAssertionCount()
6728     {
6729         return optAssertionCount;
6730     }
6731     ASSERT_TP* bbJtrueAssertionOut;
6732     typedef JitHashTable<ValueNum, JitSmallPrimitiveKeyFuncs<ValueNum>, ASSERT_TP> ValueNumToAssertsMap;
6733     ValueNumToAssertsMap* optValueNumToAsserts;
6734
6735     // Assertion prop helpers.
6736     ASSERT_TP& GetAssertionDep(unsigned lclNum);
6737     AssertionDsc* optGetAssertion(AssertionIndex assertIndex);
6738     void optAssertionInit(bool isLocalProp);
6739     void optAssertionTraitsInit(AssertionIndex assertionCount);
6740 #if LOCAL_ASSERTION_PROP
6741     void optAssertionReset(AssertionIndex limit);
6742     void optAssertionRemove(AssertionIndex index);
6743 #endif
6744
6745     // Assertion prop data flow functions.
6746     void         optAssertionPropMain();
6747     GenTreeStmt* optVNAssertionPropCurStmt(BasicBlock* block, GenTreeStmt* stmt);
6748     bool optIsTreeKnownIntValue(bool vnBased, GenTree* tree, ssize_t* pConstant, unsigned* pIconFlags);
6749     ASSERT_TP* optInitAssertionDataflowFlags();
6750     ASSERT_TP* optComputeAssertionGen();
6751
6752     // Assertion Gen functions.
6753     void optAssertionGen(GenTree* tree);
6754     AssertionIndex optAssertionGenPhiDefn(GenTree* tree);
6755     AssertionInfo optCreateJTrueBoundsAssertion(GenTree* tree);
6756     AssertionInfo optAssertionGenJtrue(GenTree* tree);
6757     AssertionIndex optCreateJtrueAssertions(GenTree* op1, GenTree* op2, Compiler::optAssertionKind assertionKind);
6758     AssertionIndex optFindComplementary(AssertionIndex assertionIndex);
6759     void optMapComplementary(AssertionIndex assertionIndex, AssertionIndex index);
6760
6761     // Assertion creation functions.
6762     AssertionIndex optCreateAssertion(GenTree* op1, GenTree* op2, optAssertionKind assertionKind);
6763     AssertionIndex optCreateAssertion(GenTree*         op1,
6764                                       GenTree*         op2,
6765                                       optAssertionKind assertionKind,
6766                                       AssertionDsc*    assertion);
6767     void optCreateComplementaryAssertion(AssertionIndex assertionIndex, GenTree* op1, GenTree* op2);
6768
6769     bool optAssertionVnInvolvesNan(AssertionDsc* assertion);
6770     AssertionIndex optAddAssertion(AssertionDsc* assertion);
6771     void optAddVnAssertionMapping(ValueNum vn, AssertionIndex index);
6772 #ifdef DEBUG
6773     void optPrintVnAssertionMapping();
6774 #endif
6775     ASSERT_TP optGetVnMappedAssertions(ValueNum vn);
6776
6777     // Used for respective assertion propagations.
6778     AssertionIndex optAssertionIsSubrange(GenTree* tree, var_types toType, ASSERT_VALARG_TP assertions);
6779     AssertionIndex optAssertionIsSubtype(GenTree* tree, GenTree* methodTableArg, ASSERT_VALARG_TP assertions);
6780     AssertionIndex optAssertionIsNonNullInternal(GenTree* op, ASSERT_VALARG_TP assertions);
6781     bool optAssertionIsNonNull(GenTree*         op,
6782                                ASSERT_VALARG_TP assertions DEBUGARG(bool* pVnBased) DEBUGARG(AssertionIndex* pIndex));
6783
6784     // Used for Relop propagation.
6785     AssertionIndex optGlobalAssertionIsEqualOrNotEqual(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* op1, GenTree* op2);
6786     AssertionIndex optGlobalAssertionIsEqualOrNotEqualZero(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* op1);
6787     AssertionIndex optLocalAssertionIsEqualOrNotEqual(
6788         optOp1Kind op1Kind, unsigned lclNum, optOp2Kind op2Kind, ssize_t cnsVal, ASSERT_VALARG_TP assertions);
6789
6790     // Assertion prop for lcl var functions.
6791     bool optAssertionProp_LclVarTypeCheck(GenTree* tree, LclVarDsc* lclVarDsc, LclVarDsc* copyVarDsc);
6792     GenTree* optCopyAssertionProp(AssertionDsc* curAssertion,
6793                                   GenTree*      tree,
6794                                   GenTreeStmt* stmt DEBUGARG(AssertionIndex index));
6795     GenTree* optConstantAssertionProp(AssertionDsc* curAssertion,
6796                                       GenTree*      tree,
6797                                       GenTreeStmt* stmt DEBUGARG(AssertionIndex index));
6798
6799     // Assertion propagation functions.
6800     GenTree* optAssertionProp(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree, GenTreeStmt* stmt);
6801     GenTree* optAssertionProp_LclVar(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree, GenTreeStmt* stmt);
6802     GenTree* optAssertionProp_Ind(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree, GenTreeStmt* stmt);
6803     GenTree* optAssertionProp_Cast(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree, GenTreeStmt* stmt);
6804     GenTree* optAssertionProp_Call(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTreeCall* call, GenTreeStmt* stmt);
6805     GenTree* optAssertionProp_RelOp(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree, GenTreeStmt* stmt);
6806     GenTree* optAssertionProp_Comma(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree, GenTreeStmt* stmt);
6807     GenTree* optAssertionProp_BndsChk(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree);
6808     GenTree* optAssertionPropGlobal_RelOp(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree, GenTreeStmt* stmt);
6809     GenTree* optAssertionPropLocal_RelOp(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTree* tree, GenTreeStmt* stmt);
6810     GenTree* optAssertionProp_Update(GenTree* newTree, GenTree* tree, GenTreeStmt* stmt);
6811     GenTree* optNonNullAssertionProp_Call(ASSERT_VALARG_TP assertions, GenTreeCall* call);
6812
6813     // Implied assertion functions.
6814     void optImpliedAssertions(AssertionIndex assertionIndex, ASSERT_TP& activeAssertions);
6815     void optImpliedByTypeOfAssertions(ASSERT_TP& activeAssertions);
6816     void optImpliedByCopyAssertion(AssertionDsc* copyAssertion, AssertionDsc* depAssertion, ASSERT_TP& result);
6817     void optImpliedByConstAssertion(AssertionDsc* curAssertion, ASSERT_TP& result);
6818
6819 #ifdef DEBUG
6820     void optPrintAssertion(AssertionDsc* newAssertion, AssertionIndex assertionIndex = 0);
6821     void optDebugCheckAssertion(AssertionDsc* assertion);
6822     void optDebugCheckAssertions(AssertionIndex AssertionIndex);
6823 #endif
6824     void optAddCopies();
6825 #endif // ASSERTION_PROP
6826
6827     /**************************************************************************
6828      *                          Range checks
6829      *************************************************************************/
6830
6831 public:
6832     struct LoopCloneVisitorInfo
6833     {
6834         LoopCloneContext* context;
6835         unsigned          loopNum;
6836         GenTreeStmt*      stmt;
6837         LoopCloneVisitorInfo(LoopCloneContext* context, unsigned loopNum, GenTreeStmt* stmt)
6838             : context(context), loopNum(loopNum), stmt(nullptr)
6839         {
6840         }
6841     };
6842
6843     bool optIsStackLocalInvariant(unsigned loopNum, unsigned lclNum);
6844     bool optExtractArrIndex(GenTree* tree, ArrIndex* result, unsigned lhsNum);
6845     bool optReconstructArrIndex(GenTree* tree, ArrIndex* result, unsigned lhsNum);
6846     bool optIdentifyLoopOptInfo(unsigned loopNum, LoopCloneContext* context);
6847     static fgWalkPreFn optCanOptimizeByLoopCloningVisitor;
6848     fgWalkResult optCanOptimizeByLoopCloning(GenTree* tree, LoopCloneVisitorInfo* info);
6849     void optObtainLoopCloningOpts(LoopCloneContext* context);
6850     bool optIsLoopClonable(unsigned loopInd);
6851
6852     bool optCanCloneLoops();
6853
6854 #ifdef DEBUG
6855     void optDebugLogLoopCloning(BasicBlock* block, GenTreeStmt* insertBefore);
6856 #endif
6857     void optPerformStaticOptimizations(unsigned loopNum, LoopCloneContext* context DEBUGARG(bool fastPath));
6858     bool optComputeDerefConditions(unsigned loopNum, LoopCloneContext* context);
6859     bool optDeriveLoopCloningConditions(unsigned loopNum, LoopCloneContext* context);
6860     BasicBlock* optInsertLoopChoiceConditions(LoopCloneContext* context,
6861                                               unsigned          loopNum,
6862                                               BasicBlock*       head,
6863                                               BasicBlock*       slow);
6864
6865 protected:
6866     ssize_t optGetArrayRefScaleAndIndex(GenTree* mul, GenTree** pIndex DEBUGARG(bool bRngChk));
6867
6868     bool optReachWithoutCall(BasicBlock* srcBB, BasicBlock* dstBB);
6869
6870 protected:
6871     bool optLoopsMarked;
6872
6873     /*
6874     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6875     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6876     XX                                                                           XX
6877     XX                           RegAlloc                                        XX
6878     XX                                                                           XX
6879     XX  Does the register allocation and puts the remaining lclVars on the stack XX
6880     XX                                                                           XX
6881     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6882     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6883     */
6884
6885 public:
6886     regNumber raUpdateRegStateForArg(RegState* regState, LclVarDsc* argDsc);
6887
6888     void raMarkStkVars();
6889
6890 protected:
6891     // Some things are used by both LSRA and regpredict allocators.
6892
6893     FrameType rpFrameType;
6894     bool      rpMustCreateEBPCalled; // Set to true after we have called rpMustCreateEBPFrame once
6895
6896     bool rpMustCreateEBPFrame(INDEBUG(const char** wbReason));
6897
6898 private:
6899     Lowering*            m_pLowering;   // Lowering; needed to Lower IR that's added or modified after Lowering.
6900     LinearScanInterface* m_pLinearScan; // Linear Scan allocator
6901
6902     /* raIsVarargsStackArg is called by raMaskStkVars and by
6903        lvaSortByRefCount.  It identifies the special case
6904        where a varargs function has a parameter passed on the
6905        stack, other than the special varargs handle.  Such parameters
6906        require special treatment, because they cannot be tracked
6907        by the GC (their offsets in the stack are not known
6908        at compile time).
6909     */
6910
6911     bool raIsVarargsStackArg(unsigned lclNum)
6912     {
6913 #ifdef _TARGET_X86_
6914
6915         LclVarDsc* varDsc = &lvaTable[lclNum];
6916
6917         assert(varDsc->lvIsParam);
6918
6919         return (info.compIsVarArgs && !varDsc->lvIsRegArg && (lclNum != lvaVarargsHandleArg));
6920
6921 #else // _TARGET_X86_
6922
6923         return false;
6924
6925 #endif // _TARGET_X86_
6926     }
6927
6928     /*
6929     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6930     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6931     XX                                                                           XX
6932     XX                           EEInterface                                     XX
6933     XX                                                                           XX
6934     XX   Get to the class and method info from the Execution Engine given        XX
6935     XX   tokens for the class and method                                         XX
6936     XX                                                                           XX
6937     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6938     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
6939     */
6940
6941 public:
6942     // Get handles
6943
6944     void eeGetCallInfo(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
6945                        CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pConstrainedToken,
6946                        CORINFO_CALLINFO_FLAGS  flags,
6947                        CORINFO_CALL_INFO*      pResult);
6948     inline CORINFO_CALLINFO_FLAGS addVerifyFlag(CORINFO_CALLINFO_FLAGS flags);
6949
6950     void eeGetFieldInfo(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
6951                         CORINFO_ACCESS_FLAGS    flags,
6952                         CORINFO_FIELD_INFO*     pResult);
6953
6954     // Get the flags
6955
6956     BOOL eeIsValueClass(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd);
6957
6958 #if defined(DEBUG) || defined(FEATURE_JIT_METHOD_PERF) || defined(FEATURE_SIMD) || defined(TRACK_LSRA_STATS)
6959
6960     bool IsSuperPMIException(unsigned code)
6961     {
6962         // Copied from NDP\clr\src\ToolBox\SuperPMI\SuperPMI-Shared\ErrorHandling.h
6963
6964         const unsigned EXCEPTIONCODE_DebugBreakorAV = 0xe0421000;
6965         const unsigned EXCEPTIONCODE_MC             = 0xe0422000;
6966         const unsigned EXCEPTIONCODE_LWM            = 0xe0423000;
6967         const unsigned EXCEPTIONCODE_SASM           = 0xe0424000;
6968         const unsigned EXCEPTIONCODE_SSYM           = 0xe0425000;
6969         const unsigned EXCEPTIONCODE_CALLUTILS      = 0xe0426000;
6970         const unsigned EXCEPTIONCODE_TYPEUTILS      = 0xe0427000;
6971         const unsigned EXCEPTIONCODE_ASSERT         = 0xe0440000;
6972
6973         switch (code)
6974         {
6975             case EXCEPTIONCODE_DebugBreakorAV:
6976             case EXCEPTIONCODE_MC:
6977             case EXCEPTIONCODE_LWM:
6978             case EXCEPTIONCODE_SASM:
6979             case EXCEPTIONCODE_SSYM:
6980             case EXCEPTIONCODE_CALLUTILS:
6981             case EXCEPTIONCODE_TYPEUTILS:
6982             case EXCEPTIONCODE_ASSERT:
6983                 return true;
6984             default:
6985                 return false;
6986         }
6987     }
6988
6989     const char* eeGetMethodName(CORINFO_METHOD_HANDLE hnd, const char** className);
6990     const char* eeGetMethodFullName(CORINFO_METHOD_HANDLE hnd);
6991
6992     bool eeIsNativeMethod(CORINFO_METHOD_HANDLE method);
6993     CORINFO_METHOD_HANDLE eeGetMethodHandleForNative(CORINFO_METHOD_HANDLE method);
6994 #endif
6995
6996     var_types eeGetArgType(CORINFO_ARG_LIST_HANDLE list, CORINFO_SIG_INFO* sig);
6997     var_types eeGetArgType(CORINFO_ARG_LIST_HANDLE list, CORINFO_SIG_INFO* sig, bool* isPinned);
6998     unsigned eeGetArgSize(CORINFO_ARG_LIST_HANDLE list, CORINFO_SIG_INFO* sig);
6999
7000     // VOM info, method sigs
7001
7002     void eeGetSig(unsigned               sigTok,
7003                   CORINFO_MODULE_HANDLE  scope,
7004                   CORINFO_CONTEXT_HANDLE context,
7005                   CORINFO_SIG_INFO*      retSig);
7006
7007     void eeGetCallSiteSig(unsigned               sigTok,
7008                           CORINFO_MODULE_HANDLE  scope,
7009                           CORINFO_CONTEXT_HANDLE context,
7010                           CORINFO_SIG_INFO*      retSig);
7011
7012     void eeGetMethodSig(CORINFO_METHOD_HANDLE methHnd, CORINFO_SIG_INFO* retSig, CORINFO_CLASS_HANDLE owner = nullptr);
7013
7014     // Method entry-points, instrs
7015
7016     CORINFO_METHOD_HANDLE eeMarkNativeTarget(CORINFO_METHOD_HANDLE method);
7017
7018     CORINFO_EE_INFO eeInfo;
7019     bool            eeInfoInitialized;
7020
7021     CORINFO_EE_INFO* eeGetEEInfo();
7022
7023     // Gets the offset of a SDArray's first element
7024     unsigned eeGetArrayDataOffset(var_types type);
7025     // Gets the offset of a MDArray's first element
7026     unsigned eeGetMDArrayDataOffset(var_types type, unsigned rank);
7027
7028     GenTree* eeGetPInvokeCookie(CORINFO_SIG_INFO* szMetaSig);
7029
7030     // Returns the page size for the target machine as reported by the EE.
7031     target_size_t eeGetPageSize()
7032     {
7033         return (target_size_t)eeGetEEInfo()->osPageSize;
7034     }
7035
7036     // Returns the frame size at which we will generate a loop to probe the stack.
7037     target_size_t getVeryLargeFrameSize()
7038     {
7039 #ifdef _TARGET_ARM_
7040         // The looping probe code is 40 bytes, whereas the straight-line probing for
7041         // the (0x2000..0x3000) case is 44, so use looping for anything 0x2000 bytes
7042         // or greater, to generate smaller code.
7043         return 2 * eeGetPageSize();
7044 #else
7045         return 3 * eeGetPageSize();
7046 #endif
7047     }
7048
7049     //------------------------------------------------------------------------
7050     // VirtualStubParam: virtual stub dispatch extra parameter (slot address).
7051     //
7052     // It represents Abi and target specific registers for the parameter.
7053     //
7054     class VirtualStubParamInfo
7055     {
7056     public:
7057         VirtualStubParamInfo(bool isCoreRTABI)
7058         {
7059 #if defined(_TARGET_X86_)
7060             reg     = REG_EAX;
7061             regMask = RBM_EAX;
7062 #elif defined(_TARGET_AMD64_)
7063             if (isCoreRTABI)
7064             {
7065                 reg     = REG_R10;
7066                 regMask = RBM_R10;
7067             }
7068             else
7069             {
7070                 reg     = REG_R11;
7071                 regMask = RBM_R11;
7072             }
7073 #elif defined(_TARGET_ARM_)
7074             if (isCoreRTABI)
7075             {
7076                 reg     = REG_R12;
7077                 regMask = RBM_R12;
7078             }
7079             else
7080             {
7081                 reg     = REG_R4;
7082                 regMask = RBM_R4;
7083             }
7084 #elif defined(_TARGET_ARM64_)
7085             reg     = REG_R11;
7086             regMask = RBM_R11;
7087 #else
7088 #error Unsupported or unset target architecture
7089 #endif
7090         }
7091
7092         regNumber GetReg() const
7093         {
7094             return reg;
7095         }
7096
7097         _regMask_enum GetRegMask() const
7098         {
7099             return regMask;
7100         }
7101
7102     private:
7103         regNumber     reg;
7104         _regMask_enum regMask;
7105     };
7106
7107     VirtualStubParamInfo* virtualStubParamInfo;
7108
7109     bool IsTargetAbi(CORINFO_RUNTIME_ABI abi)
7110     {
7111         return eeGetEEInfo()->targetAbi == abi;
7112     }
7113
7114     bool generateCFIUnwindCodes()
7115     {
7116 #if defined(_TARGET_UNIX_)
7117         return IsTargetAbi(CORINFO_CORERT_ABI);
7118 #else
7119         return false;
7120 #endif
7121     }
7122
7123     // Debugging support - Line number info
7124
7125     void eeGetStmtOffsets();
7126
7127     unsigned eeBoundariesCount;
7128
7129     struct boundariesDsc
7130     {
7131         UNATIVE_OFFSET nativeIP;
7132         IL_OFFSET      ilOffset;
7133         unsigned       sourceReason;
7134     } * eeBoundaries; // Boundaries to report to EE
7135     void eeSetLIcount(unsigned count);
7136     void eeSetLIinfo(unsigned which, UNATIVE_OFFSET offs, unsigned srcIP, bool stkEmpty, bool callInstruction);
7137     void eeSetLIdone();
7138
7139 #ifdef DEBUG
7140     static void eeDispILOffs(IL_OFFSET offs);
7141     static void eeDispLineInfo(const boundariesDsc* line);
7142     void eeDispLineInfos();
7143 #endif // DEBUG
7144
7145     // Debugging support - Local var info
7146
7147     void eeGetVars();
7148
7149     unsigned eeVarsCount;
7150
7151     struct VarResultInfo
7152     {
7153         UNATIVE_OFFSET             startOffset;
7154         UNATIVE_OFFSET             endOffset;
7155         DWORD                      varNumber;
7156         CodeGenInterface::siVarLoc loc;
7157     } * eeVars;
7158     void eeSetLVcount(unsigned count);
7159     void eeSetLVinfo(unsigned                          which,
7160                      UNATIVE_OFFSET                    startOffs,
7161                      UNATIVE_OFFSET                    length,
7162                      unsigned                          varNum,
7163                      const CodeGenInterface::siVarLoc& loc);
7164     void eeSetLVdone();
7165
7166 #ifdef DEBUG
7167     void eeDispVar(ICorDebugInfo::NativeVarInfo* var);
7168     void eeDispVars(CORINFO_METHOD_HANDLE ftn, ULONG32 cVars, ICorDebugInfo::NativeVarInfo* vars);
7169 #endif // DEBUG
7170
7171     // ICorJitInfo wrappers
7172
7173     void eeReserveUnwindInfo(BOOL isFunclet, BOOL isColdCode, ULONG unwindSize);
7174
7175     void eeAllocUnwindInfo(BYTE*          pHotCode,
7176                            BYTE*          pColdCode,
7177                            ULONG          startOffset,
7178                            ULONG          endOffset,
7179                            ULONG          unwindSize,
7180                            BYTE*          pUnwindBlock,
7181                            CorJitFuncKind funcKind);
7182
7183     void eeSetEHcount(unsigned cEH);
7184
7185     void eeSetEHinfo(unsigned EHnumber, const CORINFO_EH_CLAUSE* clause);
7186
7187     WORD eeGetRelocTypeHint(void* target);
7188
7189     // ICorStaticInfo wrapper functions
7190
7191     bool eeTryResolveToken(CORINFO_RESOLVED_TOKEN* resolvedToken);
7192
7193 #if defined(UNIX_AMD64_ABI)
7194 #ifdef DEBUG
7195     static void dumpSystemVClassificationType(SystemVClassificationType ct);
7196 #endif // DEBUG
7197
7198     void eeGetSystemVAmd64PassStructInRegisterDescriptor(
7199         /*IN*/ CORINFO_CLASS_HANDLE                                  structHnd,
7200         /*OUT*/ SYSTEMV_AMD64_CORINFO_STRUCT_REG_PASSING_DESCRIPTOR* structPassInRegDescPtr);
7201 #endif // UNIX_AMD64_ABI
7202
7203     template <typename ParamType>
7204     bool eeRunWithErrorTrap(void (*function)(ParamType*), ParamType* param)
7205     {
7206         return eeRunWithErrorTrapImp(reinterpret_cast<void (*)(void*)>(function), reinterpret_cast<void*>(param));
7207     }
7208
7209     bool eeRunWithErrorTrapImp(void (*function)(void*), void* param);
7210
7211     // Utility functions
7212
7213     const char* eeGetFieldName(CORINFO_FIELD_HANDLE fieldHnd, const char** classNamePtr = nullptr);
7214
7215 #if defined(DEBUG)
7216     const wchar_t* eeGetCPString(size_t stringHandle);
7217 #endif
7218
7219     const char* eeGetClassName(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd);
7220
7221     static CORINFO_METHOD_HANDLE eeFindHelper(unsigned helper);
7222     static CorInfoHelpFunc eeGetHelperNum(CORINFO_METHOD_HANDLE method);
7223
7224     static fgWalkPreFn CountSharedStaticHelper;
7225     static bool IsSharedStaticHelper(GenTree* tree);
7226     static bool IsTreeAlwaysHoistable(GenTree* tree);
7227     static bool IsGcSafePoint(GenTree* tree);
7228
7229     static CORINFO_FIELD_HANDLE eeFindJitDataOffs(unsigned jitDataOffs);
7230     // returns true/false if 'field' is a Jit Data offset
7231     static bool eeIsJitDataOffs(CORINFO_FIELD_HANDLE field);
7232     // returns a number < 0 if 'field' is not a Jit Data offset, otherwise the data offset (limited to 2GB)
7233     static int eeGetJitDataOffs(CORINFO_FIELD_HANDLE field);
7234
7235     /*****************************************************************************/
7236
7237     /*
7238     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7239     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7240     XX                                                                           XX
7241     XX                           CodeGenerator                                   XX
7242     XX                                                                           XX
7243     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7244     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7245     */
7246
7247 public:
7248     CodeGenInterface* codeGen;
7249
7250     //  The following holds information about instr offsets in terms of generated code.
7251
7252     struct IPmappingDsc
7253     {
7254         IPmappingDsc* ipmdNext;      // next line# record
7255         IL_OFFSETX    ipmdILoffsx;   // the instr offset
7256         emitLocation  ipmdNativeLoc; // the emitter location of the native code corresponding to the IL offset
7257         bool          ipmdIsLabel;   // Can this code be a branch label?
7258     };
7259
7260     // Record the instr offset mapping to the generated code
7261
7262     IPmappingDsc* genIPmappingList;
7263     IPmappingDsc* genIPmappingLast;
7264
7265     // Managed RetVal - A side hash table meant to record the mapping from a
7266     // GT_CALL node to its IL offset.  This info is used to emit sequence points
7267     // that can be used by debugger to determine the native offset at which the
7268     // managed RetVal will be available.
7269     //
7270     // In fact we can store IL offset in a GT_CALL node.  This was ruled out in
7271     // favor of a side table for two reasons: 1) We need IL offset for only those
7272     // GT_CALL nodes (created during importation) that correspond to an IL call and
7273     // whose return type is other than TYP_VOID. 2) GT_CALL node is a frequently used
7274     // structure and IL offset is needed only when generating debuggable code. Therefore
7275     // it is desirable to avoid memory size penalty in retail scenarios.
7276     typedef JitHashTable<GenTree*, JitPtrKeyFuncs<GenTree>, IL_OFFSETX> CallSiteILOffsetTable;
7277     CallSiteILOffsetTable* genCallSite2ILOffsetMap;
7278
7279     unsigned    genReturnLocal; // Local number for the return value when applicable.
7280     BasicBlock* genReturnBB;    // jumped to when not optimizing for speed.
7281
7282     // The following properties are part of CodeGenContext.  Getters are provided here for
7283     // convenience and backward compatibility, but the properties can only be set by invoking
7284     // the setter on CodeGenContext directly.
7285
7286     __declspec(property(get = getEmitter)) emitter* genEmitter;
7287     emitter* getEmitter() const
7288     {
7289         return codeGen->getEmitter();
7290     }
7291
7292     bool isFramePointerUsed() const
7293     {
7294         return codeGen->isFramePointerUsed();
7295     }
7296
7297     __declspec(property(get = getInterruptible, put = setInterruptible)) bool genInterruptible;
7298     bool getInterruptible()
7299     {
7300         return codeGen->genInterruptible;
7301     }
7302     void setInterruptible(bool value)
7303     {
7304         codeGen->setInterruptible(value);
7305     }
7306
7307 #ifdef _TARGET_ARMARCH_
7308     __declspec(property(get = getHasTailCalls, put = setHasTailCalls)) bool hasTailCalls;
7309     bool getHasTailCalls()
7310     {
7311         return codeGen->hasTailCalls;
7312     }
7313     void setHasTailCalls(bool value)
7314     {
7315         codeGen->setHasTailCalls(value);
7316     }
7317 #endif // _TARGET_ARMARCH_
7318
7319 #if DOUBLE_ALIGN
7320     const bool genDoubleAlign()
7321     {
7322         return codeGen->doDoubleAlign();
7323     }
7324     DWORD getCanDoubleAlign();
7325     bool shouldDoubleAlign(unsigned refCntStk,
7326                            unsigned refCntReg,
7327                            unsigned refCntWtdReg,
7328                            unsigned refCntStkParam,
7329                            unsigned refCntWtdStkDbl);
7330 #endif // DOUBLE_ALIGN
7331
7332     __declspec(property(get = getFullPtrRegMap, put = setFullPtrRegMap)) bool genFullPtrRegMap;
7333     bool getFullPtrRegMap()
7334     {
7335         return codeGen->genFullPtrRegMap;
7336     }
7337     void setFullPtrRegMap(bool value)
7338     {
7339         codeGen->setFullPtrRegMap(value);
7340     }
7341
7342 // Things that MAY belong either in CodeGen or CodeGenContext
7343
7344 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
7345     FuncInfoDsc*   compFuncInfos;
7346     unsigned short compCurrFuncIdx;
7347     unsigned short compFuncInfoCount;
7348
7349     unsigned short compFuncCount()
7350     {
7351         assert(fgFuncletsCreated);
7352         return compFuncInfoCount;
7353     }
7354
7355 #else // !FEATURE_EH_FUNCLETS
7356
7357     // This is a no-op when there are no funclets!
7358     void genUpdateCurrentFunclet(BasicBlock* block)
7359     {
7360         return;
7361     }
7362
7363     FuncInfoDsc compFuncInfoRoot;
7364
7365     static const unsigned compCurrFuncIdx = 0;
7366
7367     unsigned short compFuncCount()
7368     {
7369         return 1;
7370     }
7371
7372 #endif // !FEATURE_EH_FUNCLETS
7373
7374     FuncInfoDsc* funCurrentFunc();
7375     void funSetCurrentFunc(unsigned funcIdx);
7376     FuncInfoDsc* funGetFunc(unsigned funcIdx);
7377     unsigned int funGetFuncIdx(BasicBlock* block);
7378
7379     // LIVENESS
7380
7381     VARSET_TP compCurLife;     // current live variables
7382     GenTree*  compCurLifeTree; // node after which compCurLife has been computed
7383
7384     template <bool ForCodeGen>
7385     void compChangeLife(VARSET_VALARG_TP newLife);
7386
7387     template <bool ForCodeGen>
7388     inline void compUpdateLife(VARSET_VALARG_TP newLife);
7389
7390     // Gets a register mask that represent the kill set for a helper call since
7391     // not all JIT Helper calls follow the standard ABI on the target architecture.
7392     regMaskTP compHelperCallKillSet(CorInfoHelpFunc helper);
7393
7394 #ifdef _TARGET_ARM_
7395     // Requires that "varDsc" be a promoted struct local variable being passed as an argument, beginning at
7396     // "firstArgRegNum", which is assumed to have already been aligned to the register alignment restriction of the
7397     // struct type. Adds bits to "*pArgSkippedRegMask" for any argument registers *not* used in passing "varDsc" --
7398     // i.e., internal "holes" caused by internal alignment constraints.  For example, if the struct contained an int and
7399     // a double, and we at R0 (on ARM), then R1 would be skipped, and the bit for R1 would be added to the mask.
7400     void fgAddSkippedRegsInPromotedStructArg(LclVarDsc* varDsc, unsigned firstArgRegNum, regMaskTP* pArgSkippedRegMask);
7401 #endif // _TARGET_ARM_
7402
7403     // 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
7404     // node, else NULL.
7405     static GenTree* fgIsIndirOfAddrOfLocal(GenTree* tree);
7406
7407     // This map is indexed by GT_OBJ nodes that are address of promoted struct variables, which
7408     // have been annotated with the GTF_VAR_DEATH flag.  If such a node is *not* mapped in this
7409     // table, one may assume that all the (tracked) field vars die at this GT_OBJ.  Otherwise,
7410     // the node maps to a pointer to a VARSET_TP, containing set bits for each of the tracked field
7411     // vars of the promoted struct local that go dead at the given node (the set bits are the bits
7412     // for the tracked var indices of the field vars, as in a live var set).
7413     //
7414     // The map is allocated on demand so all map operations should use one of the following three
7415     // wrapper methods.
7416
7417     NodeToVarsetPtrMap* m_promotedStructDeathVars;
7418
7419     NodeToVarsetPtrMap* GetPromotedStructDeathVars()
7420     {
7421         if (m_promotedStructDeathVars == nullptr)
7422         {
7423             m_promotedStructDeathVars = new (getAllocator()) NodeToVarsetPtrMap(getAllocator());
7424         }
7425         return m_promotedStructDeathVars;
7426     }
7427
7428     void ClearPromotedStructDeathVars()
7429     {
7430         if (m_promotedStructDeathVars != nullptr)
7431         {
7432             m_promotedStructDeathVars->RemoveAll();
7433         }
7434     }
7435
7436     bool LookupPromotedStructDeathVars(GenTree* tree, VARSET_TP** bits)
7437     {
7438         bits        = nullptr;
7439         bool result = false;
7440
7441         if (m_promotedStructDeathVars != nullptr)
7442         {
7443             result = m_promotedStructDeathVars->Lookup(tree, bits);
7444         }
7445
7446         return result;
7447     }
7448
7449 /*
7450 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7451 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7452 XX                                                                           XX
7453 XX                           UnwindInfo                                      XX
7454 XX                                                                           XX
7455 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7456 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7457 */
7458
7459 #if !defined(__GNUC__)
7460 #pragma region Unwind information
7461 #endif
7462
7463 public:
7464     //
7465     // Infrastructure functions: start/stop/reserve/emit.
7466     //
7467
7468     void unwindBegProlog();
7469     void unwindEndProlog();
7470     void unwindBegEpilog();
7471     void unwindEndEpilog();
7472     void unwindReserve();
7473     void unwindEmit(void* pHotCode, void* pColdCode);
7474
7475     //
7476     // Specific unwind information functions: called by code generation to indicate a particular
7477     // prolog or epilog unwindable instruction has been generated.
7478     //
7479
7480     void unwindPush(regNumber reg);
7481     void unwindAllocStack(unsigned size);
7482     void unwindSetFrameReg(regNumber reg, unsigned offset);
7483     void unwindSaveReg(regNumber reg, unsigned offset);
7484
7485 #if defined(_TARGET_ARM_)
7486     void unwindPushMaskInt(regMaskTP mask);
7487     void unwindPushMaskFloat(regMaskTP mask);
7488     void unwindPopMaskInt(regMaskTP mask);
7489     void unwindPopMaskFloat(regMaskTP mask);
7490     void unwindBranch16();                    // The epilog terminates with a 16-bit branch (e.g., "bx lr")
7491     void unwindNop(unsigned codeSizeInBytes); // Generate unwind NOP code. 'codeSizeInBytes' is 2 or 4 bytes. Only
7492                                               // called via unwindPadding().
7493     void unwindPadding(); // Generate a sequence of unwind NOP codes representing instructions between the last
7494                           // instruction and the current location.
7495 #endif                    // _TARGET_ARM_
7496
7497 #if defined(_TARGET_ARM64_)
7498     void unwindNop();
7499     void unwindPadding(); // Generate a sequence of unwind NOP codes representing instructions between the last
7500                           // instruction and the current location.
7501     void unwindSaveReg(regNumber reg, int offset);                                // str reg, [sp, #offset]
7502     void unwindSaveRegPreindexed(regNumber reg, int offset);                      // str reg, [sp, #offset]!
7503     void unwindSaveRegPair(regNumber reg1, regNumber reg2, int offset);           // stp reg1, reg2, [sp, #offset]
7504     void unwindSaveRegPairPreindexed(regNumber reg1, regNumber reg2, int offset); // stp reg1, reg2, [sp, #offset]!
7505     void unwindSaveNext();                                                        // unwind code: save_next
7506     void unwindReturn(regNumber reg);                                             // ret lr
7507 #endif                                                                            // defined(_TARGET_ARM64_)
7508
7509     //
7510     // Private "helper" functions for the unwind implementation.
7511     //
7512
7513 private:
7514 #if FEATURE_EH_FUNCLETS
7515     void unwindGetFuncLocations(FuncInfoDsc*             func,
7516                                 bool                     getHotSectionData,
7517                                 /* OUT */ emitLocation** ppStartLoc,
7518                                 /* OUT */ emitLocation** ppEndLoc);
7519 #endif // FEATURE_EH_FUNCLETS
7520
7521     void unwindReserveFunc(FuncInfoDsc* func);
7522     void unwindEmitFunc(FuncInfoDsc* func, void* pHotCode, void* pColdCode);
7523
7524 #if defined(_TARGET_AMD64_) || (defined(_TARGET_X86_) && FEATURE_EH_FUNCLETS)
7525
7526     void unwindReserveFuncHelper(FuncInfoDsc* func, bool isHotCode);
7527     void unwindEmitFuncHelper(FuncInfoDsc* func, void* pHotCode, void* pColdCode, bool isHotCode);
7528
7529 #endif // _TARGET_AMD64_ || (_TARGET_X86_ && FEATURE_EH_FUNCLETS)
7530
7531     UNATIVE_OFFSET unwindGetCurrentOffset(FuncInfoDsc* func);
7532
7533 #if defined(_TARGET_AMD64_)
7534
7535     void unwindBegPrologWindows();
7536     void unwindPushWindows(regNumber reg);
7537     void unwindAllocStackWindows(unsigned size);
7538     void unwindSetFrameRegWindows(regNumber reg, unsigned offset);
7539     void unwindSaveRegWindows(regNumber reg, unsigned offset);
7540
7541 #ifdef UNIX_AMD64_ABI
7542     void unwindSaveRegCFI(regNumber reg, unsigned offset);
7543 #endif // UNIX_AMD64_ABI
7544 #elif defined(_TARGET_ARM_)
7545
7546     void unwindPushPopMaskInt(regMaskTP mask, bool useOpsize16);
7547     void unwindPushPopMaskFloat(regMaskTP mask);
7548
7549 #endif // _TARGET_ARM_
7550
7551 #if defined(_TARGET_UNIX_)
7552     int mapRegNumToDwarfReg(regNumber reg);
7553     void createCfiCode(FuncInfoDsc* func, UCHAR codeOffset, UCHAR opcode, USHORT dwarfReg, INT offset = 0);
7554     void unwindPushPopCFI(regNumber reg);
7555     void unwindBegPrologCFI();
7556     void unwindPushPopMaskCFI(regMaskTP regMask, bool isFloat);
7557     void unwindAllocStackCFI(unsigned size);
7558     void unwindSetFrameRegCFI(regNumber reg, unsigned offset);
7559     void unwindEmitFuncCFI(FuncInfoDsc* func, void* pHotCode, void* pColdCode);
7560 #ifdef DEBUG
7561     void DumpCfiInfo(bool                  isHotCode,
7562                      UNATIVE_OFFSET        startOffset,
7563                      UNATIVE_OFFSET        endOffset,
7564                      DWORD                 cfiCodeBytes,
7565                      const CFI_CODE* const pCfiCode);
7566 #endif
7567
7568 #endif // _TARGET_UNIX_
7569
7570 #if !defined(__GNUC__)
7571 #pragma endregion // Note: region is NOT under !defined(__GNUC__)
7572 #endif
7573
7574     /*
7575     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7576     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7577     XX                                                                           XX
7578     XX                               SIMD                                        XX
7579     XX                                                                           XX
7580     XX   Info about SIMD types, methods and the SIMD assembly (i.e. the assembly XX
7581     XX   that contains the distinguished, well-known SIMD type definitions).     XX
7582     XX                                                                           XX
7583     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7584     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
7585     */
7586
7587     // Get highest available level for SIMD codegen
7588     SIMDLevel getSIMDSupportLevel()
7589     {
7590 #if defined(_TARGET_XARCH_)
7591         if (compSupports(InstructionSet_AVX2))
7592         {
7593             return SIMD_AVX2_Supported;
7594         }
7595
7596         if (compSupports(InstructionSet_SSE42))
7597         {
7598             return SIMD_SSE4_Supported;
7599         }
7600
7601         // min bar is SSE2
7602         return SIMD_SSE2_Supported;
7603 #else
7604         assert(!"Available instruction set(s) for SIMD codegen is not defined for target arch");
7605         unreached();
7606         return SIMD_Not_Supported;
7607 #endif
7608     }
7609
7610 #ifdef FEATURE_SIMD
7611
7612     // Should we support SIMD intrinsics?
7613     bool featureSIMD;
7614
7615     // Have we identified any SIMD types?
7616     // This is currently used by struct promotion to avoid getting type information for a struct
7617     // field to see if it is a SIMD type, if we haven't seen any SIMD types or operations in
7618     // the method.
7619     bool _usesSIMDTypes;
7620     bool usesSIMDTypes()
7621     {
7622         return _usesSIMDTypes;
7623     }
7624     void setUsesSIMDTypes(bool value)
7625     {
7626         _usesSIMDTypes = value;
7627     }
7628
7629     // This is a temp lclVar allocated on the stack as TYP_SIMD.  It is used to implement intrinsics
7630     // that require indexed access to the individual fields of the vector, which is not well supported
7631     // by the hardware.  It is allocated when/if such situations are encountered during Lowering.
7632     unsigned lvaSIMDInitTempVarNum;
7633
7634     struct SIMDHandlesCache
7635     {
7636         // SIMD Types
7637         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDFloatHandle;
7638         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDDoubleHandle;
7639         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDIntHandle;
7640         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDUShortHandle;
7641         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDUByteHandle;
7642         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDShortHandle;
7643         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDByteHandle;
7644         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDLongHandle;
7645         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDUIntHandle;
7646         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDULongHandle;
7647         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDVector2Handle;
7648         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDVector3Handle;
7649         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDVector4Handle;
7650         CORINFO_CLASS_HANDLE SIMDVectorHandle;
7651
7652 #ifdef FEATURE_HW_INTRINSICS
7653 #if defined(_TARGET_ARM64_)
7654         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector64FloatHandle;
7655         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector64IntHandle;
7656         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector64UShortHandle;
7657         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector64UByteHandle;
7658         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector64ShortHandle;
7659         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector64ByteHandle;
7660         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector64UIntHandle;
7661 #endif // defined(_TARGET_ARM64_)
7662         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128FloatHandle;
7663         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128DoubleHandle;
7664         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128IntHandle;
7665         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128UShortHandle;
7666         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128UByteHandle;
7667         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128ShortHandle;
7668         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128ByteHandle;
7669         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128LongHandle;
7670         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128UIntHandle;
7671         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector128ULongHandle;
7672 #if defined(_TARGET_XARCH_)
7673         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256FloatHandle;
7674         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256DoubleHandle;
7675         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256IntHandle;
7676         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256UShortHandle;
7677         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256UByteHandle;
7678         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256ShortHandle;
7679         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256ByteHandle;
7680         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256LongHandle;
7681         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256UIntHandle;
7682         CORINFO_CLASS_HANDLE Vector256ULongHandle;
7683 #endif // defined(_TARGET_XARCH_)
7684 #endif // FEATURE_HW_INTRINSICS
7685
7686         SIMDHandlesCache()
7687         {
7688             memset(this, 0, sizeof(*this));
7689         }
7690     };
7691
7692     SIMDHandlesCache* m_simdHandleCache;
7693
7694     // Get an appropriate "zero" for the given type and class handle.
7695     GenTree* gtGetSIMDZero(var_types simdType, var_types baseType, CORINFO_CLASS_HANDLE simdHandle);
7696
7697     // Get the handle for a SIMD type.
7698     CORINFO_CLASS_HANDLE gtGetStructHandleForSIMD(var_types simdType, var_types simdBaseType)
7699     {
7700         if (m_simdHandleCache == nullptr)
7701         {
7702             // This may happen if the JIT generates SIMD node on its own, without importing them.
7703             // Otherwise getBaseTypeAndSizeOfSIMDType should have created the cache.
7704             return NO_CLASS_HANDLE;
7705         }
7706
7707         if (simdBaseType == TYP_FLOAT)
7708         {
7709             switch (simdType)
7710             {
7711                 case TYP_SIMD8:
7712                     return m_simdHandleCache->SIMDVector2Handle;
7713                 case TYP_SIMD12:
7714                     return m_simdHandleCache->SIMDVector3Handle;
7715                 case TYP_SIMD16:
7716                     if ((getSIMDVectorType() == TYP_SIMD32) ||
7717                         (m_simdHandleCache->SIMDVector4Handle != NO_CLASS_HANDLE))
7718                     {
7719                         return m_simdHandleCache->SIMDVector4Handle;
7720                     }
7721                     break;
7722                 case TYP_SIMD32:
7723                     break;
7724                 default:
7725                     unreached();
7726             }
7727         }
7728         assert(emitTypeSize(simdType) <= maxSIMDStructBytes());
7729         switch (simdBaseType)
7730         {
7731             case TYP_FLOAT:
7732                 return m_simdHandleCache->SIMDFloatHandle;
7733             case TYP_DOUBLE:
7734                 return m_simdHandleCache->SIMDDoubleHandle;
7735             case TYP_INT:
7736                 return m_simdHandleCache->SIMDIntHandle;
7737             case TYP_USHORT:
7738                 return m_simdHandleCache->SIMDUShortHandle;
7739             case TYP_UBYTE:
7740                 return m_simdHandleCache->SIMDUByteHandle;
7741             case TYP_SHORT:
7742                 return m_simdHandleCache->SIMDShortHandle;
7743             case TYP_BYTE:
7744                 return m_simdHandleCache->SIMDByteHandle;
7745             case TYP_LONG:
7746                 return m_simdHandleCache->SIMDLongHandle;
7747             case TYP_UINT:
7748                 return m_simdHandleCache->SIMDUIntHandle;
7749             case TYP_ULONG:
7750                 return m_simdHandleCache->SIMDULongHandle;
7751             default:
7752                 assert(!"Didn't find a class handle for simdType");
7753         }
7754         return NO_CLASS_HANDLE;
7755     }
7756
7757     // Returns true if this is a SIMD type that should be considered an opaque
7758     // vector type (i.e. do not analyze or promote its fields).
7759     // Note that all but the fixed vector types are opaque, even though they may
7760     // actually be declared as having fields.
7761     bool isOpaqueSIMDType(CORINFO_CLASS_HANDLE structHandle)
7762     {
7763         return ((m_simdHandleCache != nullptr) && (structHandle != m_simdHandleCache->SIMDVector2Handle) &&
7764                 (structHandle != m_simdHandleCache->SIMDVector3Handle) &&
7765                 (structHandle != m_simdHandleCache->SIMDVector4Handle));
7766     }
7767
7768     // Returns true if the tree corresponds to a TYP_SIMD lcl var.
7769     // Note that both SIMD vector args and locals are mared as lvSIMDType = true, but
7770     // type of an arg node is TYP_BYREF and a local node is TYP_SIMD or TYP_STRUCT.
7771     bool isSIMDTypeLocal(GenTree* tree)
7772     {
7773         return tree->OperIsLocal() && lvaTable[tree->AsLclVarCommon()->gtLclNum].lvSIMDType;
7774     }
7775
7776     // Returns true if the lclVar is an opaque SIMD type.
7777     bool isOpaqueSIMDLclVar(LclVarDsc* varDsc)
7778     {
7779         if (!varDsc->lvSIMDType)
7780         {
7781             return false;
7782         }
7783         return isOpaqueSIMDType(varDsc->lvVerTypeInfo.GetClassHandle());
7784     }
7785
7786     // Returns true if the type of the tree is a byref of TYP_SIMD
7787     bool isAddrOfSIMDType(GenTree* tree)
7788     {
7789         if (tree->TypeGet() == TYP_BYREF || tree->TypeGet() == TYP_I_IMPL)
7790         {
7791             switch (tree->OperGet())
7792             {
7793                 case GT_ADDR:
7794                     return varTypeIsSIMD(tree->gtGetOp1());
7795
7796                 case GT_LCL_VAR_ADDR:
7797                     return lvaTable[tree->AsLclVarCommon()->gtLclNum].lvSIMDType;
7798
7799                 default:
7800                     return isSIMDTypeLocal(tree);
7801             }
7802         }
7803
7804         return false;
7805     }
7806
7807     static bool isRelOpSIMDIntrinsic(SIMDIntrinsicID intrinsicId)
7808     {
7809         return (intrinsicId == SIMDIntrinsicEqual || intrinsicId == SIMDIntrinsicLessThan ||
7810                 intrinsicId == SIMDIntrinsicLessThanOrEqual || intrinsicId == SIMDIntrinsicGreaterThan ||
7811                 intrinsicId == SIMDIntrinsicGreaterThanOrEqual);
7812     }
7813
7814     // Returns base type of a TYP_SIMD local.
7815     // Returns TYP_UNKNOWN if the local is not TYP_SIMD.
7816     var_types getBaseTypeOfSIMDLocal(GenTree* tree)
7817     {
7818         if (isSIMDTypeLocal(tree))
7819         {
7820             return lvaTable[tree->AsLclVarCommon()->gtLclNum].lvBaseType;
7821         }
7822
7823         return TYP_UNKNOWN;
7824     }
7825
7826     bool isSIMDClass(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd)
7827     {
7828         return info.compCompHnd->isInSIMDModule(clsHnd);
7829     }
7830
7831     bool isIntrinsicType(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd)
7832     {
7833         return (info.compCompHnd->getClassAttribs(clsHnd) & CORINFO_FLG_INTRINSIC_TYPE) != 0;
7834     }
7835
7836     const char* getClassNameFromMetadata(CORINFO_CLASS_HANDLE cls, const char** namespaceName)
7837     {
7838         return info.compCompHnd->getClassNameFromMetadata(cls, namespaceName);
7839     }
7840
7841     CORINFO_CLASS_HANDLE getTypeInstantiationArgument(CORINFO_CLASS_HANDLE cls, unsigned index)
7842     {
7843         return info.compCompHnd->getTypeInstantiationArgument(cls, index);
7844     }
7845
7846     bool isSIMDClass(typeInfo* pTypeInfo)
7847     {
7848         return pTypeInfo->IsStruct() && isSIMDClass(pTypeInfo->GetClassHandleForValueClass());
7849     }
7850
7851     bool isHWSIMDClass(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd)
7852     {
7853 #ifdef FEATURE_HW_INTRINSICS
7854         if (isIntrinsicType(clsHnd))
7855         {
7856             const char* namespaceName = nullptr;
7857             (void)getClassNameFromMetadata(clsHnd, &namespaceName);
7858             return strcmp(namespaceName, "System.Runtime.Intrinsics") == 0;
7859         }
7860 #endif // FEATURE_HW_INTRINSICS
7861         return false;
7862     }
7863
7864     bool isHWSIMDClass(typeInfo* pTypeInfo)
7865     {
7866 #ifdef FEATURE_HW_INTRINSICS
7867         return pTypeInfo->IsStruct() && isHWSIMDClass(pTypeInfo->GetClassHandleForValueClass());
7868 #else
7869         return false;
7870 #endif
7871     }
7872
7873     bool isSIMDorHWSIMDClass(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd)
7874     {
7875         return isSIMDClass(clsHnd) || isHWSIMDClass(clsHnd);
7876     }
7877
7878     bool isSIMDorHWSIMDClass(typeInfo* pTypeInfo)
7879     {
7880         return isSIMDClass(pTypeInfo) || isHWSIMDClass(pTypeInfo);
7881     }
7882
7883     // Get the base (element) type and size in bytes for a SIMD type. Returns TYP_UNKNOWN
7884     // if it is not a SIMD type or is an unsupported base type.
7885     var_types getBaseTypeAndSizeOfSIMDType(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd, unsigned* sizeBytes = nullptr);
7886
7887     var_types getBaseTypeOfSIMDType(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd)
7888     {
7889         return getBaseTypeAndSizeOfSIMDType(typeHnd, nullptr);
7890     }
7891
7892     // Get SIMD Intrinsic info given the method handle.
7893     // Also sets typeHnd, argCount, baseType and sizeBytes out params.
7894     const SIMDIntrinsicInfo* getSIMDIntrinsicInfo(CORINFO_CLASS_HANDLE* typeHnd,
7895                                                   CORINFO_METHOD_HANDLE methodHnd,
7896                                                   CORINFO_SIG_INFO*     sig,
7897                                                   bool                  isNewObj,
7898                                                   unsigned*             argCount,
7899                                                   var_types*            baseType,
7900                                                   unsigned*             sizeBytes);
7901
7902     // Pops and returns GenTree node from importers type stack.
7903     // Normalizes TYP_STRUCT value in case of GT_CALL, GT_RET_EXPR and arg nodes.
7904     GenTree* impSIMDPopStack(var_types type, bool expectAddr = false, CORINFO_CLASS_HANDLE structType = nullptr);
7905
7906     // Create a GT_SIMD tree for a Get property of SIMD vector with a fixed index.
7907     GenTreeSIMD* impSIMDGetFixed(var_types simdType, var_types baseType, unsigned simdSize, int index);
7908
7909     // Creates a GT_SIMD tree for Select operation
7910     GenTree* impSIMDSelect(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd,
7911                            var_types            baseType,
7912                            unsigned             simdVectorSize,
7913                            GenTree*             op1,
7914                            GenTree*             op2,
7915                            GenTree*             op3);
7916
7917     // Creates a GT_SIMD tree for Min/Max operation
7918     GenTree* impSIMDMinMax(SIMDIntrinsicID      intrinsicId,
7919                            CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd,
7920                            var_types            baseType,
7921                            unsigned             simdVectorSize,
7922                            GenTree*             op1,
7923                            GenTree*             op2);
7924
7925     // Transforms operands and returns the SIMD intrinsic to be applied on
7926     // transformed operands to obtain given relop result.
7927     SIMDIntrinsicID impSIMDRelOp(SIMDIntrinsicID      relOpIntrinsicId,
7928                                  CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd,
7929                                  unsigned             simdVectorSize,
7930                                  var_types*           baseType,
7931                                  GenTree**            op1,
7932                                  GenTree**            op2);
7933
7934     // Creates a GT_SIMD tree for Abs intrinsic.
7935     GenTree* impSIMDAbs(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd, var_types baseType, unsigned simdVectorSize, GenTree* op1);
7936
7937 #if defined(_TARGET_XARCH_)
7938
7939     // Transforms operands and returns the SIMD intrinsic to be applied on
7940     // transformed operands to obtain == comparison result.
7941     SIMDIntrinsicID impSIMDLongRelOpEqual(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd,
7942                                           unsigned             simdVectorSize,
7943                                           GenTree**            op1,
7944                                           GenTree**            op2);
7945
7946     // Transforms operands and returns the SIMD intrinsic to be applied on
7947     // transformed operands to obtain > comparison result.
7948     SIMDIntrinsicID impSIMDLongRelOpGreaterThan(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd,
7949                                                 unsigned             simdVectorSize,
7950                                                 GenTree**            op1,
7951                                                 GenTree**            op2);
7952
7953     // Transforms operands and returns the SIMD intrinsic to be applied on
7954     // transformed operands to obtain >= comparison result.
7955     SIMDIntrinsicID impSIMDLongRelOpGreaterThanOrEqual(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd,
7956                                                        unsigned             simdVectorSize,
7957                                                        GenTree**            op1,
7958                                                        GenTree**            op2);
7959
7960     // Transforms operands and returns the SIMD intrinsic to be applied on
7961     // transformed operands to obtain >= comparison result in case of int32
7962     // and small int base type vectors.
7963     SIMDIntrinsicID impSIMDIntegralRelOpGreaterThanOrEqual(
7964         CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd, unsigned simdVectorSize, var_types baseType, GenTree** op1, GenTree** op2);
7965
7966 #endif // defined(_TARGET_XARCH_)
7967
7968     void setLclRelatedToSIMDIntrinsic(GenTree* tree);
7969     bool areFieldsContiguous(GenTree* op1, GenTree* op2);
7970     bool areArrayElementsContiguous(GenTree* op1, GenTree* op2);
7971     bool areArgumentsContiguous(GenTree* op1, GenTree* op2);
7972     GenTree* createAddressNodeForSIMDInit(GenTree* tree, unsigned simdSize);
7973
7974     // check methodHnd to see if it is a SIMD method that is expanded as an intrinsic in the JIT.
7975     GenTree* impSIMDIntrinsic(OPCODE                opcode,
7976                               GenTree*              newobjThis,
7977                               CORINFO_CLASS_HANDLE  clsHnd,
7978                               CORINFO_METHOD_HANDLE method,
7979                               CORINFO_SIG_INFO*     sig,
7980                               unsigned              methodFlags,
7981                               int                   memberRef);
7982
7983     GenTree* getOp1ForConstructor(OPCODE opcode, GenTree* newobjThis, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd);
7984
7985     // Whether SIMD vector occupies part of SIMD register.
7986     // SSE2: vector2f/3f are considered sub register SIMD types.
7987     // AVX: vector2f, 3f and 4f are all considered sub register SIMD types.
7988     bool isSubRegisterSIMDType(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd)
7989     {
7990         unsigned  sizeBytes = 0;
7991         var_types baseType  = getBaseTypeAndSizeOfSIMDType(typeHnd, &sizeBytes);
7992         return (baseType == TYP_FLOAT) && (sizeBytes < getSIMDVectorRegisterByteLength());
7993     }
7994
7995     bool isSubRegisterSIMDType(GenTreeSIMD* simdNode)
7996     {
7997         return (simdNode->gtSIMDSize < getSIMDVectorRegisterByteLength());
7998     }
7999
8000     // Get the type for the hardware SIMD vector.
8001     // This is the maximum SIMD type supported for this target.
8002     var_types getSIMDVectorType()
8003     {
8004 #if defined(_TARGET_XARCH_)
8005         if (getSIMDSupportLevel() == SIMD_AVX2_Supported)
8006         {
8007             return TYP_SIMD32;
8008         }
8009         else
8010         {
8011             assert(getSIMDSupportLevel() >= SIMD_SSE2_Supported);
8012             return TYP_SIMD16;
8013         }
8014 #elif defined(_TARGET_ARM64_)
8015         return TYP_SIMD16;
8016 #else
8017         assert(!"getSIMDVectorType() unimplemented on target arch");
8018         unreached();
8019 #endif
8020     }
8021
8022     // Get the size of the SIMD type in bytes
8023     int getSIMDTypeSizeInBytes(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd)
8024     {
8025         unsigned sizeBytes = 0;
8026         (void)getBaseTypeAndSizeOfSIMDType(typeHnd, &sizeBytes);
8027         return sizeBytes;
8028     }
8029
8030     // Get the the number of elements of basetype of SIMD vector given by its size and baseType
8031     static int getSIMDVectorLength(unsigned simdSize, var_types baseType);
8032
8033     // Get the the number of elements of basetype of SIMD vector given by its type handle
8034     int getSIMDVectorLength(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd);
8035
8036     // Get preferred alignment of SIMD type.
8037     int getSIMDTypeAlignment(var_types simdType);
8038
8039     // Get the number of bytes in a System.Numeric.Vector<T> for the current compilation.
8040     // Note - cannot be used for System.Runtime.Intrinsic
8041     unsigned getSIMDVectorRegisterByteLength()
8042     {
8043 #if defined(_TARGET_XARCH_)
8044         if (getSIMDSupportLevel() == SIMD_AVX2_Supported)
8045         {
8046             return YMM_REGSIZE_BYTES;
8047         }
8048         else
8049         {
8050             assert(getSIMDSupportLevel() >= SIMD_SSE2_Supported);
8051             return XMM_REGSIZE_BYTES;
8052         }
8053 #elif defined(_TARGET_ARM64_)
8054         return FP_REGSIZE_BYTES;
8055 #else
8056         assert(!"getSIMDVectorRegisterByteLength() unimplemented on target arch");
8057         unreached();
8058 #endif
8059     }
8060
8061     // The minimum and maximum possible number of bytes in a SIMD vector.
8062
8063     // maxSIMDStructBytes
8064     // The minimum SIMD size supported by System.Numeric.Vectors or System.Runtime.Intrinsic
8065     // SSE:  16-byte Vector<T> and Vector128<T>
8066     // AVX:  32-byte Vector256<T> (Vector<T> is 16-byte)
8067     // AVX2: 32-byte Vector<T> and Vector256<T>
8068     unsigned int maxSIMDStructBytes()
8069     {
8070 #if defined(FEATURE_HW_INTRINSICS) && defined(_TARGET_XARCH_)
8071         if (compSupports(InstructionSet_AVX))
8072         {
8073             return YMM_REGSIZE_BYTES;
8074         }
8075         else
8076         {
8077             assert(getSIMDSupportLevel() >= SIMD_SSE2_Supported);
8078             return XMM_REGSIZE_BYTES;
8079         }
8080 #else
8081         return getSIMDVectorRegisterByteLength();
8082 #endif
8083     }
8084     unsigned int minSIMDStructBytes()
8085     {
8086         return emitTypeSize(TYP_SIMD8);
8087     }
8088
8089     // Returns the codegen type for a given SIMD size.
8090     var_types getSIMDTypeForSize(unsigned size)
8091     {
8092         var_types simdType = TYP_UNDEF;
8093         if (size == 8)
8094         {
8095             simdType = TYP_SIMD8;
8096         }
8097         else if (size == 12)
8098         {
8099             simdType = TYP_SIMD12;
8100         }
8101         else if (size == 16)
8102         {
8103             simdType = TYP_SIMD16;
8104         }
8105         else if (size == 32)
8106         {
8107             simdType = TYP_SIMD32;
8108         }
8109         else
8110         {
8111             noway_assert(!"Unexpected size for SIMD type");
8112         }
8113         return simdType;
8114     }
8115
8116     unsigned getSIMDInitTempVarNum()
8117     {
8118         if (lvaSIMDInitTempVarNum == BAD_VAR_NUM)
8119         {
8120             lvaSIMDInitTempVarNum                  = lvaGrabTempWithImplicitUse(false DEBUGARG("SIMDInitTempVar"));
8121             lvaTable[lvaSIMDInitTempVarNum].lvType = getSIMDVectorType();
8122         }
8123         return lvaSIMDInitTempVarNum;
8124     }
8125
8126 #else  // !FEATURE_SIMD
8127     bool isOpaqueSIMDLclVar(LclVarDsc* varDsc)
8128     {
8129         return false;
8130     }
8131 #endif // FEATURE_SIMD
8132
8133 public:
8134     //------------------------------------------------------------------------
8135     // largestEnregisterableStruct: The size in bytes of the largest struct that can be enregistered.
8136     //
8137     // Notes: It is not guaranteed that the struct of this size or smaller WILL be a
8138     //        candidate for enregistration.
8139
8140     unsigned largestEnregisterableStructSize()
8141     {
8142 #ifdef FEATURE_SIMD
8143         unsigned vectorRegSize = getSIMDVectorRegisterByteLength();
8144         if (vectorRegSize > TARGET_POINTER_SIZE)
8145         {
8146             return vectorRegSize;
8147         }
8148         else
8149 #endif // FEATURE_SIMD
8150         {
8151             return TARGET_POINTER_SIZE;
8152         }
8153     }
8154
8155 private:
8156     // These routines need not be enclosed under FEATURE_SIMD since lvIsSIMDType()
8157     // is defined for both FEATURE_SIMD and !FEATURE_SIMD apropriately. The use
8158     // of this routines also avoids the need of #ifdef FEATURE_SIMD specific code.
8159
8160     // Is this var is of type simd struct?
8161     bool lclVarIsSIMDType(unsigned varNum)
8162     {
8163         LclVarDsc* varDsc = lvaTable + varNum;
8164         return varDsc->lvIsSIMDType();
8165     }
8166
8167     // Is this Local node a SIMD local?
8168     bool lclVarIsSIMDType(GenTreeLclVarCommon* lclVarTree)
8169     {
8170         return lclVarIsSIMDType(lclVarTree->gtLclNum);
8171     }
8172
8173     // Returns true if the TYP_SIMD locals on stack are aligned at their
8174     // preferred byte boundary specified by getSIMDTypeAlignment().
8175     //
8176     // As per the Intel manual, the preferred alignment for AVX vectors is 32-bytes. On Amd64,
8177     // RSP/EBP is aligned at 16-bytes, therefore to align SIMD types at 32-bytes we need even
8178     // RSP/EBP to be 32-byte aligned. It is not clear whether additional stack space used in
8179     // aligning stack is worth the benefit and for now will use 16-byte alignment for AVX
8180     // 256-bit vectors with unaligned load/stores to/from memory. On x86, the stack frame
8181     // is aligned to 4 bytes. We need to extend existing support for double (8-byte) alignment
8182     // to 16 or 32 byte alignment for frames with local SIMD vars, if that is determined to be
8183     // profitable.
8184     //
8185     bool isSIMDTypeLocalAligned(unsigned varNum)
8186     {
8187 #if defined(FEATURE_SIMD) && ALIGN_SIMD_TYPES
8188         if (lclVarIsSIMDType(varNum) && lvaTable[varNum].lvType != TYP_BYREF)
8189         {
8190             bool ebpBased;
8191             int  off = lvaFrameAddress(varNum, &ebpBased);
8192             // TODO-Cleanup: Can't this use the lvExactSize on the varDsc?
8193             int  alignment = getSIMDTypeAlignment(lvaTable[varNum].lvType);
8194             bool isAligned = (alignment <= STACK_ALIGN) && ((off % alignment) == 0);
8195             return isAligned;
8196         }
8197 #endif // FEATURE_SIMD
8198
8199         return false;
8200     }
8201
8202     bool compSupports(InstructionSet isa) const
8203     {
8204 #if defined(_TARGET_XARCH_) || defined(_TARGET_ARM64_)
8205         return (opts.compSupportsISA & (1ULL << isa)) != 0;
8206 #else
8207         return false;
8208 #endif
8209     }
8210
8211     bool canUseVexEncoding() const
8212     {
8213 #ifdef _TARGET_XARCH_
8214         return compSupports(InstructionSet_AVX);
8215 #else
8216         return false;
8217 #endif
8218     }
8219
8220     /*
8221     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
8222     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
8223     XX                                                                           XX
8224     XX                           Compiler                                        XX
8225     XX                                                                           XX
8226     XX   Generic info about the compilation and the method being compiled.       XX
8227     XX   It is responsible for driving the other phases.                         XX
8228     XX   It is also responsible for all the memory management.                   XX
8229     XX                                                                           XX
8230     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
8231     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
8232     */
8233
8234 public:
8235     Compiler* InlineeCompiler; // The Compiler instance for the inlinee
8236
8237     InlineResult* compInlineResult; // The result of importing the inlinee method.
8238
8239     bool compDoAggressiveInlining; // If true, mark every method as CORINFO_FLG_FORCEINLINE
8240     bool compJmpOpUsed;            // Does the method do a JMP
8241     bool compLongUsed;             // Does the method use TYP_LONG
8242     bool compFloatingPointUsed;    // Does the method use TYP_FLOAT or TYP_DOUBLE
8243     bool compTailCallUsed;         // Does the method do a tailcall
8244     bool compLocallocUsed;         // Does the method use localloc.
8245     bool compLocallocOptimized;    // Does the method have an optimized localloc
8246     bool compQmarkUsed;            // Does the method use GT_QMARK/GT_COLON
8247     bool compQmarkRationalized;    // Is it allowed to use a GT_QMARK/GT_COLON node.
8248     bool compUnsafeCastUsed;       // Does the method use LDIND/STIND to cast between scalar/refernce types
8249
8250 // NOTE: These values are only reliable after
8251 //       the importing is completely finished.
8252
8253 #ifdef DEBUG
8254     // State information - which phases have completed?
8255     // These are kept together for easy discoverability
8256
8257     bool    bRangeAllowStress;
8258     bool    compCodeGenDone;
8259     int64_t compNumStatementLinksTraversed; // # of links traversed while doing debug checks
8260     bool    fgNormalizeEHDone;              // Has the flowgraph EH normalization phase been done?
8261     size_t  compSizeEstimate;               // The estimated size of the method as per `gtSetEvalOrder`.
8262     size_t  compCycleEstimate;              // The estimated cycle count of the method as per `gtSetEvalOrder`
8263 #endif                                      // DEBUG
8264
8265     bool fgLocalVarLivenessDone; // Note that this one is used outside of debug.
8266     bool fgLocalVarLivenessChanged;
8267     bool compLSRADone;
8268     bool compRationalIRForm;
8269
8270     bool compUsesThrowHelper; // There is a call to a THOROW_HELPER for the compiled method.
8271
8272     bool compGeneratingProlog;
8273     bool compGeneratingEpilog;
8274     bool compNeedsGSSecurityCookie; // There is an unsafe buffer (or localloc) on the stack.
8275                                     // Insert cookie on frame and code to check the cookie, like VC++ -GS.
8276     bool compGSReorderStackLayout;  // There is an unsafe buffer on the stack, reorder locals and make local
8277     // copies of susceptible parameters to avoid buffer overrun attacks through locals/params
8278     bool getNeedsGSSecurityCookie() const
8279     {
8280         return compNeedsGSSecurityCookie;
8281     }
8282     void setNeedsGSSecurityCookie()
8283     {
8284         compNeedsGSSecurityCookie = true;
8285     }
8286
8287     FrameLayoutState lvaDoneFrameLayout; // The highest frame layout state that we've completed. During
8288                                          // frame layout calculations, this is the level we are currently
8289                                          // computing.
8290
8291     //---------------------------- JITing options -----------------------------
8292
8293     enum codeOptimize
8294     {
8295         BLENDED_CODE,
8296         SMALL_CODE,
8297         FAST_CODE,
8298
8299         COUNT_OPT_CODE
8300     };
8301
8302     struct Options
8303     {
8304         JitFlags* jitFlags;  // all flags passed from the EE
8305         unsigned  compFlags; // method attributes
8306
8307         codeOptimize compCodeOpt; // what type of code optimizations
8308
8309         bool compUseFCOMI;
8310         bool compUseCMOV;
8311
8312 #if defined(_TARGET_XARCH_) || defined(_TARGET_ARM64_)
8313         uint64_t compSupportsISA;
8314         void setSupportedISA(InstructionSet isa)
8315         {
8316             compSupportsISA |= 1ULL << isa;
8317         }
8318 #endif
8319
8320 // optimize maximally and/or favor speed over size?
8321
8322 #define DEFAULT_MIN_OPTS_CODE_SIZE 60000
8323 #define DEFAULT_MIN_OPTS_INSTR_COUNT 20000
8324 #define DEFAULT_MIN_OPTS_BB_COUNT 2000
8325 #define DEFAULT_MIN_OPTS_LV_NUM_COUNT 2000
8326 #define DEFAULT_MIN_OPTS_LV_REF_COUNT 8000
8327
8328 // Maximun number of locals before turning off the inlining
8329 #define MAX_LV_NUM_COUNT_FOR_INLINING 512
8330
8331         bool     compMinOpts;
8332         unsigned instrCount;
8333         unsigned lvRefCount;
8334         bool     compMinOptsIsSet;
8335 #ifdef DEBUG
8336         bool compMinOptsIsUsed;
8337
8338         bool MinOpts()
8339         {
8340             assert(compMinOptsIsSet);
8341             compMinOptsIsUsed = true;
8342             return compMinOpts;
8343         }
8344         bool IsMinOptsSet()
8345         {
8346             return compMinOptsIsSet;
8347         }
8348 #else  // !DEBUG
8349         bool MinOpts()
8350         {
8351             return compMinOpts;
8352         }
8353         bool IsMinOptsSet()
8354         {
8355             return compMinOptsIsSet;
8356         }
8357 #endif // !DEBUG
8358
8359         bool OptimizationDisabled()
8360         {
8361             return MinOpts() || compDbgCode;
8362         }
8363         bool OptimizationEnabled()
8364         {
8365             return !OptimizationDisabled();
8366         }
8367
8368         void SetMinOpts(bool val)
8369         {
8370             assert(!compMinOptsIsUsed);
8371             assert(!compMinOptsIsSet || (compMinOpts == val));
8372             compMinOpts      = val;
8373             compMinOptsIsSet = true;
8374         }
8375
8376         // true if the CLFLG_* for an optimization is set.
8377         bool OptEnabled(unsigned optFlag)
8378         {
8379             return !!(compFlags & optFlag);
8380         }
8381
8382 #ifdef FEATURE_READYTORUN_COMPILER
8383         bool IsReadyToRun()
8384         {
8385             return jitFlags->IsSet(JitFlags::JIT_FLAG_READYTORUN);
8386         }
8387 #else
8388         bool IsReadyToRun()
8389         {
8390             return false;
8391         }
8392 #endif
8393
8394         // true if we should use the PINVOKE_{BEGIN,END} helpers instead of generating
8395         // PInvoke transitions inline (e.g. when targeting CoreRT).
8396         bool ShouldUsePInvokeHelpers()
8397         {
8398             return jitFlags->IsSet(JitFlags::JIT_FLAG_USE_PINVOKE_HELPERS);
8399         }
8400
8401         // true if we should use insert the REVERSE_PINVOKE_{ENTER,EXIT} helpers in the method
8402         // prolog/epilog
8403         bool IsReversePInvoke()
8404         {
8405             return jitFlags->IsSet(JitFlags::JIT_FLAG_REVERSE_PINVOKE);
8406         }
8407
8408         // true if we must generate code compatible with JIT32 quirks
8409         bool IsJit32Compat()
8410         {
8411 #if defined(_TARGET_X86_)
8412             return jitFlags->IsSet(JitFlags::JIT_FLAG_DESKTOP_QUIRKS);
8413 #else
8414             return false;
8415 #endif
8416         }
8417
8418         // true if we must generate code compatible with Jit64 quirks
8419         bool IsJit64Compat()
8420         {
8421 #if defined(_TARGET_AMD64_)
8422             return jitFlags->IsSet(JitFlags::JIT_FLAG_DESKTOP_QUIRKS);
8423 #elif !defined(FEATURE_CORECLR)
8424             return true;
8425 #else
8426             return false;
8427 #endif
8428         }
8429
8430         bool compScopeInfo; // Generate the LocalVar info ?
8431         bool compDbgCode;   // Generate debugger-friendly code?
8432         bool compDbgInfo;   // Gather debugging info?
8433         bool compDbgEnC;
8434
8435 #ifdef PROFILING_SUPPORTED
8436         bool compNoPInvokeInlineCB;
8437 #else
8438         static const bool compNoPInvokeInlineCB;
8439 #endif
8440
8441 #ifdef DEBUG
8442         bool compGcChecks; // Check arguments and return values to ensure they are sane
8443 #endif
8444
8445 #if defined(DEBUG) && defined(_TARGET_XARCH_)
8446
8447         bool compStackCheckOnRet; // Check stack pointer on return to ensure it is correct.
8448
8449 #endif // defined(DEBUG) && defined(_TARGET_XARCH_)
8450
8451 #if defined(DEBUG) && defined(_TARGET_X86_)
8452
8453         bool compStackCheckOnCall; // Check stack pointer after call to ensure it is correct. Only for x86.
8454
8455 #endif // defined(DEBUG) && defined(_TARGET_X86_)
8456
8457         bool compNeedSecurityCheck; // This flag really means where or not a security object needs
8458                                     // to be allocated on the stack.
8459                                     // It will be set to true in the following cases:
8460                                     //   1. When the method being compiled has a declarative security
8461                                     //        (i.e. when CORINFO_FLG_NOSECURITYWRAP is reset for the current method).
8462                                     //        This is also the case when we inject a prolog and epilog in the method.
8463                                     //   (or)
8464                                     //   2. When the method being compiled has imperative security (i.e. the method
8465                                     //        calls into another method that has CORINFO_FLG_SECURITYCHECK flag set).
8466                                     //   (or)
8467                                     //   3. When opts.compDbgEnC is true. (See also Compiler::compCompile).
8468                                     //
8469         // When this flag is set, jit will allocate a gc-reference local variable (lvaSecurityObject),
8470         // which gets reported as a GC root to stackwalker.
8471         // (See also ICodeManager::GetAddrOfSecurityObject.)
8472
8473         bool compReloc; // Generate relocs for pointers in code, true for all ngen/prejit codegen
8474
8475 #ifdef DEBUG
8476 #if defined(_TARGET_XARCH_)
8477         bool compEnablePCRelAddr; // Whether absolute addr be encoded as PC-rel offset by RyuJIT where possible
8478 #endif
8479 #endif // DEBUG
8480
8481 #ifdef UNIX_AMD64_ABI
8482         // This flag  is indicating if there is a need to align the frame.
8483         // On AMD64-Windows, if there are calls, 4 slots for the outgoing ars are allocated, except for
8484         // FastTailCall. This slots makes the frame size non-zero, so alignment logic will be called.
8485         // On AMD64-Unix, there are no such slots. There is a possibility to have calls in the method with frame size of
8486         // 0. The frame alignment logic won't kick in. This flags takes care of the AMD64-Unix case by remembering that
8487         // there are calls and making sure the frame alignment logic is executed.
8488         bool compNeedToAlignFrame;
8489 #endif // UNIX_AMD64_ABI
8490
8491         bool compProcedureSplitting; // Separate cold code from hot code
8492
8493         bool genFPorder; // Preserve FP order (operations are non-commutative)
8494         bool genFPopt;   // Can we do frame-pointer-omission optimization?
8495         bool altJit;     // True if we are an altjit and are compiling this method
8496
8497 #ifdef OPT_CONFIG
8498         bool optRepeat; // Repeat optimizer phases k times
8499 #endif
8500
8501 #ifdef DEBUG
8502         bool compProcedureSplittingEH; // Separate cold code from hot code for functions with EH
8503         bool dspCode;                  // Display native code generated
8504         bool dspEHTable;               // Display the EH table reported to the VM
8505         bool dspDebugInfo;             // Display the Debug info reported to the VM
8506         bool dspInstrs;                // Display the IL instructions intermixed with the native code output
8507         bool dspEmit;                  // Display emitter output
8508         bool dspLines;                 // Display source-code lines intermixed with native code output
8509         bool dmpHex;                   // Display raw bytes in hex of native code output
8510         bool varNames;                 // Display variables names in native code output
8511         bool disAsm;                   // Display native code as it is generated
8512         bool disAsmSpilled;            // Display native code when any register spilling occurs
8513         bool disDiffable;              // Makes the Disassembly code 'diff-able'
8514         bool disAsm2;                  // Display native code after it is generated using external disassembler
8515         bool dspOrder;                 // Display names of each of the methods that we ngen/jit
8516         bool dspUnwind;                // Display the unwind info output
8517         bool dspDiffable;     // Makes the Jit Dump 'diff-able' (currently uses same COMPlus_* flag as disDiffable)
8518         bool compLongAddress; // Force using large pseudo instructions for long address
8519                               // (IF_LARGEJMP/IF_LARGEADR/IF_LARGLDC)
8520         bool dspGCtbls;       // Display the GC tables
8521 #endif
8522
8523 #ifdef LATE_DISASM
8524         bool doLateDisasm; // Run the late disassembler
8525 #endif                     // LATE_DISASM
8526
8527 #if DUMP_GC_TABLES && !defined(DEBUG) && defined(JIT32_GCENCODER)
8528 // Only the JIT32_GCENCODER implements GC dumping in non-DEBUG code.
8529 #pragma message("NOTE: this non-debug build has GC ptr table dumping always enabled!")
8530         static const bool dspGCtbls = true;
8531 #endif
8532
8533 #ifdef PROFILING_SUPPORTED
8534         // Whether to emit Enter/Leave/TailCall hooks using a dummy stub (DummyProfilerELTStub()).
8535         // This option helps make the JIT behave as if it is running under a profiler.
8536         bool compJitELTHookEnabled;
8537 #endif // PROFILING_SUPPORTED
8538
8539 #if FEATURE_TAILCALL_OPT
8540         // Whether opportunistic or implicit tail call optimization is enabled.
8541         bool compTailCallOpt;
8542         // Whether optimization of transforming a recursive tail call into a loop is enabled.
8543         bool compTailCallLoopOpt;
8544 #endif
8545
8546 #if defined(_TARGET_ARM64_)
8547         // Decision about whether to save FP/LR registers with callee-saved registers (see
8548         // COMPlus_JitSaveFpLrWithCalleSavedRegisters).
8549         int compJitSaveFpLrWithCalleeSavedRegisters;
8550 #endif // defined(_TARGET_ARM64_)
8551
8552 #ifdef ARM_SOFTFP
8553         static const bool compUseSoftFP = true;
8554 #else // !ARM_SOFTFP
8555         static const bool compUseSoftFP = false;
8556 #endif
8557
8558         GCPollType compGCPollType;
8559     } opts;
8560
8561 #ifdef ALT_JIT
8562     static bool                s_pAltJitExcludeAssembliesListInitialized;
8563     static AssemblyNamesList2* s_pAltJitExcludeAssembliesList;
8564 #endif // ALT_JIT
8565
8566 #ifdef DEBUG
8567     static bool                s_pJitDisasmIncludeAssembliesListInitialized;
8568     static AssemblyNamesList2* s_pJitDisasmIncludeAssembliesList;
8569
8570     static bool       s_pJitFunctionFileInitialized;
8571     static MethodSet* s_pJitMethodSet;
8572 #endif // DEBUG
8573
8574 #ifdef DEBUG
8575 // silence warning of cast to greater size. It is easier to silence than construct code the compiler is happy with, and
8576 // it is safe in this case
8577 #pragma warning(push)
8578 #pragma warning(disable : 4312)
8579
8580     template <typename T>
8581     T dspPtr(T p)
8582     {
8583         return (p == ZERO) ? ZERO : (opts.dspDiffable ? T(0xD1FFAB1E) : p);
8584     }
8585
8586     template <typename T>
8587     T dspOffset(T o)
8588     {
8589         return (o == ZERO) ? ZERO : (opts.dspDiffable ? T(0xD1FFAB1E) : o);
8590     }
8591 #pragma warning(pop)
8592
8593     static int dspTreeID(GenTree* tree)
8594     {
8595         return tree->gtTreeID;
8596     }
8597     static void printTreeID(GenTree* tree)
8598     {
8599         if (tree == nullptr)
8600         {
8601             printf("[------]");
8602         }
8603         else
8604         {
8605             printf("[%06d]", dspTreeID(tree));
8606         }
8607     }
8608
8609 #endif // DEBUG
8610
8611 // clang-format off
8612 #define STRESS_MODES                                                                            \
8613                                                                                                 \
8614         STRESS_MODE(NONE)                                                                       \
8615                                                                                                 \
8616         /* "Variations" stress areas which we try to mix up with each other. */                 \
8617         /* These should not be exhaustively used as they might */                               \
8618         /* hide/trivialize other areas */                                                       \
8619                                                                                                 \
8620         STRESS_MODE(REGS)                                                                       \
8621         STRESS_MODE(DBL_ALN)                                                                    \
8622         STRESS_MODE(LCL_FLDS)                                                                   \
8623         STRESS_MODE(UNROLL_LOOPS)                                                               \
8624         STRESS_MODE(MAKE_CSE)                                                                   \
8625         STRESS_MODE(LEGACY_INLINE)                                                              \
8626         STRESS_MODE(CLONE_EXPR)                                                                 \
8627         STRESS_MODE(USE_FCOMI)                                                                  \
8628         STRESS_MODE(USE_CMOV)                                                                   \
8629         STRESS_MODE(FOLD)                                                                       \
8630         STRESS_MODE(BB_PROFILE)                                                                 \
8631         STRESS_MODE(OPT_BOOLS_GC)                                                               \
8632         STRESS_MODE(REMORPH_TREES)                                                              \
8633         STRESS_MODE(64RSLT_MUL)                                                                 \
8634         STRESS_MODE(DO_WHILE_LOOPS)                                                             \
8635         STRESS_MODE(MIN_OPTS)                                                                   \
8636         STRESS_MODE(REVERSE_FLAG)     /* Will set GTF_REVERSE_OPS whenever we can */            \
8637         STRESS_MODE(REVERSE_COMMA)    /* Will reverse commas created  with gtNewCommaNode */    \
8638         STRESS_MODE(TAILCALL)         /* Will make the call as a tailcall whenever legal */     \
8639         STRESS_MODE(CATCH_ARG)        /* Will spill catch arg */                                \
8640         STRESS_MODE(UNSAFE_BUFFER_CHECKS)                                                       \
8641         STRESS_MODE(NULL_OBJECT_CHECK)                                                          \
8642         STRESS_MODE(PINVOKE_RESTORE_ESP)                                                        \
8643         STRESS_MODE(RANDOM_INLINE)                                                              \
8644         STRESS_MODE(SWITCH_CMP_BR_EXPANSION)                                                    \
8645         STRESS_MODE(GENERIC_VARN)                                                               \
8646                                                                                                 \
8647         /* After COUNT_VARN, stress level 2 does all of these all the time */                   \
8648                                                                                                 \
8649         STRESS_MODE(COUNT_VARN)                                                                 \
8650                                                                                                 \
8651         /* "Check" stress areas that can be exhaustively used if we */                          \
8652         /*  dont care about performance at all */                                               \
8653                                                                                                 \
8654         STRESS_MODE(FORCE_INLINE) /* Treat every method as AggressiveInlining */                \
8655         STRESS_MODE(CHK_FLOW_UPDATE)                                                            \
8656         STRESS_MODE(EMITTER)                                                                    \
8657         STRESS_MODE(CHK_REIMPORT)                                                               \
8658         STRESS_MODE(FLATFP)                                                                     \
8659         STRESS_MODE(GENERIC_CHECK)                                                              \
8660         STRESS_MODE(COUNT)
8661
8662     enum                compStressArea
8663     {
8664 #define STRESS_MODE(mode) STRESS_##mode,
8665         STRESS_MODES
8666 #undef STRESS_MODE
8667     };
8668 // clang-format on
8669
8670 #ifdef DEBUG
8671     static const LPCWSTR s_compStressModeNames[STRESS_COUNT + 1];
8672     BYTE                 compActiveStressModes[STRESS_COUNT];
8673 #endif // DEBUG
8674
8675 #define MAX_STRESS_WEIGHT 100
8676
8677     bool compStressCompile(compStressArea stressArea, unsigned weightPercentage);
8678
8679 #ifdef DEBUG
8680
8681     bool compInlineStress()
8682     {
8683         return compStressCompile(STRESS_LEGACY_INLINE, 50);
8684     }
8685
8686     bool compRandomInlineStress()
8687     {
8688         return compStressCompile(STRESS_RANDOM_INLINE, 50);
8689     }
8690
8691 #endif // DEBUG
8692
8693     bool compTailCallStress()
8694     {
8695 #ifdef DEBUG
8696         return (JitConfig.TailcallStress() != 0 || compStressCompile(STRESS_TAILCALL, 5));
8697 #else
8698         return false;
8699 #endif
8700     }
8701
8702     codeOptimize compCodeOpt()
8703     {
8704 #if 0
8705         // Switching between size & speed has measurable throughput impact
8706         // (3.5% on NGen mscorlib when measured). It used to be enabled for
8707         // DEBUG, but should generate identical code between CHK & RET builds,
8708         // so that's not acceptable.
8709         // TODO-Throughput: Figure out what to do about size vs. speed & throughput.
8710         //                  Investigate the cause of the throughput regression.
8711
8712         return opts.compCodeOpt;
8713 #else
8714         return BLENDED_CODE;
8715 #endif
8716     }
8717
8718     //--------------------- Info about the procedure --------------------------
8719
8720     struct Info
8721     {
8722         COMP_HANDLE           compCompHnd;
8723         CORINFO_MODULE_HANDLE compScopeHnd;
8724         CORINFO_CLASS_HANDLE  compClassHnd;
8725         CORINFO_METHOD_HANDLE compMethodHnd;
8726         CORINFO_METHOD_INFO*  compMethodInfo;
8727
8728         BOOL hasCircularClassConstraints;
8729         BOOL hasCircularMethodConstraints;
8730
8731 #if defined(DEBUG) || defined(LATE_DISASM)
8732         const char* compMethodName;
8733         const char* compClassName;
8734         const char* compFullName;
8735 #endif // defined(DEBUG) || defined(LATE_DISASM)
8736
8737 #if defined(DEBUG) || defined(INLINE_DATA)
8738         // Method hash is logcally const, but computed
8739         // on first demand.
8740         mutable unsigned compMethodHashPrivate;
8741         unsigned         compMethodHash() const;
8742 #endif // defined(DEBUG) || defined(INLINE_DATA)
8743
8744 #ifdef PSEUDORANDOM_NOP_INSERTION
8745         // things for pseudorandom nop insertion
8746         unsigned  compChecksum;
8747         CLRRandom compRNG;
8748 #endif
8749
8750         // The following holds the FLG_xxxx flags for the method we're compiling.
8751         unsigned compFlags;
8752
8753         // The following holds the class attributes for the method we're compiling.
8754         unsigned compClassAttr;
8755
8756         const BYTE*    compCode;
8757         IL_OFFSET      compILCodeSize;     // The IL code size
8758         IL_OFFSET      compILImportSize;   // Estimated amount of IL actually imported
8759         UNATIVE_OFFSET compNativeCodeSize; // The native code size, after instructions are issued. This
8760                                            // is less than (compTotalHotCodeSize + compTotalColdCodeSize) only if:
8761         // (1) the code is not hot/cold split, and we issued less code than we expected, or
8762         // (2) the code is hot/cold split, and we issued less code than we expected
8763         // in the cold section (the hot section will always be padded out to compTotalHotCodeSize).
8764
8765         bool compIsStatic : 1;         // Is the method static (no 'this' pointer)?
8766         bool compIsVarArgs : 1;        // Does the method have varargs parameters?
8767         bool compIsContextful : 1;     // contextful method
8768         bool compInitMem : 1;          // Is the CORINFO_OPT_INIT_LOCALS bit set in the method info options?
8769         bool compUnwrapContextful : 1; // JIT should unwrap proxies when possible
8770         bool compProfilerCallback : 1; // JIT inserted a profiler Enter callback
8771         bool compPublishStubParam : 1; // EAX captured in prolog will be available through an instrinsic
8772         bool compRetBuffDefStack : 1;  // The ret buff argument definitely points into the stack.
8773
8774         var_types compRetType;       // Return type of the method as declared in IL
8775         var_types compRetNativeType; // Normalized return type as per target arch ABI
8776         unsigned  compILargsCount;   // Number of arguments (incl. implicit but not hidden)
8777         unsigned  compArgsCount;     // Number of arguments (incl. implicit and     hidden)
8778
8779 #if FEATURE_FASTTAILCALL
8780         size_t compArgStackSize;     // Incoming argument stack size in bytes
8781         bool   compHasMultiSlotArgs; // Caller has >8 byte sized struct parameter
8782 #endif                               // FEATURE_FASTTAILCALL
8783
8784         unsigned compRetBuffArg; // position of hidden return param var (0, 1) (BAD_VAR_NUM means not present);
8785         int compTypeCtxtArg; // position of hidden param for type context for generic code (CORINFO_CALLCONV_PARAMTYPE)
8786         unsigned       compThisArg; // position of implicit this pointer param (not to be confused with lvaArg0Var)
8787         unsigned       compILlocalsCount; // Number of vars : args + locals (incl. implicit but not hidden)
8788         unsigned       compLocalsCount;   // Number of vars : args + locals (incl. implicit and     hidden)
8789         unsigned       compMaxStack;
8790         UNATIVE_OFFSET compTotalHotCodeSize;  // Total number of bytes of Hot Code in the method
8791         UNATIVE_OFFSET compTotalColdCodeSize; // Total number of bytes of Cold Code in the method
8792
8793         unsigned compCallUnmanaged;   // count of unmanaged calls
8794         unsigned compLvFrameListRoot; // lclNum for the Frame root
8795         unsigned compXcptnsCount;     // Number of exception-handling clauses read in the method's IL.
8796                                       // You should generally use compHndBBtabCount instead: it is the
8797                                       // current number of EH clauses (after additions like synchronized
8798                                       // methods and funclets, and removals like unreachable code deletion).
8799
8800         bool compMatchedVM; // true if the VM is "matched": either the JIT is a cross-compiler
8801                             // and the VM expects that, or the JIT is a "self-host" compiler
8802                             // (e.g., x86 hosted targeting x86) and the VM expects that.
8803
8804         /*  The following holds IL scope information about local variables.
8805          */
8806
8807         unsigned     compVarScopesCount;
8808         VarScopeDsc* compVarScopes;
8809
8810         /* The following holds information about instr offsets for
8811          * which we need to report IP-mappings
8812          */
8813
8814         IL_OFFSET*                   compStmtOffsets; // sorted
8815         unsigned                     compStmtOffsetsCount;
8816         ICorDebugInfo::BoundaryTypes compStmtOffsetsImplicit;
8817
8818 #define CPU_X86 0x0100 // The generic X86 CPU
8819 #define CPU_X86_PENTIUM_4 0x0110
8820
8821 #define CPU_X64 0x0200       // The generic x64 CPU
8822 #define CPU_AMD_X64 0x0210   // AMD x64 CPU
8823 #define CPU_INTEL_X64 0x0240 // Intel x64 CPU
8824
8825 #define CPU_ARM 0x0300   // The generic ARM CPU
8826 #define CPU_ARM64 0x0400 // The generic ARM64 CPU
8827
8828         unsigned genCPU; // What CPU are we running on
8829     } info;
8830
8831     // Returns true if the method being compiled returns a non-void and non-struct value.
8832     // Note that lvaInitTypeRef() normalizes compRetNativeType for struct returns in a
8833     // single register as per target arch ABI (e.g on Amd64 Windows structs of size 1, 2,
8834     // 4 or 8 gets normalized to TYP_BYTE/TYP_SHORT/TYP_INT/TYP_LONG; On Arm HFA structs).
8835     // Methods returning such structs are considered to return non-struct return value and
8836     // this method returns true in that case.
8837     bool compMethodReturnsNativeScalarType()
8838     {
8839         return (info.compRetType != TYP_VOID) && !varTypeIsStruct(info.compRetNativeType);
8840     }
8841
8842     // Returns true if the method being compiled returns RetBuf addr as its return value
8843     bool compMethodReturnsRetBufAddr()
8844     {
8845         // There are cases where implicit RetBuf argument should be explicitly returned in a register.
8846         // In such cases the return type is changed to TYP_BYREF and appropriate IR is generated.
8847         // These cases are:
8848         // 1. Profiler Leave calllback expects the address of retbuf as return value for
8849         //    methods with hidden RetBuf argument.  impReturnInstruction() when profiler
8850         //    callbacks are needed creates GT_RETURN(TYP_BYREF, op1 = Addr of RetBuf) for
8851         //    methods with hidden RetBufArg.
8852         //
8853         // 2. As per the System V ABI, the address of RetBuf needs to be returned by
8854         //    methods with hidden RetBufArg in RAX. In such case GT_RETURN is of TYP_BYREF,
8855         //    returning the address of RetBuf.
8856         //
8857         // 3. Windows 64-bit native calling convention also requires the address of RetBuff
8858         //    to be returned in RAX.
8859         CLANG_FORMAT_COMMENT_ANCHOR;
8860
8861 #ifdef _TARGET_AMD64_
8862         return (info.compRetBuffArg != BAD_VAR_NUM);
8863 #else  // !_TARGET_AMD64_
8864         return (compIsProfilerHookNeeded()) && (info.compRetBuffArg != BAD_VAR_NUM);
8865 #endif // !_TARGET_AMD64_
8866     }
8867
8868     // Returns true if the method returns a value in more than one return register
8869     // TODO-ARM-Bug: Deal with multi-register genReturnLocaled structs?
8870     // TODO-ARM64: Does this apply for ARM64 too?
8871     bool compMethodReturnsMultiRegRetType()
8872     {
8873 #if FEATURE_MULTIREG_RET
8874 #if defined(_TARGET_X86_)
8875         // On x86 only 64-bit longs are returned in multiple registers
8876         return varTypeIsLong(info.compRetNativeType);
8877 #else  // targets: X64-UNIX, ARM64 or ARM32
8878         // On all other targets that support multireg return values:
8879         // Methods returning a struct in multiple registers have a return value of TYP_STRUCT.
8880         // Such method's compRetNativeType is TYP_STRUCT without a hidden RetBufArg
8881         return varTypeIsStruct(info.compRetNativeType) && (info.compRetBuffArg == BAD_VAR_NUM);
8882 #endif // TARGET_XXX
8883
8884 #else // not FEATURE_MULTIREG_RET
8885
8886         // For this architecture there are no multireg returns
8887         return false;
8888
8889 #endif // FEATURE_MULTIREG_RET
8890     }
8891
8892 #if FEATURE_MULTIREG_ARGS
8893     // Given a GenTree node of TYP_STRUCT that represents a pass by value argument
8894     // return the gcPtr layout for the pointers sized fields
8895     void getStructGcPtrsFromOp(GenTree* op, BYTE* gcPtrsOut);
8896 #endif // FEATURE_MULTIREG_ARGS
8897
8898     // Returns true if the method being compiled returns a value
8899     bool compMethodHasRetVal()
8900     {
8901         return compMethodReturnsNativeScalarType() || compMethodReturnsRetBufAddr() ||
8902                compMethodReturnsMultiRegRetType();
8903     }
8904
8905 #if defined(DEBUG)
8906
8907     void compDispLocalVars();
8908
8909 #endif // DEBUG
8910
8911 //-------------------------- Global Compiler Data ------------------------------------
8912
8913 #ifdef DEBUG
8914     static unsigned s_compMethodsCount; // to produce unique label names
8915     unsigned        compGenTreeID;
8916     unsigned        compBasicBlockID;
8917 #endif
8918
8919     BasicBlock*  compCurBB;   // the current basic block in process
8920     GenTreeStmt* compCurStmt; // the current statement in process
8921 #ifdef DEBUG
8922     unsigned compCurStmtNum; // to give all statements an increasing StmtNum when printing dumps
8923 #endif
8924
8925     //  The following is used to create the 'method JIT info' block.
8926     size_t compInfoBlkSize;
8927     BYTE*  compInfoBlkAddr;
8928
8929     EHblkDsc* compHndBBtab;           // array of EH data
8930     unsigned  compHndBBtabCount;      // element count of used elements in EH data array
8931     unsigned  compHndBBtabAllocCount; // element count of allocated elements in EH data array
8932
8933 #if defined(_TARGET_X86_)
8934
8935     //-------------------------------------------------------------------------
8936     //  Tracking of region covered by the monitor in synchronized methods
8937     void* syncStartEmitCookie; // the emitter cookie for first instruction after the call to MON_ENTER
8938     void* syncEndEmitCookie;   // the emitter cookie for first instruction after the call to MON_EXIT
8939
8940 #endif // !_TARGET_X86_
8941
8942     Phases previousCompletedPhase; // the most recently completed phase
8943
8944     //-------------------------------------------------------------------------
8945     //  The following keeps track of how many bytes of local frame space we've
8946     //  grabbed so far in the current function, and how many argument bytes we
8947     //  need to pop when we return.
8948     //
8949
8950     unsigned compLclFrameSize; // secObject+lclBlk+locals+temps
8951
8952     // Count of callee-saved regs we pushed in the prolog.
8953     // Does not include EBP for isFramePointerUsed() and double-aligned frames.
8954     // In case of Amd64 this doesn't include float regs saved on stack.
8955     unsigned compCalleeRegsPushed;
8956
8957 #if defined(_TARGET_XARCH_)
8958     // Mask of callee saved float regs on stack.
8959     regMaskTP compCalleeFPRegsSavedMask;
8960 #endif
8961 #ifdef _TARGET_AMD64_
8962 // Quirk for VS debug-launch scenario to work:
8963 // Bytes of padding between save-reg area and locals.
8964 #define VSQUIRK_STACK_PAD (2 * REGSIZE_BYTES)
8965     unsigned compVSQuirkStackPaddingNeeded;
8966     bool     compQuirkForPPPflag;
8967 #endif
8968
8969     unsigned compArgSize; // total size of arguments in bytes (including register args (lvIsRegArg))
8970
8971     unsigned compMapILargNum(unsigned ILargNum);      // map accounting for hidden args
8972     unsigned compMapILvarNum(unsigned ILvarNum);      // map accounting for hidden args
8973     unsigned compMap2ILvarNum(unsigned varNum) const; // map accounting for hidden args
8974
8975     //-------------------------------------------------------------------------
8976
8977     static void compStartup();  // One-time initialization
8978     static void compShutdown(); // One-time finalization
8979
8980     void compInit(ArenaAllocator* pAlloc, InlineInfo* inlineInfo);
8981     void compDone();
8982
8983     static void compDisplayStaticSizes(FILE* fout);
8984
8985     //------------ Some utility functions --------------
8986
8987     void* compGetHelperFtn(CorInfoHelpFunc ftnNum,         /* IN  */
8988                            void**          ppIndirection); /* OUT */
8989
8990     // Several JIT/EE interface functions return a CorInfoType, and also return a
8991     // class handle as an out parameter if the type is a value class.  Returns the
8992     // size of the type these describe.
8993     unsigned compGetTypeSize(CorInfoType cit, CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd);
8994
8995 #ifdef DEBUG
8996     // Components used by the compiler may write unit test suites, and
8997     // have them run within this method.  They will be run only once per process, and only
8998     // in debug.  (Perhaps should be under the control of a COMPlus_ flag.)
8999     // These should fail by asserting.
9000     void compDoComponentUnitTestsOnce();
9001 #endif // DEBUG
9002
9003     int compCompile(CORINFO_METHOD_HANDLE methodHnd,
9004                     CORINFO_MODULE_HANDLE classPtr,
9005                     COMP_HANDLE           compHnd,
9006                     CORINFO_METHOD_INFO*  methodInfo,
9007                     void**                methodCodePtr,
9008                     ULONG*                methodCodeSize,
9009                     JitFlags*             compileFlags);
9010     void compCompileFinish();
9011     int compCompileHelper(CORINFO_MODULE_HANDLE            classPtr,
9012                           COMP_HANDLE                      compHnd,
9013                           CORINFO_METHOD_INFO*             methodInfo,
9014                           void**                           methodCodePtr,
9015                           ULONG*                           methodCodeSize,
9016                           JitFlags*                        compileFlags,
9017                           CorInfoInstantiationVerification instVerInfo);
9018
9019     ArenaAllocator* compGetArenaAllocator();
9020
9021 #if MEASURE_MEM_ALLOC
9022     static bool s_dspMemStats; // Display per-phase memory statistics for every function
9023 #endif                         // MEASURE_MEM_ALLOC
9024
9025 #if LOOP_HOIST_STATS
9026     unsigned m_loopsConsidered;
9027     bool     m_curLoopHasHoistedExpression;
9028     unsigned m_loopsWithHoistedExpressions;
9029     unsigned m_totalHoistedExpressions;
9030
9031     void AddLoopHoistStats();
9032     void PrintPerMethodLoopHoistStats();
9033
9034     static CritSecObject s_loopHoistStatsLock; // This lock protects the data structures below.
9035     static unsigned      s_loopsConsidered;
9036     static unsigned      s_loopsWithHoistedExpressions;
9037     static unsigned      s_totalHoistedExpressions;
9038
9039     static void PrintAggregateLoopHoistStats(FILE* f);
9040 #endif // LOOP_HOIST_STATS
9041
9042     bool compIsForImportOnly();
9043     bool compIsForInlining() const;
9044     bool compDonotInline();
9045
9046 #ifdef DEBUG
9047     // Get the default fill char value we randomize this value when JitStress is enabled.
9048     static unsigned char compGetJitDefaultFill(Compiler* comp);
9049
9050     const char* compLocalVarName(unsigned varNum, unsigned offs);
9051     VarName compVarName(regNumber reg, bool isFloatReg = false);
9052     const char* compRegVarName(regNumber reg, bool displayVar = false, bool isFloatReg = false);
9053     const char* compRegNameForSize(regNumber reg, size_t size);
9054     const char* compFPregVarName(unsigned fpReg, bool displayVar = false);
9055     void compDspSrcLinesByNativeIP(UNATIVE_OFFSET curIP);
9056     void compDspSrcLinesByLineNum(unsigned line, bool seek = false);
9057 #endif // DEBUG
9058
9059     //-------------------------------------------------------------------------
9060
9061     struct VarScopeListNode
9062     {
9063         VarScopeDsc*             data;
9064         VarScopeListNode*        next;
9065         static VarScopeListNode* Create(VarScopeDsc* value, CompAllocator alloc)
9066         {
9067             VarScopeListNode* node = new (alloc) VarScopeListNode;
9068             node->data             = value;
9069             node->next             = nullptr;
9070             return node;
9071         }
9072     };
9073
9074     struct VarScopeMapInfo
9075     {
9076         VarScopeListNode*       head;
9077         VarScopeListNode*       tail;
9078         static VarScopeMapInfo* Create(VarScopeListNode* node, CompAllocator alloc)
9079         {
9080             VarScopeMapInfo* info = new (alloc) VarScopeMapInfo;
9081             info->head            = node;
9082             info->tail            = node;
9083             return info;
9084         }
9085     };
9086
9087     // Max value of scope count for which we would use linear search; for larger values we would use hashtable lookup.
9088     static const unsigned MAX_LINEAR_FIND_LCL_SCOPELIST = 32;
9089
9090     typedef JitHashTable<unsigned, JitSmallPrimitiveKeyFuncs<unsigned>, VarScopeMapInfo*> VarNumToScopeDscMap;
9091
9092     // Map to keep variables' scope indexed by varNum containing it's scope dscs at the index.
9093     VarNumToScopeDscMap* compVarScopeMap;
9094
9095     VarScopeDsc* compFindLocalVar(unsigned varNum, unsigned lifeBeg, unsigned lifeEnd);
9096
9097     VarScopeDsc* compFindLocalVar(unsigned varNum, unsigned offs);
9098
9099     VarScopeDsc* compFindLocalVarLinear(unsigned varNum, unsigned offs);
9100
9101     void compInitVarScopeMap();
9102
9103     VarScopeDsc** compEnterScopeList; // List has the offsets where variables
9104                                       // enter scope, sorted by instr offset
9105     unsigned compNextEnterScope;
9106
9107     VarScopeDsc** compExitScopeList; // List has the offsets where variables
9108                                      // go out of scope, sorted by instr offset
9109     unsigned compNextExitScope;
9110
9111     void compInitScopeLists();
9112
9113     void compResetScopeLists();
9114
9115     VarScopeDsc* compGetNextEnterScope(unsigned offs, bool scan = false);
9116
9117     VarScopeDsc* compGetNextExitScope(unsigned offs, bool scan = false);
9118
9119     void compProcessScopesUntil(unsigned   offset,
9120                                 VARSET_TP* inScope,
9121                                 void (Compiler::*enterScopeFn)(VARSET_TP* inScope, VarScopeDsc*),
9122                                 void (Compiler::*exitScopeFn)(VARSET_TP* inScope, VarScopeDsc*));
9123
9124 #ifdef DEBUG
9125     void compDispScopeLists();
9126 #endif // DEBUG
9127
9128     bool compIsProfilerHookNeeded();
9129
9130     //-------------------------------------------------------------------------
9131     /*               Statistical Data Gathering                               */
9132
9133     void compJitStats(); // call this function and enable
9134                          // various ifdef's below for statistical data
9135
9136 #if CALL_ARG_STATS
9137     void        compCallArgStats();
9138     static void compDispCallArgStats(FILE* fout);
9139 #endif
9140
9141     //-------------------------------------------------------------------------
9142
9143 protected:
9144 #ifdef DEBUG
9145     bool skipMethod();
9146 #endif
9147
9148     ArenaAllocator* compArenaAllocator;
9149
9150 public:
9151     void compFunctionTraceStart();
9152     void compFunctionTraceEnd(void* methodCodePtr, ULONG methodCodeSize, bool isNYI);
9153
9154 protected:
9155     size_t compMaxUncheckedOffsetForNullObject;
9156
9157     void compInitOptions(JitFlags* compileFlags);
9158
9159     void compSetProcessor();
9160     void compInitDebuggingInfo();
9161     void compSetOptimizationLevel();
9162 #ifdef _TARGET_ARMARCH_
9163     bool compRsvdRegCheck(FrameLayoutState curState);
9164 #endif
9165     void compCompile(void** methodCodePtr, ULONG* methodCodeSize, JitFlags* compileFlags);
9166
9167     // Clear annotations produced during optimizations; to be used between iterations when repeating opts.
9168     void ResetOptAnnotations();
9169
9170     // Regenerate loop descriptors; to be used between iterations when repeating opts.
9171     void RecomputeLoopInfo();
9172
9173 #ifdef PROFILING_SUPPORTED
9174     // Data required for generating profiler Enter/Leave/TailCall hooks
9175
9176     bool  compProfilerHookNeeded; // Whether profiler Enter/Leave/TailCall hook needs to be generated for the method
9177     void* compProfilerMethHnd;    // Profiler handle of the method being compiled. Passed as param to ELT callbacks
9178     bool  compProfilerMethHndIndirected; // Whether compProfilerHandle is pointer to the handle or is an actual handle
9179 #endif
9180
9181 #ifdef _TARGET_AMD64_
9182     bool compQuirkForPPP(); // Check if this method should be Quirked for the PPP issue
9183 #endif
9184 public:
9185     // Assumes called as part of process shutdown; does any compiler-specific work associated with that.
9186     static void ProcessShutdownWork(ICorStaticInfo* statInfo);
9187
9188     CompAllocator getAllocator(CompMemKind cmk = CMK_Generic)
9189     {
9190         return CompAllocator(compArenaAllocator, cmk);
9191     }
9192
9193     CompAllocator getAllocatorGC()
9194     {
9195         return getAllocator(CMK_GC);
9196     }
9197
9198     CompAllocator getAllocatorLoopHoist()
9199     {
9200         return getAllocator(CMK_LoopHoist);
9201     }
9202
9203 #ifdef DEBUG
9204     CompAllocator getAllocatorDebugOnly()
9205     {
9206         return getAllocator(CMK_DebugOnly);
9207     }
9208 #endif // DEBUG
9209
9210     /*
9211     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9212     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9213     XX                                                                           XX
9214     XX                           typeInfo                                        XX
9215     XX                                                                           XX
9216     XX   Checks for type compatibility and merges types                          XX
9217     XX                                                                           XX
9218     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9219     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9220     */
9221
9222 public:
9223     // Set to TRUE if verification cannot be skipped for this method
9224     // If we detect unverifiable code, we will lazily check
9225     // canSkipMethodVerification() to see if verification is REALLY needed.
9226     BOOL tiVerificationNeeded;
9227
9228     // It it initially TRUE, and it gets set to FALSE if we run into unverifiable code
9229     // Note that this is valid only if tiVerificationNeeded was ever TRUE.
9230     BOOL tiIsVerifiableCode;
9231
9232     // Set to TRUE if runtime callout is needed for this method
9233     BOOL tiRuntimeCalloutNeeded;
9234
9235     // Set to TRUE if security prolog/epilog callout is needed for this method
9236     // Note: This flag is different than compNeedSecurityCheck.
9237     //     compNeedSecurityCheck means whether or not a security object needs
9238     //         to be allocated on the stack, which is currently true for EnC as well.
9239     //     tiSecurityCalloutNeeded means whether or not security callouts need
9240     //         to be inserted in the jitted code.
9241     BOOL tiSecurityCalloutNeeded;
9242
9243     // Returns TRUE if child is equal to or a subtype of parent for merge purposes
9244     // This support is necessary to suport attributes that are not described in
9245     // for example, signatures. For example, the permanent home byref (byref that
9246     // points to the gc heap), isn't a property of method signatures, therefore,
9247     // it is safe to have mismatches here (that tiCompatibleWith will not flag),
9248     // but when deciding if we need to reimport a block, we need to take these
9249     // in account
9250     BOOL tiMergeCompatibleWith(const typeInfo& pChild, const typeInfo& pParent, bool normalisedForStack) const;
9251
9252     // Returns TRUE if child is equal to or a subtype of parent.
9253     // normalisedForStack indicates that both types are normalised for the stack
9254     BOOL tiCompatibleWith(const typeInfo& pChild, const typeInfo& pParent, bool normalisedForStack) const;
9255
9256     // Merges pDest and pSrc. Returns FALSE if merge is undefined.
9257     // *pDest is modified to represent the merged type.  Sets "*changed" to true
9258     // if this changes "*pDest".
9259     BOOL tiMergeToCommonParent(typeInfo* pDest, const typeInfo* pSrc, bool* changed) const;
9260
9261 #ifdef DEBUG
9262     // <BUGNUM> VSW 471305
9263     // IJW allows assigning REF to BYREF. The following allows us to temporarily
9264     // bypass the assert check in gcMarkRegSetGCref and gcMarkRegSetByref
9265     // We use a "short" as we need to push/pop this scope.
9266     // </BUGNUM>
9267     short compRegSetCheckLevel;
9268 #endif
9269
9270     /*
9271     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9272     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9273     XX                                                                           XX
9274     XX                           IL verification stuff                           XX
9275     XX                                                                           XX
9276     XX                                                                           XX
9277     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9278     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9279     */
9280
9281 public:
9282     // The following is used to track liveness of local variables, initialization
9283     // of valueclass constructors, and type safe use of IL instructions.
9284
9285     // dynamic state info needed for verification
9286     EntryState verCurrentState;
9287
9288     // this ptr of object type .ctors are considered intited only after
9289     // the base class ctor is called, or an alternate ctor is called.
9290     // An uninited this ptr can be used to access fields, but cannot
9291     // be used to call a member function.
9292     BOOL verTrackObjCtorInitState;
9293
9294     void verInitBBEntryState(BasicBlock* block, EntryState* currentState);
9295
9296     // Requires that "tis" is not TIS_Bottom -- it's a definite init/uninit state.
9297     void verSetThisInit(BasicBlock* block, ThisInitState tis);
9298     void verInitCurrentState();
9299     void verResetCurrentState(BasicBlock* block, EntryState* currentState);
9300
9301     // Merges the current verification state into the entry state of "block", return FALSE if that merge fails,
9302     // TRUE if it succeeds.  Further sets "*changed" to true if this changes the entry state of "block".
9303     BOOL verMergeEntryStates(BasicBlock* block, bool* changed);
9304
9305     void verConvertBBToThrowVerificationException(BasicBlock* block DEBUGARG(bool logMsg));
9306     void verHandleVerificationFailure(BasicBlock* block DEBUGARG(bool logMsg));
9307     typeInfo verMakeTypeInfo(CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd,
9308                              bool bashStructToRef = false); // converts from jit type representation to typeInfo
9309     typeInfo verMakeTypeInfo(CorInfoType          ciType,
9310                              CORINFO_CLASS_HANDLE clsHnd); // converts from jit type representation to typeInfo
9311     BOOL verIsSDArray(typeInfo ti);
9312     typeInfo verGetArrayElemType(typeInfo ti);
9313
9314     typeInfo verParseArgSigToTypeInfo(CORINFO_SIG_INFO* sig, CORINFO_ARG_LIST_HANDLE args);
9315     BOOL verNeedsVerification();
9316     BOOL verIsByRefLike(const typeInfo& ti);
9317     BOOL verIsSafeToReturnByRef(const typeInfo& ti);
9318
9319     // generic type variables range over types that satisfy IsBoxable
9320     BOOL verIsBoxable(const typeInfo& ti);
9321
9322     void DECLSPEC_NORETURN verRaiseVerifyException(INDEBUG(const char* reason) DEBUGARG(const char* file)
9323                                                        DEBUGARG(unsigned line));
9324     void verRaiseVerifyExceptionIfNeeded(INDEBUG(const char* reason) DEBUGARG(const char* file)
9325                                              DEBUGARG(unsigned line));
9326     bool verCheckTailCallConstraint(OPCODE                  opcode,
9327                                     CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
9328                                     CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pConstrainedResolvedToken, // Is this a "constrained." call
9329                                                                                        // on a type parameter?
9330                                     bool speculative // If true, won't throw if verificatoin fails. Instead it will
9331                                                      // return false to the caller.
9332                                                      // If false, it will throw.
9333                                     );
9334     bool verIsBoxedValueType(typeInfo ti);
9335
9336     void verVerifyCall(OPCODE                  opcode,
9337                        CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pResolvedToken,
9338                        CORINFO_RESOLVED_TOKEN* pConstrainedResolvedToken,
9339                        bool                    tailCall,
9340                        bool                    readonlyCall, // is this a "readonly." call?
9341                        const BYTE*             delegateCreateStart,
9342                        const BYTE*             codeAddr,
9343                        CORINFO_CALL_INFO* callInfo DEBUGARG(const char* methodName));
9344
9345     BOOL verCheckDelegateCreation(const BYTE* delegateCreateStart, const BYTE* codeAddr, mdMemberRef& targetMemberRef);
9346
9347     typeInfo verVerifySTIND(const typeInfo& ptr, const typeInfo& value, const typeInfo& instrType);
9348     typeInfo verVerifyLDIND(const typeInfo& ptr, const typeInfo& instrType);
9349     void verVerifyField(CORINFO_RESOLVED_TOKEN*   pResolvedToken,
9350                         const CORINFO_FIELD_INFO& fieldInfo,
9351                         const typeInfo*           tiThis,
9352                         BOOL                      mutator,
9353                         BOOL                      allowPlainStructAsThis = FALSE);
9354     void verVerifyCond(const typeInfo& tiOp1, const typeInfo& tiOp2, unsigned opcode);
9355     void verVerifyThisPtrInitialised();
9356     BOOL verIsCallToInitThisPtr(CORINFO_CLASS_HANDLE context, CORINFO_CLASS_HANDLE target);
9357
9358 #ifdef DEBUG
9359
9360     // One line log function. Default level is 0. Increasing it gives you
9361     // more log information
9362
9363     // levels are currently unused: #define JITDUMP(level,...)                     ();
9364     void JitLogEE(unsigned level, const char* fmt, ...);
9365
9366     bool compDebugBreak;
9367
9368     bool compJitHaltMethod();
9369
9370 #endif
9371
9372     /*
9373     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9374     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9375     XX                                                                           XX
9376     XX                   GS Security checks for unsafe buffers                   XX
9377     XX                                                                           XX
9378     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9379     XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
9380     */
9381 public:
9382     struct ShadowParamVarInfo
9383     {
9384         FixedBitVect* assignGroup; // the closure set of variables whose values depend on each other
9385         unsigned      shadowCopy;  // Lcl var num, valid only if not set to NO_SHADOW_COPY
9386
9387         static bool mayNeedShadowCopy(LclVarDsc* varDsc)
9388         {
9389 #if defined(_TARGET_AMD64_)
9390             // GS cookie logic to create shadow slots, create trees to copy reg args to shadow
9391             // slots and update all trees to refer to shadow slots is done immediately after
9392             // fgMorph().  Lsra could potentially mark a param as DoNotEnregister after JIT determines
9393             // not to shadow a parameter.  Also, LSRA could potentially spill a param which is passed
9394             // in register. Therefore, conservatively all params may need a shadow copy.  Note that
9395             // GS cookie logic further checks whether the param is a ptr or an unsafe buffer before
9396             // creating a shadow slot even though this routine returns true.
9397             //
9398             // TODO-AMD64-CQ: Revisit this conservative approach as it could create more shadow slots than
9399             // required. There are two cases under which a reg arg could potentially be used from its
9400             // home location:
9401             //   a) LSRA marks it as DoNotEnregister (see LinearScan::identifyCandidates())
9402             //   b) LSRA spills it
9403             //
9404             // Possible solution to address case (a)
9405             //   - The conditions under which LSRA marks a varDsc as DoNotEnregister could be checked
9406             //     in this routine.  Note that live out of exception handler is something we may not be
9407             //     able to do it here since GS cookie logic is invoked ahead of liveness computation.
9408             //     Therefore, for methods with exception handling and need GS cookie check we might have
9409             //     to take conservative approach.
9410             //
9411             // Possible solution to address case (b)
9412             //   - Whenver a parameter passed in an argument register needs to be spilled by LSRA, we
9413             //     create a new spill temp if the method needs GS cookie check.
9414             return varDsc->lvIsParam;
9415 #else // !defined(_TARGET_AMD64_)
9416             return varDsc->lvIsParam && !varDsc->lvIsRegArg;
9417 #endif
9418         }
9419
9420 #ifdef DEBUG
9421         void Print()
9422         {
9423             printf("assignGroup [%p]; shadowCopy: [%d];\n", assignGroup, shadowCopy);
9424         }
9425 #endif
9426     };
9427
9428     GSCookie*           gsGlobalSecurityCookieAddr; // Address of global cookie for unsafe buffer checks
9429     GSCookie            gsGlobalSecurityCookieVal;  // Value of global cookie if addr is NULL
9430     ShadowParamVarInfo* gsShadowVarInfo;            // Table used by shadow param analysis code
9431
9432     void gsGSChecksInitCookie();   // Grabs cookie variable
9433     void gsCopyShadowParams();     // Identify vulnerable params and create dhadow copies
9434     bool gsFindVulnerableParams(); // Shadow param analysis code
9435     void gsParamsToShadows();      // Insert copy code and replave param uses by shadow
9436
9437     static fgWalkPreFn gsMarkPtrsAndAssignGroups; // Shadow param analysis tree-walk
9438     static fgWalkPreFn gsReplaceShadowParams;     // Shadow param replacement tree-walk
9439
9440 #define DEFAULT_MAX_INLINE_SIZE 100 // Methods with >  DEFAULT_MAX_INLINE_SIZE IL bytes will never be inlined.
9441                                     // This can be overwritten by setting complus_JITInlineSize env variable.
9442
9443 #define DEFAULT_MAX_INLINE_DEPTH 20 // Methods at more than this level deep will not be inlined
9444
9445 #define DEFAULT_MAX_LOCALLOC_TO_LOCAL_SIZE 32 // fixed locallocs of this size or smaller will convert to local buffers
9446
9447 private:
9448 #ifdef FEATURE_JIT_METHOD_PERF
9449     JitTimer*                  pCompJitTimer;         // Timer data structure (by phases) for current compilation.
9450     static CompTimeSummaryInfo s_compJitTimerSummary; // Summary of the Timer information for the whole run.
9451
9452     static LPCWSTR JitTimeLogCsv();        // Retrieve the file name for CSV from ConfigDWORD.
9453     static LPCWSTR compJitTimeLogFilename; // If a log file for JIT time is desired, filename to write it to.
9454 #endif
9455     inline void EndPhase(Phases phase); // Indicate the end of the given phase.
9456
9457 #if MEASURE_CLRAPI_CALLS
9458     // Thin wrappers that call into JitTimer (if present).
9459     inline void CLRApiCallEnter(unsigned apix);
9460     inline void CLRApiCallLeave(unsigned apix);
9461
9462 public:
9463     inline void CLR_API_Enter(API_ICorJitInfo_Names ename);
9464     inline void CLR_API_Leave(API_ICorJitInfo_Names ename);
9465
9466 private:
9467 #endif
9468
9469 #if defined(DEBUG) || defined(INLINE_DATA) || defined(FEATURE_CLRSQM)
9470     // These variables are associated with maintaining SQM data about compile time.
9471     unsigned __int64 m_compCyclesAtEndOfInlining; // The thread-virtualized cycle count at the end of the inlining phase
9472                                                   // in the current compilation.
9473     unsigned __int64 m_compCycles;                // Net cycle count for current compilation
9474     DWORD m_compTickCountAtEndOfInlining; // The result of GetTickCount() (# ms since some epoch marker) at the end of
9475                                           // the inlining phase in the current compilation.
9476 #endif                                    // defined(DEBUG) || defined(INLINE_DATA) || defined(FEATURE_CLRSQM)
9477
9478     // Records the SQM-relevant (cycles and tick count).  Should be called after inlining is complete.
9479     // (We do this after inlining because this marks the last point at which the JIT is likely to cause
9480     // type-loading and class initialization).
9481     void RecordStateAtEndOfInlining();
9482     // Assumes being called at the end of compilation.  Update the SQM state.
9483     void RecordStateAtEndOfCompilation();
9484
9485 #ifdef FEATURE_CLRSQM
9486     // Does anything SQM related necessary at process shutdown time.
9487     static void ProcessShutdownSQMWork(ICorStaticInfo* statInfo);
9488 #endif // FEATURE_CLRSQM
9489
9490 public:
9491 #if FUNC_INFO_LOGGING
9492     static LPCWSTR compJitFuncInfoFilename; // If a log file for per-function information is required, this is the
9493                                             // filename to write it to.
9494     static FILE* compJitFuncInfoFile;       // And this is the actual FILE* to write to.
9495 #endif                                      // FUNC_INFO_LOGGING
9496
9497     Compiler* prevCompiler; // Previous compiler on stack for TLS Compiler* linked list for reentrant compilers.
9498
9499     // Is the compilation in a full trust context?
9500     bool compIsFullTrust();
9501
9502 #if MEASURE_NOWAY
9503     void RecordNowayAssert(const char* filename, unsigned line, const char* condStr);
9504 #endif // MEASURE_NOWAY
9505
9506 #ifndef FEATURE_TRACELOGGING
9507     // Should we actually fire the noway assert body and the exception handler?
9508     bool compShouldThrowOnNoway();
9509 #else  // FEATURE_TRACELOGGING
9510     // Should we actually fire the noway assert body and the exception handler?
9511     bool compShouldThrowOnNoway(const char* filename, unsigned line);
9512
9513     // Telemetry instance to use per method compilation.
9514     JitTelemetry compJitTelemetry;
9515
9516     // Get common parameters that have to be logged with most telemetry data.
9517     void compGetTelemetryDefaults(const char** assemblyName,
9518                                   const char** scopeName,
9519                                   const char** methodName,
9520                                   unsigned*    methodHash);
9521 #endif // !FEATURE_TRACELOGGING
9522
9523 #ifdef DEBUG
9524 private:
9525     NodeToTestDataMap* m_nodeTestData;
9526
9527     static const unsigned FIRST_LOOP_HOIST_CSE_CLASS = 1000;
9528     unsigned              m_loopHoistCSEClass; // LoopHoist test annotations turn into CSE requirements; we
9529                                                // label them with CSE Class #'s starting at FIRST_LOOP_HOIST_CSE_CLASS.
9530                                                // Current kept in this.
9531 public:
9532     NodeToTestDataMap* GetNodeTestData()
9533     {
9534         Compiler* compRoot = impInlineRoot();
9535         if (compRoot->m_nodeTestData == nullptr)
9536         {
9537             compRoot->m_nodeTestData = new (getAllocatorDebugOnly()) NodeToTestDataMap(getAllocatorDebugOnly());
9538         }
9539         return compRoot->m_nodeTestData;
9540     }
9541
9542     typedef JitHashTable<GenTree*, JitPtrKeyFuncs<GenTree>, int> NodeToIntMap;
9543
9544     // Returns the set (i.e., the domain of the result map) of nodes that are keys in m_nodeTestData, and
9545     // currently occur in the AST graph.
9546     NodeToIntMap* FindReachableNodesInNodeTestData();
9547
9548     // Node "from" is being eliminated, and being replaced by node "to".  If "from" had any associated
9549     // test data, associate that data with "to".
9550     void TransferTestDataToNode(GenTree* from, GenTree* to);
9551
9552     // Requires that "to" is a clone of "from".  If any nodes in the "from" tree
9553     // have annotations, attach similar annotations to the corresponding nodes in "to".
9554     void CopyTestDataToCloneTree(GenTree* from, GenTree* to);
9555
9556     // These are the methods that test that the various conditions implied by the
9557     // test attributes are satisfied.
9558     void JitTestCheckSSA(); // SSA builder tests.
9559     void JitTestCheckVN();  // Value numbering tests.
9560 #endif                      // DEBUG
9561
9562     // The "FieldSeqStore", for canonicalizing field sequences.  See the definition of FieldSeqStore for
9563     // operations.
9564     FieldSeqStore* m_fieldSeqStore;
9565
9566     FieldSeqStore* GetFieldSeqStore()
9567     {
9568         Compiler* compRoot = impInlineRoot();
9569         if (compRoot->m_fieldSeqStore == nullptr)
9570         {
9571             // Create a CompAllocator that labels sub-structure with CMK_FieldSeqStore, and use that for allocation.
9572             CompAllocator ialloc(getAllocator(CMK_FieldSeqStore));
9573             compRoot->m_fieldSeqStore = new (ialloc) FieldSeqStore(ialloc);
9574         }
9575         return compRoot->m_fieldSeqStore;
9576     }
9577
9578     typedef JitHashTable<GenTree*, JitPtrKeyFuncs<GenTree>, FieldSeqNode*> NodeToFieldSeqMap;
9579
9580     // Some nodes of "TYP_BYREF" or "TYP_I_IMPL" actually represent the address of a field within a struct, but since
9581     // the offset of the field is zero, there's no "GT_ADD" node.  We normally attach a field sequence to the constant
9582     // that is added, but what do we do when that constant is zero, and is thus not present?  We use this mechanism to
9583     // attach the field sequence directly to the address node.
9584     NodeToFieldSeqMap* m_zeroOffsetFieldMap;
9585
9586     NodeToFieldSeqMap* GetZeroOffsetFieldMap()
9587     {
9588         // Don't need to worry about inlining here
9589         if (m_zeroOffsetFieldMap == nullptr)
9590         {
9591             // Create a CompAllocator that labels sub-structure with CMK_ZeroOffsetFieldMap, and use that for
9592             // allocation.
9593             CompAllocator ialloc(getAllocator(CMK_ZeroOffsetFieldMap));
9594             m_zeroOffsetFieldMap = new (ialloc) NodeToFieldSeqMap(ialloc);
9595         }
9596         return m_zeroOffsetFieldMap;
9597     }
9598
9599     // Requires that "op1" is a node of type "TYP_BYREF" or "TYP_I_IMPL".  We are dereferencing this with the fields in
9600     // "fieldSeq", whose offsets are required all to be zero.  Ensures that any field sequence annotation currently on
9601     // "op1" or its components is augmented by appending "fieldSeq".  In practice, if "op1" is a GT_LCL_FLD, it has
9602     // a field sequence as a member; otherwise, it may be the addition of an a byref and a constant, where the const
9603     // has a field sequence -- in this case "fieldSeq" is appended to that of the constant; otherwise, we
9604     // record the the field sequence using the ZeroOffsetFieldMap described above.
9605     //
9606     // One exception above is that "op1" is a node of type "TYP_REF" where "op1" is a GT_LCL_VAR.
9607     // This happens when System.Object vtable pointer is a regular field at offset 0 in System.Private.CoreLib in
9608     // CoreRT. Such case is handled same as the default case.
9609     void fgAddFieldSeqForZeroOffset(GenTree* op1, FieldSeqNode* fieldSeq);
9610
9611     typedef JitHashTable<const GenTree*, JitPtrKeyFuncs<GenTree>, ArrayInfo> NodeToArrayInfoMap;
9612     NodeToArrayInfoMap* m_arrayInfoMap;
9613
9614     NodeToArrayInfoMap* GetArrayInfoMap()
9615     {
9616         Compiler* compRoot = impInlineRoot();
9617         if (compRoot->m_arrayInfoMap == nullptr)
9618         {
9619             // Create a CompAllocator that labels sub-structure with CMK_ArrayInfoMap, and use that for allocation.
9620             CompAllocator ialloc(getAllocator(CMK_ArrayInfoMap));
9621             compRoot->m_arrayInfoMap = new (ialloc) NodeToArrayInfoMap(ialloc);
9622         }
9623         return compRoot->m_arrayInfoMap;
9624     }
9625
9626     //-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
9627     // Compiler::TryGetArrayInfo:
9628     //    Given an indirection node, checks to see whether or not that indirection represents an array access, and
9629     //    if so returns information about the array.
9630     //
9631     // Arguments:
9632     //    indir           - The `GT_IND` node.
9633     //    arrayInfo (out) - Information about the accessed array if this function returns true. Undefined otherwise.
9634     //
9635     // Returns:
9636     //    True if the `GT_IND` node represents an array access; false otherwise.
9637     bool TryGetArrayInfo(GenTreeIndir* indir, ArrayInfo* arrayInfo)
9638     {
9639         if ((indir->gtFlags & GTF_IND_ARR_INDEX) == 0)
9640         {
9641             return false;
9642         }
9643
9644         if (indir->gtOp1->OperIs(GT_INDEX_ADDR))
9645         {
9646             GenTreeIndexAddr* const indexAddr = indir->gtOp1->AsIndexAddr();
9647             *arrayInfo = ArrayInfo(indexAddr->gtElemType, indexAddr->gtElemSize, indexAddr->gtElemOffset,
9648                                    indexAddr->gtStructElemClass);
9649             return true;
9650         }
9651
9652         bool found = GetArrayInfoMap()->Lookup(indir, arrayInfo);
9653         assert(found);
9654         return true;
9655     }
9656
9657     NodeToUnsignedMap* m_memorySsaMap[MemoryKindCount];
9658
9659     // In some cases, we want to assign intermediate SSA #'s to memory states, and know what nodes create those memory
9660     // states. (We do this for try blocks, where, if the try block doesn't do a call that loses track of the memory
9661     // state, all the possible memory states are possible initial states of the corresponding catch block(s).)
9662     NodeToUnsignedMap* GetMemorySsaMap(MemoryKind memoryKind)
9663     {
9664         if (memoryKind == GcHeap && byrefStatesMatchGcHeapStates)
9665         {
9666             // Use the same map for GCHeap and ByrefExposed when their states match.
9667             memoryKind = ByrefExposed;
9668         }
9669
9670         assert(memoryKind < MemoryKindCount);
9671         Compiler* compRoot = impInlineRoot();
9672         if (compRoot->m_memorySsaMap[memoryKind] == nullptr)
9673         {
9674             // Create a CompAllocator that labels sub-structure with CMK_ArrayInfoMap, and use that for allocation.
9675             CompAllocator ialloc(getAllocator(CMK_ArrayInfoMap));
9676             compRoot->m_memorySsaMap[memoryKind] = new (ialloc) NodeToUnsignedMap(ialloc);
9677         }
9678         return compRoot->m_memorySsaMap[memoryKind];
9679     }
9680
9681     // The Refany type is the only struct type whose structure is implicitly assumed by IL.  We need its fields.
9682     CORINFO_CLASS_HANDLE m_refAnyClass;
9683     CORINFO_FIELD_HANDLE GetRefanyDataField()
9684     {
9685         if (m_refAnyClass == nullptr)
9686         {
9687             m_refAnyClass = info.compCompHnd->getBuiltinClass(CLASSID_TYPED_BYREF);
9688         }
9689         return info.compCompHnd->getFieldInClass(m_refAnyClass, 0);
9690     }
9691     CORINFO_FIELD_HANDLE GetRefanyTypeField()
9692     {
9693         if (m_refAnyClass == nullptr)
9694         {
9695             m_refAnyClass = info.compCompHnd->getBuiltinClass(CLASSID_TYPED_BYREF);
9696         }
9697         return info.compCompHnd->getFieldInClass(m_refAnyClass, 1);
9698     }
9699
9700 #if VARSET_COUNTOPS
9701     static BitSetSupport::BitSetOpCounter m_varsetOpCounter;
9702 #endif
9703 #if ALLVARSET_COUNTOPS
9704     static BitSetSupport::BitSetOpCounter m_allvarsetOpCounter;
9705 #endif
9706
9707     static HelperCallProperties s_helperCallProperties;
9708
9709 #ifdef UNIX_AMD64_ABI
9710     static var_types GetTypeFromClassificationAndSizes(SystemVClassificationType classType, int size);
9711     static var_types GetEightByteType(const SYSTEMV_AMD64_CORINFO_STRUCT_REG_PASSING_DESCRIPTOR& structDesc,
9712                                       unsigned                                                   slotNum);
9713
9714     static void GetStructTypeOffset(const SYSTEMV_AMD64_CORINFO_STRUCT_REG_PASSING_DESCRIPTOR& structDesc,
9715                                     var_types*                                                 type0,
9716                                     var_types*                                                 type1,
9717                                     unsigned __int8*                                           offset0,
9718                                     unsigned __int8*                                           offset1);
9719
9720     void GetStructTypeOffset(CORINFO_CLASS_HANDLE typeHnd,
9721                              var_types*           type0,
9722                              var_types*           type1,
9723                              unsigned __int8*     offset0,
9724                              unsigned __int8*     offset1);
9725
9726 #endif // defined(UNIX_AMD64_ABI)
9727
9728     void fgMorphMultiregStructArgs(GenTreeCall* call);
9729     GenTree* fgMorphMultiregStructArg(GenTree* arg, fgArgTabEntry* fgEntryPtr);
9730
9731     bool killGCRefs(GenTree* tree);
9732
9733 }; // end of class Compiler
9734
9735 //---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
9736 // GenTreeVisitor: a flexible tree walker implemented using the curiosly-recurring-template pattern.
9737 //
9738 // This class implements a configurable walker for IR trees. There are five configuration options (defaults values are
9739 // shown in parentheses):
9740 //
9741 // - ComputeStack (false): when true, the walker will push each node onto the `m_ancestors` stack. "Ancestors" is a bit
9742 //                         of a misnomer, as the first entry will always be the current node.
9743 //
9744 // - DoPreOrder (false): when true, the walker will invoke `TVisitor::PreOrderVisit` with the current node as an
9745 //                       argument before visiting the node's operands.
9746 //
9747 // - DoPostOrder (false): when true, the walker will invoke `TVisitor::PostOrderVisit` with the current node as an
9748 //                        argument after visiting the node's operands.
9749 //
9750 // - DoLclVarsOnly (false): when true, the walker will only invoke `TVisitor::PreOrderVisit` for lclVar nodes.
9751 //                          `DoPreOrder` must be true if this option is true.
9752 //
9753 // - UseExecutionOrder (false): when true, then walker will visit a node's operands in execution order (e.g. if a
9754 //                              binary operator has the `GTF_REVERSE_OPS` flag set, the second operand will be
9755 //                              visited before the first).
9756 //
9757 // At least one of `DoPreOrder` and `DoPostOrder` must be specified.
9758 //
9759 // A simple pre-order visitor might look something like the following:
9760 //
9761 //     class CountingVisitor final : public GenTreeVisitor<CountingVisitor>
9762 //     {
9763 //     public:
9764 //         enum
9765 //         {
9766 //             DoPreOrder = true
9767 //         };
9768 //
9769 //         unsigned m_count;
9770 //
9771 //         CountingVisitor(Compiler* compiler)
9772 //             : GenTreeVisitor<CountingVisitor>(compiler), m_count(0)
9773 //         {
9774 //         }
9775 //
9776 //         Compiler::fgWalkResult PreOrderVisit(GenTree* node)
9777 //         {
9778 //             m_count++;
9779 //         }
9780 //     };
9781 //
9782 // This visitor would then be used like so:
9783 //
9784 //     CountingVisitor countingVisitor(compiler);
9785 //     countingVisitor.WalkTree(root);
9786 //
9787 template <typename TVisitor>
9788 class GenTreeVisitor
9789 {
9790 protected:
9791     typedef Compiler::fgWalkResult fgWalkResult;
9792
9793     enum
9794     {
9795         ComputeStack      = false,
9796         DoPreOrder        = false,
9797         DoPostOrder       = false,
9798         DoLclVarsOnly     = false,
9799         UseExecutionOrder = false,
9800     };
9801
9802     Compiler*            m_compiler;
9803     ArrayStack<GenTree*> m_ancestors;
9804
9805     GenTreeVisitor(Compiler* compiler) : m_compiler(compiler), m_ancestors(compiler->getAllocator(CMK_ArrayStack))
9806     {
9807         assert(compiler != nullptr);
9808
9809         static_assert_no_msg(TVisitor::DoPreOrder || TVisitor::DoPostOrder);
9810         static_assert_no_msg(!TVisitor::DoLclVarsOnly || TVisitor::DoPreOrder);
9811     }
9812
9813     fgWalkResult PreOrderVisit(GenTree** use, GenTree* user)
9814     {
9815         return fgWalkResult::WALK_CONTINUE;
9816     }
9817
9818     fgWalkResult PostOrderVisit(GenTree** use, GenTree* user)
9819     {
9820         return fgWalkResult::WALK_CONTINUE;
9821     }
9822
9823 public:
9824     fgWalkResult WalkTree(GenTree** use, GenTree* user)
9825     {
9826         assert(use != nullptr);
9827
9828         GenTree* node = *use;
9829
9830         if (TVisitor::ComputeStack)
9831         {
9832             m_ancestors.Push(node);
9833         }
9834
9835         fgWalkResult result = fgWalkResult::WALK_CONTINUE;
9836         if (TVisitor::DoPreOrder && !TVisitor::DoLclVarsOnly)
9837         {
9838             result = reinterpret_cast<TVisitor*>(this)->PreOrderVisit(use, user);
9839             if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9840             {
9841                 return result;
9842             }
9843
9844             node = *use;
9845             if ((node == nullptr) || (result == fgWalkResult::WALK_SKIP_SUBTREES))
9846             {
9847                 goto DONE;
9848             }
9849         }
9850
9851         switch (node->OperGet())
9852         {
9853             // Leaf lclVars
9854             case GT_LCL_VAR:
9855             case GT_LCL_FLD:
9856             case GT_LCL_VAR_ADDR:
9857             case GT_LCL_FLD_ADDR:
9858                 if (TVisitor::DoLclVarsOnly)
9859                 {
9860                     result = reinterpret_cast<TVisitor*>(this)->PreOrderVisit(use, user);
9861                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9862                     {
9863                         return result;
9864                     }
9865                 }
9866                 __fallthrough;
9867
9868             // Leaf nodes
9869             case GT_CATCH_ARG:
9870             case GT_LABEL:
9871             case GT_FTN_ADDR:
9872             case GT_RET_EXPR:
9873             case GT_CNS_INT:
9874             case GT_CNS_LNG:
9875             case GT_CNS_DBL:
9876             case GT_CNS_STR:
9877             case GT_MEMORYBARRIER:
9878             case GT_JMP:
9879             case GT_JCC:
9880             case GT_SETCC:
9881             case GT_NO_OP:
9882             case GT_START_NONGC:
9883             case GT_START_PREEMPTGC:
9884             case GT_PROF_HOOK:
9885 #if !FEATURE_EH_FUNCLETS
9886             case GT_END_LFIN:
9887 #endif // !FEATURE_EH_FUNCLETS
9888             case GT_PHI_ARG:
9889             case GT_JMPTABLE:
9890             case GT_CLS_VAR:
9891             case GT_CLS_VAR_ADDR:
9892             case GT_ARGPLACE:
9893             case GT_PHYSREG:
9894             case GT_EMITNOP:
9895             case GT_PINVOKE_PROLOG:
9896             case GT_PINVOKE_EPILOG:
9897             case GT_IL_OFFSET:
9898                 break;
9899
9900             // Lclvar unary operators
9901             case GT_STORE_LCL_VAR:
9902             case GT_STORE_LCL_FLD:
9903                 if (TVisitor::DoLclVarsOnly)
9904                 {
9905                     result = reinterpret_cast<TVisitor*>(this)->PreOrderVisit(use, user);
9906                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9907                     {
9908                         return result;
9909                     }
9910                 }
9911                 __fallthrough;
9912
9913             // Standard unary operators
9914             case GT_NOT:
9915             case GT_NEG:
9916             case GT_BSWAP:
9917             case GT_BSWAP16:
9918             case GT_COPY:
9919             case GT_RELOAD:
9920             case GT_ARR_LENGTH:
9921             case GT_CAST:
9922             case GT_BITCAST:
9923             case GT_CKFINITE:
9924             case GT_LCLHEAP:
9925             case GT_ADDR:
9926             case GT_IND:
9927             case GT_OBJ:
9928             case GT_BLK:
9929             case GT_BOX:
9930             case GT_ALLOCOBJ:
9931             case GT_INIT_VAL:
9932             case GT_JTRUE:
9933             case GT_SWITCH:
9934             case GT_NULLCHECK:
9935             case GT_PUTARG_REG:
9936             case GT_PUTARG_STK:
9937             case GT_RETURNTRAP:
9938             case GT_NOP:
9939             case GT_RETURN:
9940             case GT_RETFILT:
9941             case GT_PHI:
9942             case GT_RUNTIMELOOKUP:
9943             {
9944                 GenTreeUnOp* const unOp = node->AsUnOp();
9945                 if (unOp->gtOp1 != nullptr)
9946                 {
9947                     result = WalkTree(&unOp->gtOp1, unOp);
9948                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9949                     {
9950                         return result;
9951                     }
9952                 }
9953                 break;
9954             }
9955
9956             // Special nodes
9957             case GT_CMPXCHG:
9958             {
9959                 GenTreeCmpXchg* const cmpXchg = node->AsCmpXchg();
9960
9961                 result = WalkTree(&cmpXchg->gtOpLocation, cmpXchg);
9962                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9963                 {
9964                     return result;
9965                 }
9966                 result = WalkTree(&cmpXchg->gtOpValue, cmpXchg);
9967                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9968                 {
9969                     return result;
9970                 }
9971                 result = WalkTree(&cmpXchg->gtOpComparand, cmpXchg);
9972                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9973                 {
9974                     return result;
9975                 }
9976                 break;
9977             }
9978
9979             case GT_ARR_BOUNDS_CHECK:
9980 #ifdef FEATURE_SIMD
9981             case GT_SIMD_CHK:
9982 #endif // FEATURE_SIMD
9983 #ifdef FEATURE_HW_INTRINSICS
9984             case GT_HW_INTRINSIC_CHK:
9985 #endif // FEATURE_HW_INTRINSICS
9986             {
9987                 GenTreeBoundsChk* const boundsChk = node->AsBoundsChk();
9988
9989                 result = WalkTree(&boundsChk->gtIndex, boundsChk);
9990                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9991                 {
9992                     return result;
9993                 }
9994                 result = WalkTree(&boundsChk->gtArrLen, boundsChk);
9995                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
9996                 {
9997                     return result;
9998                 }
9999                 break;
10000             }
10001
10002             case GT_FIELD:
10003             {
10004                 GenTreeField* const field = node->AsField();
10005
10006                 if (field->gtFldObj != nullptr)
10007                 {
10008                     result = WalkTree(&field->gtFldObj, field);
10009                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10010                     {
10011                         return result;
10012                     }
10013                 }
10014                 break;
10015             }
10016
10017             case GT_ARR_ELEM:
10018             {
10019                 GenTreeArrElem* const arrElem = node->AsArrElem();
10020
10021                 result = WalkTree(&arrElem->gtArrObj, arrElem);
10022                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10023                 {
10024                     return result;
10025                 }
10026
10027                 const unsigned rank = arrElem->gtArrRank;
10028                 for (unsigned dim = 0; dim < rank; dim++)
10029                 {
10030                     result = WalkTree(&arrElem->gtArrInds[dim], arrElem);
10031                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10032                     {
10033                         return result;
10034                     }
10035                 }
10036                 break;
10037             }
10038
10039             case GT_ARR_OFFSET:
10040             {
10041                 GenTreeArrOffs* const arrOffs = node->AsArrOffs();
10042
10043                 result = WalkTree(&arrOffs->gtOffset, arrOffs);
10044                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10045                 {
10046                     return result;
10047                 }
10048                 result = WalkTree(&arrOffs->gtIndex, arrOffs);
10049                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10050                 {
10051                     return result;
10052                 }
10053                 result = WalkTree(&arrOffs->gtArrObj, arrOffs);
10054                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10055                 {
10056                     return result;
10057                 }
10058                 break;
10059             }
10060
10061             case GT_DYN_BLK:
10062             {
10063                 GenTreeDynBlk* const dynBlock = node->AsDynBlk();
10064
10065                 GenTree** op1Use = &dynBlock->gtOp1;
10066                 GenTree** op2Use = &dynBlock->gtDynamicSize;
10067
10068                 if (TVisitor::UseExecutionOrder && dynBlock->gtEvalSizeFirst)
10069                 {
10070                     std::swap(op1Use, op2Use);
10071                 }
10072
10073                 result = WalkTree(op1Use, dynBlock);
10074                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10075                 {
10076                     return result;
10077                 }
10078                 result = WalkTree(op2Use, dynBlock);
10079                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10080                 {
10081                     return result;
10082                 }
10083                 break;
10084             }
10085
10086             case GT_STORE_DYN_BLK:
10087             {
10088                 GenTreeDynBlk* const dynBlock = node->AsDynBlk();
10089
10090                 GenTree** op1Use = &dynBlock->gtOp1;
10091                 GenTree** op2Use = &dynBlock->gtOp2;
10092                 GenTree** op3Use = &dynBlock->gtDynamicSize;
10093
10094                 if (TVisitor::UseExecutionOrder)
10095                 {
10096                     if (dynBlock->IsReverseOp())
10097                     {
10098                         std::swap(op1Use, op2Use);
10099                     }
10100                     if (dynBlock->gtEvalSizeFirst)
10101                     {
10102                         std::swap(op3Use, op2Use);
10103                         std::swap(op2Use, op1Use);
10104                     }
10105                 }
10106
10107                 result = WalkTree(op1Use, dynBlock);
10108                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10109                 {
10110                     return result;
10111                 }
10112                 result = WalkTree(op2Use, dynBlock);
10113                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10114                 {
10115                     return result;
10116                 }
10117                 result = WalkTree(op3Use, dynBlock);
10118                 if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10119                 {
10120                     return result;
10121                 }
10122                 break;
10123             }
10124
10125             case GT_CALL:
10126             {
10127                 GenTreeCall* const call = node->AsCall();
10128
10129                 if (call->gtCallObjp != nullptr)
10130                 {
10131                     result = WalkTree(&call->gtCallObjp, call);
10132                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10133                     {
10134                         return result;
10135                     }
10136                 }
10137
10138                 for (GenTreeArgList* args = call->gtCallArgs; args != nullptr; args = args->Rest())
10139                 {
10140                     result = WalkTree(args->pCurrent(), call);
10141                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10142                     {
10143                         return result;
10144                     }
10145                 }
10146
10147                 for (GenTreeArgList* args = call->gtCallLateArgs; args != nullptr; args = args->Rest())
10148                 {
10149                     result = WalkTree(args->pCurrent(), call);
10150                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10151                     {
10152                         return result;
10153                     }
10154                 }
10155
10156                 if (call->gtCallType == CT_INDIRECT)
10157                 {
10158                     if (call->gtCallCookie != nullptr)
10159                     {
10160                         result = WalkTree(&call->gtCallCookie, call);
10161                         if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10162                         {
10163                             return result;
10164                         }
10165                     }
10166
10167                     result = WalkTree(&call->gtCallAddr, call);
10168                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10169                     {
10170                         return result;
10171                     }
10172                 }
10173
10174                 if (call->gtControlExpr != nullptr)
10175                 {
10176                     result = WalkTree(&call->gtControlExpr, call);
10177                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10178                     {
10179                         return result;
10180                     }
10181                 }
10182
10183                 break;
10184             }
10185
10186             // Binary nodes
10187             default:
10188             {
10189                 assert(node->OperIsBinary());
10190
10191                 GenTreeOp* const op = node->AsOp();
10192
10193                 GenTree** op1Use = &op->gtOp1;
10194                 GenTree** op2Use = &op->gtOp2;
10195
10196                 if (TVisitor::UseExecutionOrder && node->IsReverseOp())
10197                 {
10198                     std::swap(op1Use, op2Use);
10199                 }
10200
10201                 if (*op1Use != nullptr)
10202                 {
10203                     result = WalkTree(op1Use, op);
10204                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10205                     {
10206                         return result;
10207                     }
10208                 }
10209
10210                 if (*op2Use != nullptr)
10211                 {
10212                     result = WalkTree(op2Use, op);
10213                     if (result == fgWalkResult::WALK_ABORT)
10214                     {
10215                         return result;
10216                     }
10217                 }
10218                 break;
10219             }
10220         }
10221
10222     DONE:
10223         // Finally, visit the current node
10224         if (TVisitor::DoPostOrder)
10225         {
10226             result = reinterpret_cast<TVisitor*>(this)->PostOrderVisit(use, user);
10227         }
10228
10229         if (TVisitor::ComputeStack)
10230         {
10231             m_ancestors.Pop();
10232         }
10233
10234         return result;
10235     }
10236 };
10237
10238 template <bool computeStack, bool doPreOrder, bool doPostOrder, bool doLclVarsOnly, bool useExecutionOrder>
10239 class GenericTreeWalker final
10240     : public GenTreeVisitor<GenericTreeWalker<computeStack, doPreOrder, doPostOrder, doLclVarsOnly, useExecutionOrder>>
10241 {
10242 public:
10243     enum
10244     {
10245         ComputeStack      = computeStack,
10246         DoPreOrder        = doPreOrder,
10247         DoPostOrder       = doPostOrder,
10248         DoLclVarsOnly     = doLclVarsOnly,
10249         UseExecutionOrder = useExecutionOrder,
10250     };
10251
10252 private:
10253     Compiler::fgWalkData* m_walkData;
10254
10255 public:
10256     GenericTreeWalker(Compiler::fgWalkData* walkData)
10257         : GenTreeVisitor<GenericTreeWalker<computeStack, doPreOrder, doPostOrder, doLclVarsOnly, useExecutionOrder>>(
10258               walkData->compiler)
10259         , m_walkData(walkData)
10260     {
10261         assert(walkData != nullptr);
10262
10263         if (computeStack)
10264         {
10265             walkData->parentStack = &this->m_ancestors;
10266         }
10267     }
10268
10269     Compiler::fgWalkResult PreOrderVisit(GenTree** use, GenTree* user)
10270     {
10271         m_walkData->parent = user;
10272         return m_walkData->wtprVisitorFn(use, m_walkData);
10273     }
10274
10275     Compiler::fgWalkResult PostOrderVisit(GenTree** use, GenTree* user)
10276     {
10277         m_walkData->parent = user;
10278         return m_walkData->wtpoVisitorFn(use, m_walkData);
10279     }
10280 };
10281
10282 /*
10283 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
10284 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
10285 XX                                                                           XX
10286 XX                   Miscellaneous Compiler stuff                            XX
10287 XX                                                                           XX
10288 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
10289 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
10290 */
10291
10292 // Values used to mark the types a stack slot is used for
10293
10294 const unsigned TYPE_REF_INT      = 0x01; // slot used as a 32-bit int
10295 const unsigned TYPE_REF_LNG      = 0x02; // slot used as a 64-bit long
10296 const unsigned TYPE_REF_FLT      = 0x04; // slot used as a 32-bit float
10297 const unsigned TYPE_REF_DBL      = 0x08; // slot used as a 64-bit float
10298 const unsigned TYPE_REF_PTR      = 0x10; // slot used as a 32-bit pointer
10299 const unsigned TYPE_REF_BYR      = 0x20; // slot used as a byref pointer
10300 const unsigned TYPE_REF_STC      = 0x40; // slot used as a struct
10301 const unsigned TYPE_REF_TYPEMASK = 0x7F; // bits that represent the type
10302
10303 // const unsigned TYPE_REF_ADDR_TAKEN  = 0x80; // slots address was taken
10304
10305 /*****************************************************************************
10306  *
10307  *  Variables to keep track of total code amounts.
10308  */
10309
10310 #if DISPLAY_SIZES
10311
10312 extern size_t grossVMsize;
10313 extern size_t grossNCsize;
10314 extern size_t totalNCsize;
10315
10316 extern unsigned genMethodICnt;
10317 extern unsigned genMethodNCnt;
10318 extern size_t   gcHeaderISize;
10319 extern size_t   gcPtrMapISize;
10320 extern size_t   gcHeaderNSize;
10321 extern size_t   gcPtrMapNSize;
10322
10323 #endif // DISPLAY_SIZES
10324
10325 /*****************************************************************************
10326  *
10327  *  Variables to keep track of basic block counts (more data on 1 BB methods)
10328  */
10329
10330 #if COUNT_BASIC_BLOCKS
10331 extern Histogram bbCntTable;
10332 extern Histogram bbOneBBSizeTable;
10333 #endif
10334
10335 /*****************************************************************************
10336  *
10337  *  Used by optFindNaturalLoops to gather statistical information such as
10338  *   - total number of natural loops
10339  *   - number of loops with 1, 2, ... exit conditions
10340  *   - number of loops that have an iterator (for like)
10341  *   - number of loops that have a constant iterator
10342  */
10343
10344 #if COUNT_LOOPS
10345
10346 extern unsigned totalLoopMethods;        // counts the total number of methods that have natural loops
10347 extern unsigned maxLoopsPerMethod;       // counts the maximum number of loops a method has
10348 extern unsigned totalLoopOverflows;      // # of methods that identified more loops than we can represent
10349 extern unsigned totalLoopCount;          // counts the total number of natural loops
10350 extern unsigned totalUnnatLoopCount;     // counts the total number of (not-necessarily natural) loops
10351 extern unsigned totalUnnatLoopOverflows; // # of methods that identified more unnatural loops than we can represent
10352 extern unsigned iterLoopCount;           // counts the # of loops with an iterator (for like)
10353 extern unsigned simpleTestLoopCount;     // counts the # of loops with an iterator and a simple loop condition (iter <
10354                                          // const)
10355 extern unsigned  constIterLoopCount;     // counts the # of loops with a constant iterator (for like)
10356 extern bool      hasMethodLoops;         // flag to keep track if we already counted a method as having loops
10357 extern unsigned  loopsThisMethod;        // counts the number of loops in the current method
10358 extern bool      loopOverflowThisMethod; // True if we exceeded the max # of loops in the method.
10359 extern Histogram loopCountTable;         // Histogram of loop counts
10360 extern Histogram loopExitCountTable;     // Histogram of loop exit counts
10361
10362 #endif // COUNT_LOOPS
10363
10364 /*****************************************************************************
10365  * variables to keep track of how many iterations we go in a dataflow pass
10366  */
10367
10368 #if DATAFLOW_ITER
10369
10370 extern unsigned CSEiterCount; // counts the # of iteration for the CSE dataflow
10371 extern unsigned CFiterCount;  // counts the # of iteration for the Const Folding dataflow
10372
10373 #endif // DATAFLOW_ITER
10374
10375 #if MEASURE_BLOCK_SIZE
10376 extern size_t genFlowNodeSize;
10377 extern size_t genFlowNodeCnt;
10378 #endif // MEASURE_BLOCK_SIZE
10379
10380 #if MEASURE_NODE_SIZE
10381 struct NodeSizeStats
10382 {
10383     void Init()
10384     {
10385         genTreeNodeCnt        = 0;
10386         genTreeNodeSize       = 0;
10387         genTreeNodeActualSize = 0;
10388     }
10389
10390     // Count of tree nodes allocated.
10391     unsigned __int64 genTreeNodeCnt;
10392
10393     // The size we allocate.
10394     unsigned __int64 genTreeNodeSize;
10395
10396     // The actual size of the node. Note that the actual size will likely be smaller
10397     // than the allocated size, but we sometimes use SetOper()/ChangeOper() to change
10398     // a smaller node to a larger one. TODO-Cleanup: add stats on
10399     // SetOper()/ChangeOper() usage to quantify this.
10400     unsigned __int64 genTreeNodeActualSize;
10401 };
10402 extern NodeSizeStats genNodeSizeStats;        // Total node size stats
10403 extern NodeSizeStats genNodeSizeStatsPerFunc; // Per-function node size stats
10404 extern Histogram     genTreeNcntHist;
10405 extern Histogram     genTreeNsizHist;
10406 #endif // MEASURE_NODE_SIZE
10407
10408 /*****************************************************************************
10409  *  Count fatal errors (including noway_asserts).
10410  */
10411
10412 #if MEASURE_FATAL
10413 extern unsigned fatal_badCode;
10414 extern unsigned fatal_noWay;
10415 extern unsigned fatal_NOMEM;
10416 extern unsigned fatal_noWayAssertBody;
10417 #ifdef DEBUG
10418 extern unsigned fatal_noWayAssertBodyArgs;
10419 #endif // DEBUG
10420 extern unsigned fatal_NYI;
10421 #endif // MEASURE_FATAL
10422
10423 /*****************************************************************************
10424  * Codegen
10425  */
10426
10427 #ifdef _TARGET_XARCH_
10428
10429 const instruction INS_SHIFT_LEFT_LOGICAL  = INS_shl;
10430 const instruction INS_SHIFT_RIGHT_LOGICAL = INS_shr;
10431 const instruction INS_SHIFT_RIGHT_ARITHM  = INS_sar;
10432
10433 const instruction INS_AND             = INS_and;
10434 const instruction INS_OR              = INS_or;
10435 const instruction INS_XOR             = INS_xor;
10436 const instruction INS_NEG             = INS_neg;
10437 const instruction INS_TEST            = INS_test;
10438 const instruction INS_MUL             = INS_imul;
10439 const instruction INS_SIGNED_DIVIDE   = INS_idiv;
10440 const instruction INS_UNSIGNED_DIVIDE = INS_div;
10441 const instruction INS_BREAKPOINT      = INS_int3;
10442 const instruction INS_ADDC            = INS_adc;
10443 const instruction INS_SUBC            = INS_sbb;
10444 const instruction INS_NOT             = INS_not;
10445
10446 #endif // _TARGET_XARCH_
10447
10448 #ifdef _TARGET_ARM_
10449
10450 const instruction INS_SHIFT_LEFT_LOGICAL  = INS_lsl;
10451 const instruction INS_SHIFT_RIGHT_LOGICAL = INS_lsr;
10452 const instruction INS_SHIFT_RIGHT_ARITHM  = INS_asr;
10453
10454 const instruction INS_AND             = INS_and;
10455 const instruction INS_OR              = INS_orr;
10456 const instruction INS_XOR             = INS_eor;
10457 const instruction INS_NEG             = INS_rsb;
10458 const instruction INS_TEST            = INS_tst;
10459 const instruction INS_MUL             = INS_mul;
10460 const instruction INS_MULADD          = INS_mla;
10461 const instruction INS_SIGNED_DIVIDE   = INS_sdiv;
10462 const instruction INS_UNSIGNED_DIVIDE = INS_udiv;
10463 const instruction INS_BREAKPOINT      = INS_bkpt;
10464 const instruction INS_ADDC            = INS_adc;
10465 const instruction INS_SUBC            = INS_sbc;
10466 const instruction INS_NOT             = INS_mvn;
10467
10468 const instruction INS_ABS  = INS_vabs;
10469 const instruction INS_SQRT = INS_vsqrt;
10470
10471 #endif // _TARGET_ARM_
10472
10473 #ifdef _TARGET_ARM64_
10474
10475 const instruction INS_MULADD     = INS_madd;
10476 const instruction INS_BREAKPOINT = INS_bkpt;
10477
10478 const instruction INS_ABS  = INS_fabs;
10479 const instruction INS_SQRT = INS_fsqrt;
10480
10481 #endif // _TARGET_ARM64_
10482
10483 /*****************************************************************************/
10484
10485 extern const BYTE genTypeSizes[];
10486 extern const BYTE genTypeAlignments[];
10487 extern const BYTE genTypeStSzs[];
10488 extern const BYTE genActualTypes[];
10489
10490 /*****************************************************************************/
10491
10492 // VERY_LARGE_FRAME_SIZE_REG_MASK is the set of registers we need to use for
10493 // the probing loop generated for very large stack frames (see `getVeryLargeFrameSize`).
10494 // We only use this to ensure that if we need to reserve a callee-saved register,
10495 // it will be reserved. For ARM32, only R12 and LR are non-callee-saved, non-argument
10496 // registers, so we save at least one more callee-saved register. For ARM64, however,
10497 // we already know we have at least three non-callee-saved, non-argument integer registers,
10498 // so we don't need to save any more.
10499
10500 #ifdef _TARGET_ARM_
10501 #define VERY_LARGE_FRAME_SIZE_REG_MASK (RBM_R4)
10502 #endif
10503
10504 /*****************************************************************************/
10505
10506 extern BasicBlock dummyBB;
10507
10508 /*****************************************************************************/
10509 /*****************************************************************************/
10510
10511 // foreach_block: An iterator over all blocks in the function.
10512 //    __compiler: the Compiler* object
10513 //    __block   : a BasicBlock*, already declared, that gets updated each iteration.
10514
10515 #define foreach_block(__compiler, __block)                                                                             \
10516     for ((__block) = (__compiler)->fgFirstBB; (__block); (__block) = (__block)->bbNext)
10517
10518 /*****************************************************************************/
10519 /*****************************************************************************/
10520
10521 #ifdef DEBUG
10522
10523 void dumpConvertedVarSet(Compiler* comp, VARSET_VALARG_TP vars);
10524
10525 /*XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
10526 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
10527 XX                                                                           XX
10528 XX                          Debugging helpers                                XX
10529 XX                                                                           XX
10530 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
10531 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
10532 */
10533
10534 /*****************************************************************************/
10535 /* The following functions are intended to be called from the debugger, to dump
10536  * various data structures. The can be used in the debugger Watch or Quick Watch
10537  * windows. They are designed to be short to type and take as few arguments as
10538  * possible. The 'c' versions take a Compiler*, whereas the 'd' versions use the TlsCompiler.
10539  * See the function definition comment for more details.
10540  */
10541
10542 void cBlock(Compiler* comp, BasicBlock* block);
10543 void cBlocks(Compiler* comp);
10544 void cBlocksV(Compiler* comp);
10545 void cTree(Compiler* comp, GenTree* tree);
10546 void cTrees(Compiler* comp);
10547 void cEH(Compiler* comp);
10548 void cVar(Compiler* comp, unsigned lclNum);
10549 void cVarDsc(Compiler* comp, LclVarDsc* varDsc);
10550 void cVars(Compiler* comp);
10551 void cVarsFinal(Compiler* comp);
10552 void cBlockPreds(Compiler* comp, BasicBlock* block);
10553 void cReach(Compiler* comp);
10554 void cDoms(Compiler* comp);
10555 void cLiveness(Compiler* comp);
10556 void cCVarSet(Compiler* comp, VARSET_VALARG_TP vars);
10557
10558 void cFuncIR(Compiler* comp);
10559 void cBlockIR(Compiler* comp, BasicBlock* block);
10560 void cLoopIR(Compiler* comp, Compiler::LoopDsc* loop);
10561 void cTreeIR(Compiler* comp, GenTree* tree);
10562 int cTreeTypeIR(Compiler* comp, GenTree* tree);
10563 int cTreeKindsIR(Compiler* comp, GenTree* tree);
10564 int cTreeFlagsIR(Compiler* comp, GenTree* tree);
10565 int cOperandIR(Compiler* comp, GenTree* operand);
10566 int cLeafIR(Compiler* comp, GenTree* tree);
10567 int cIndirIR(Compiler* comp, GenTree* tree);
10568 int cListIR(Compiler* comp, GenTree* list);
10569 int cSsaNumIR(Compiler* comp, GenTree* tree);
10570 int cValNumIR(Compiler* comp, GenTree* tree);
10571 int cDependsIR(Compiler* comp, GenTree* comma, bool* first);
10572
10573 void dBlock(BasicBlock* block);
10574 void dBlocks();
10575 void dBlocksV();
10576 void dTree(GenTree* tree);
10577 void dTrees();
10578 void dEH();
10579 void dVar(unsigned lclNum);
10580 void dVarDsc(LclVarDsc* varDsc);
10581 void dVars();
10582 void dVarsFinal();
10583 void dBlockPreds(BasicBlock* block);
10584 void dReach();
10585 void dDoms();
10586 void dLiveness();
10587 void dCVarSet(VARSET_VALARG_TP vars);
10588
10589 void dRegMask(regMaskTP mask);
10590
10591 void dFuncIR();
10592 void dBlockIR(BasicBlock* block);
10593 void dTreeIR(GenTree* tree);
10594 void dLoopIR(Compiler::LoopDsc* loop);
10595 void dLoopNumIR(unsigned loopNum);
10596 int dTabStopIR(int curr, int tabstop);
10597 int dTreeTypeIR(GenTree* tree);
10598 int dTreeKindsIR(GenTree* tree);
10599 int dTreeFlagsIR(GenTree* tree);
10600 int dOperandIR(GenTree* operand);
10601 int dLeafIR(GenTree* tree);
10602 int dIndirIR(GenTree* tree);
10603 int dListIR(GenTree* list);
10604 int dSsaNumIR(GenTree* tree);
10605 int dValNumIR(GenTree* tree);
10606 int dDependsIR(GenTree* comma);
10607 void dFormatIR();
10608
10609 GenTree* dFindTree(GenTree* tree, unsigned id);
10610 GenTree* dFindTree(unsigned id);
10611 GenTreeStmt* dFindStmt(unsigned id);
10612 BasicBlock* dFindBlock(unsigned bbNum);
10613
10614 #endif // DEBUG
10615
10616 #include "compiler.hpp" // All the shared inline functions
10617
10618 /*****************************************************************************/
10619 #endif //_COMPILER_H_
10620 /*****************************************************************************/