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<body lang="EN-US" link="#0563C1" vlink="#954F72">
<div class="WordSection1">
<p class="MsoPlainText">Do you see any UB in the following modified test? Here also, I see a difference between foo3 and foo4. Again, trunk and gcc match. But not Clang-10
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas">#include <stdio.h>
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas">#include <stdint.h>
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas">#include <string.h> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas">__attribute__ ((noinline)) uint64_t foo4(__int128_t* arr1) <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas">{
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> unsigned chunk = 34 >> 5; <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> unsigned bitIndex = 34 - chunk * 32; <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> unsigned* arr = (unsigned *)arr + chunk;
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> __int128_t v1 = *arr1; <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> v1 = v1 >> bitIndex; <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> return (uint64_t) v1;
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas">} <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas">__attribute__ ((noinline)) uint64_t foo3(__int128_t* arr1, unsigned index)
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas">{
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> unsigned chunk = index >> 5; <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> unsigned bitIndex = index - chunk * 32; <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> unsigned *arr = (unsigned *)arr + chunk;
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> __int128_t v1 = *arr1; <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> v1 = v1 >> bitIndex; <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> return (uint64_t) v1;
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas">} <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas">int main() { <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> unsigned arr[4];
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> arr[0]= 0x6f7cfd6f; <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> arr[1]= 0xd96c9806; <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> arr[2]= 0x89420144;
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> arr[3]= 0x8a20f548; <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> __int128_t arr1; <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> memcpy(&arr1, arr, sizeof(arr1)); <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> <o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> printf("foo3 %lx\n",foo3(&arr1,34) & 0x3ffffffff); // prints 1365b2601 (clang-10) 19bdf3f5b (gcc, clang-12)
<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoNormal"><span style="font-family:Consolas"> printf("foo4 %lx\n",foo4(&arr1) & 0x3ffffffff); // prints 19bdf3f5b<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoPlainText"><span style="font-family:Consolas">}<o:p></o:p></span></p>
<p class="MsoPlainText"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">-----Original Message-----<br>
From: Riyaz Puthiyapurayil <br>
Sent: Tuesday, January 26, 2021 11:10 AM<br>
To: 'Roman Lebedev' <lebedev.ri@gmail.com><br>
Subject: RE: [llvm-dev] LLVM 10 is miscompiling this code on x86_64 with an invalid shift count for `shrd`</p>
<p class="MsoPlainText"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">You may be right about that the cast from unsigned* to __int128_t* being UB. But I think that has nothing to do with the bug. That code can be fixed to use a __int128_t array and change all the casts from __int128_t* to unsigned* (instead
of the other way around) and we would still have the issue.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">-----Original Message-----<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">From: Roman Lebedev <<a href="mailto:lebedev.ri@gmail.com"><span style="color:windowtext;text-decoration:none">lebedev.ri@gmail.com</span></a>><o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">Sent: Tuesday, January 26, 2021 10:34 AM<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">To: Riyaz Puthiyapurayil <<a href="mailto:riyaz@synopsys.com"><span style="color:windowtext;text-decoration:none">riyaz@synopsys.com</span></a>><o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">Cc: <a href="mailto:llvm-dev@lists.llvm.org"><span style="color:windowtext;text-decoration:none">llvm-dev@lists.llvm.org</span></a><o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">Subject: Re: [llvm-dev] LLVM 10 is miscompiling this code on x86_64 with an invalid shift count for `shrd`<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">On Tue, Jan 26, 2021 at 9:28 PM Riyaz Puthiyapurayil via llvm-dev <<a href="mailto:llvm-dev@lists.llvm.org"><span style="color:windowtext;text-decoration:none">llvm-dev@lists.llvm.org</span></a>> wrote:<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> It appears that LLVM 10 is miscompiling the following test on x86_64 but the trunk version seems to work fine. Before I spend any time debugging this, it would be helpful if someone can point me to a bug fix if there was one.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> #include <stdio.h><o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> #include <stdint.h><o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> __attribute__ ((noinline)) uint64_t foo4(unsigned* arr)<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> {<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> unsigned chunk = 34 >> 5;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> unsigned bitIndex = 34 - chunk * 32;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> arr = arr + chunk;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> __int128_t* arr1 = (__int128_t*) arr;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">I'm pretty sure this is UB, because the alignment of __int128_t is bigger than that of unsigned.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> __int128_t v1 = *arr1;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> v1 = v1 >> bitIndex;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> return (uint64_t) v1;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> }<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> __attribute__ ((noinline)) uint64_t foo3(unsigned* arr, unsigned<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> index)<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> {<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> unsigned chunk = index >> 5;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> unsigned bitIndex = index - chunk * 32;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> arr = arr + chunk;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> __int128_t* arr1 = (__int128_t*) arr;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> __int128_t v1 = *arr1;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> v1 = v1 >> bitIndex;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> return (uint64_t) v1;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> }<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> int main() {<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> unsigned arr[5];<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> arr[0]= 0x6f7cfd6f;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> arr[1]= 0xd96c9806;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> arr[2]= 0x89420144;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> arr[3]= 0x8a20f548;<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> printf("foo3 %lx\n",foo3(arr,34) & 0x3ffffffff); // prints<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> 222508051 instead of 1365b2601<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> printf("foo4 %lx\n",foo4(arr) & 0x3ffffffff); // prints 1365b2601
<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> as expected<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> }<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> If you look at the assembly, there is an ‘and cl, 31’ missing in foo3 which is needed to make sure that the shift count is in the range [0...31]. This is missing in the generated code. Note that if the count in CL register is greater
than 31, x86_64 manual states that the behavior of shrd is undefined.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> # clang 10<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> foo3(unsigned int*, unsigned int): # @foo3(unsigned int*, unsigned int)<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> mov ecx, esi<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> mov edx, esi<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> shr edx, 5<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> mov rax, qword ptr [rdi + 4*rdx]<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> mov rdx, qword ptr [rdi + 4*rdx + 8]<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> shrd rax, rdx, cl<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> ret<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> # Trunk<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> foo3(unsigned int*, unsigned int): # @foo3(unsigned int*, unsigned int)<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> mov ecx, esi<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> mov edx, esi<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> shr edx, 5<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> mov rax, qword ptr [rdi + 4*rdx]<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> mov rdx, qword ptr [rdi + 4*rdx + 8]<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> and cl, 31<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> shrd rax, rdx, cl<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> ret<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">Roman.<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText"><o:p> </o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> _______________________________________________<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> LLVM Developers mailing list<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> <a href="mailto:llvm-dev@lists.llvm.org"><span style="color:windowtext;text-decoration:none">llvm-dev@lists.llvm.org</span></a><o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> <a href="https://urldefense.com/v3/__https:/lists.llvm.org/cgi-bin/mailman/lis">
<span style="color:windowtext;text-decoration:none">https://urldefense.com/v3/__https://lists.llvm.org/cgi-bin/mailman/lis</span></a><o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> tinfo/llvm-dev__;!!A4F2R9G_pg!Mq1ZgXCY7kwDMwNwdn4Tcz-KgkoXMlP_rjq7_U9M<o:p></o:p></p>
<p class="MsoPlainText">> rh1gbrtqvDoSi6cMuSLZaXIPgtijPW55JJ_8$<o:p></o:p></p>
</div>
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</html>