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SSA: More controlled stack growing in shuffler #16603

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SSA: More controlled stack growing in shuffler #16603

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10 changes: 10 additions & 0 deletions libyul/backends/evm/ssa/StackShuffler.cpp
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Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -195,3 +195,13 @@ bool State::willRequireShrinking() const
}
return deficit + size() > target().size;
}

std::optional<StackDepth> State::findDeepestIncorrectArgSlot() const
{
for (StackOffset const offset: stackArgsRange())
{
if (!isArgsCompatible(offset, offset))
return StackDepth{m_stackData.size() - offset.value};
}
return std::nullopt;
}
5 changes: 5 additions & 0 deletions libyul/backends/evm/ssa/StackShuffler.h
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Expand Up @@ -124,6 +124,9 @@ class State
return ranges::views::iota(0u, std::min(m_stackData.size(), m_reachableStackDepth)) | ranges::views::transform([&](auto _i) { return StackOffset{m_stackData.size() - _i - 1}; });
}

/// Depth of the deepest arg slot incompatible with target or Nothing for no incompatibility in current state
std::optional<StackDepth> findDeepestIncorrectArgSlot() const;

private:
StackData const& m_stackData;
Target const& m_target;
Expand Down Expand Up @@ -505,6 +508,8 @@ class StackShuffler
if (auto result = dupDeepSlotIfRequired(_stack, _state); result.status != ShuffleHelperResult::Status::NoAction)
return result;

auto const maybeIncorrectArgSlotDepth = _state.findDeepestIncorrectArgSlot();
if (!maybeIncorrectArgSlotDepth || maybeIncorrectArgSlotDepth->value < ReachableStackDepth - 1)
{
StackOffset const targetOffset{_stack.size()};
if (_state.count(_state.targetArg(targetOffset)) < _state.targetMinCount(_state.targetArg(targetOffset)))
Expand Down
35 changes: 7 additions & 28 deletions test/libyul/ssa/stackShuffler/deep_values_grow_to_args.stack
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Expand Up @@ -8,33 +8,12 @@ targetStackTop: [JUNK, v2, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK,
// POP| * * * * * * * * * * * * * v1 v2
// PUSH lit2| * * * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2
// DUP2| * * * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2
// PUSH lit3| * * * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 lit3
// DUP2| * * * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 lit3 v2
// PUSH lit1| * * * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 lit3 v2 lit1
// SWAP6| * * * * * * * * * * * * * lit1 v2 lit2 v2 lit3 v2 v1
// SWAP1| * * * * * * * * * * * * * lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1 v2
// SWAP7| * * * * * * * * * * * * v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1 *
// POP| * * * * * * * * * * * * v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1
// DUP3| * * * * * * * * * * * * v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1 v2
// SWAP8| * * * * * * * * * * * v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1 *
// POP| * * * * * * * * * * * v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1
// DUP3| * * * * * * * * * * * v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1 v2
// SWAP9| * * * * * * * * * * v2 v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1 *
// POP| * * * * * * * * * * v2 v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1
// DUP3| * * * * * * * * * * v2 v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1 v2
// SWAP10| * * * * * * * * * v2 v2 v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1 *
// POP| * * * * * * * * * v2 v2 v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1
// DUP3| * * * * * * * * * v2 v2 v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1 v2
// SWAP11| * * * * * * * * v2 v2 v2 v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1 *
// POP| * * * * * * * * v2 v2 v2 v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1
// DUP3| * * * * * * * * v2 v2 v2 v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1 v2
// SWAP12| * * * * * * * v2 v2 v2 v2 v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1 *
// POP| * * * * * * * v2 v2 v2 v2 v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1
// DUP3| * * * * * * * v2 v2 v2 v2 v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1 v2
// SWAP13| * * * * * * v2 v2 v2 v2 v2 v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1 *
// POP| * * * * * * v2 v2 v2 v2 v2 v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1
// DUP3| * * * * * * v2 v2 v2 v2 v2 v2 v2 lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1 v2
// ...|
// DUP1| * * * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 v2
// SWAP16| * v2 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 *
// PUSH lit1| * v2 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 * lit1
// SWAP5| * v2 * * * * * * * * * * * lit1 v2 lit2 v2 * v1
// PUSH lit3| * v2 * * * * * * * * * * * lit1 v2 lit2 v2 * v1 lit3
// SWAP2| * v2 * * * * * * * * * * * lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1 *
// +--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// (target)| * v2 * * * * * * * * * * * lit1 v2 lit2 v2 lit3 v1 *
// Status: MaxIterationsReached
// Status: Admissible
5 changes: 1 addition & 4 deletions test/libyul/ssa/stackShuffler/dup_value_into_args_with_grow_1.stack
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Expand Up @@ -9,10 +9,7 @@ targetStackTop: [v2, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, phi1,
// POP| v3 * * * * * * * * * phi1 * v1 v2
// PUSH lit2| v3 * * * * * * * * * phi1 * v1 v2 lit2
// DUP2| v3 * * * * * * * * * phi1 * v1 v2 lit2 v2
// PUSH lit1| v3 * * * * * * * * * phi1 * v1 v2 lit2 v2 lit1
// DUP2| v3 * * * * * * * * * phi1 * v1 v2 lit2 v2 lit1 v2
// SWAP1| v3 * * * * * * * * * phi1 * v1 v2 lit2 v2 v2 lit1
// POP| v3 * * * * * * * * * phi1 * v1 v2 lit2 v2 v2
// DUP1| v3 * * * * * * * * * phi1 * v1 v2 lit2 v2 v2
// SWAP16| v2 * * * * * * * * * phi1 * v1 v2 lit2 v2 v3
// PUSH lit1| v2 * * * * * * * * * phi1 * v1 v2 lit2 v2 v3 lit1
// SWAP5| v2 * * * * * * * * * phi1 * lit1 v2 lit2 v2 v3 v1
Expand Down
5 changes: 1 addition & 4 deletions test/libyul/ssa/stackShuffler/dup_value_into_tail_and_args.stack
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Expand Up @@ -9,10 +9,7 @@ targetStackTop: [JUNK, JUNK, v2, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK,
// POP| * * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2
// PUSH lit2| * * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2
// DUP2| * * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2
// PUSH lit3| * * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 lit3
// DUP2| * * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 lit3 v2
// SWAP1| * * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 v2 lit3
// POP| * * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 v2
// DUP1| * * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 v2
// SWAP16| * * v2 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 v3
// PUSH lit1| * * v2 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 v3 lit1
// SWAP5| * * v2 * * * * * * * * * * * lit1 v2 lit2 v2 v3 v1
Expand Down
5 changes: 1 addition & 4 deletions test/libyul/ssa/stackShuffler/multi_dup_with_phi_in_tail.stack
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Expand Up @@ -9,10 +9,7 @@ targetStackTop: [JUNK, v5, JUNK, v1, v2, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, phi1, JUNK, v3,
// POP| * v6 * v1 v2 * * * * phi1 * v3 phi2 v4 v5
// PUSH lit2| * v6 * v1 v2 * * * * phi1 * v3 phi2 v4 v5 lit2
// DUP2| * v6 * v1 v2 * * * * phi1 * v3 phi2 v4 v5 lit2 v5
// PUSH lit3| * v6 * v1 v2 * * * * phi1 * v3 phi2 v4 v5 lit2 v5 lit3
// DUP2| * v6 * v1 v2 * * * * phi1 * v3 phi2 v4 v5 lit2 v5 lit3 v5
// SWAP1| * v6 * v1 v2 * * * * phi1 * v3 phi2 v4 v5 lit2 v5 v5 lit3
// POP| * v6 * v1 v2 * * * * phi1 * v3 phi2 v4 v5 lit2 v5 v5
// DUP1| * v6 * v1 v2 * * * * phi1 * v3 phi2 v4 v5 lit2 v5 v5
// SWAP16| * v5 * v1 v2 * * * * phi1 * v3 phi2 v4 v5 lit2 v5 v6
// PUSH lit1| * v5 * v1 v2 * * * * phi1 * v3 phi2 v4 v5 lit2 v5 v6 lit1
// SWAP5| * v5 * v1 v2 * * * * phi1 * v3 phi2 lit1 v5 lit2 v5 v6 v4
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5 changes: 1 addition & 4 deletions test/libyul/ssa/stackShuffler/return_label_with_dup_and_grow.stack
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Expand Up @@ -20,10 +20,7 @@ targetStackTop: [ReturnLabel[1], JUNK, JUNK, v2, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, J
// POP| ReturnLabel[1] * * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2
// PUSH lit2| ReturnLabel[1] * * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2
// DUP2| ReturnLabel[1] * * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2
// PUSH lit1| ReturnLabel[1] * * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 lit1
// DUP2| ReturnLabel[1] * * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 lit1 v2
// SWAP1| ReturnLabel[1] * * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 v2 lit1
// POP| ReturnLabel[1] * * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 v2
// DUP1| ReturnLabel[1] * * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 v2
// SWAP16| ReturnLabel[1] * * v2 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 v3
// PUSH lit1| ReturnLabel[1] * * v2 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 v3 lit1
// SWAP5| ReturnLabel[1] * * v2 * * * * * * * * * * * lit1 v2 lit2 v2 v3 v1
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5 changes: 1 addition & 4 deletions test/libyul/ssa/stackShuffler/triple_dup_no_phi.stack
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Expand Up @@ -9,10 +9,7 @@ targetStackTop: [JUNK, v2, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK,
// POP| * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2
// PUSH lit2| * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2
// DUP2| * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2
// PUSH lit3| * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 lit3
// DUP2| * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 lit3 v2
// SWAP1| * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 v2 lit3
// POP| * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 v2
// DUP1| * v3 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 v2
// SWAP16| * v2 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 v3
// PUSH lit1| * v2 * * * * * * * * * * * v1 v2 lit2 v2 v3 lit1
// SWAP5| * v2 * * * * * * * * * * * lit1 v2 lit2 v2 v3 v1
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5 changes: 1 addition & 4 deletions test/libyul/ssa/stackShuffler/triple_dup_with_phi.stack
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Expand Up @@ -9,10 +9,7 @@ targetStackTop: [JUNK, v2, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, JUNK, phi1, JUNK, JUNK,
// POP| * v3 * * * * * * phi1 * * * * v1 v2
// PUSH lit2| * v3 * * * * * * phi1 * * * * v1 v2 lit2
// DUP2| * v3 * * * * * * phi1 * * * * v1 v2 lit2 v2
// PUSH lit3| * v3 * * * * * * phi1 * * * * v1 v2 lit2 v2 lit3
// DUP2| * v3 * * * * * * phi1 * * * * v1 v2 lit2 v2 lit3 v2
// SWAP1| * v3 * * * * * * phi1 * * * * v1 v2 lit2 v2 v2 lit3
// POP| * v3 * * * * * * phi1 * * * * v1 v2 lit2 v2 v2
// DUP1| * v3 * * * * * * phi1 * * * * v1 v2 lit2 v2 v2
// SWAP16| * v2 * * * * * * phi1 * * * * v1 v2 lit2 v2 v3
// PUSH lit1| * v2 * * * * * * phi1 * * * * v1 v2 lit2 v2 v3 lit1
// SWAP5| * v2 * * * * * * phi1 * * * * lit1 v2 lit2 v2 v3 v1
Expand Down