nsz Git - libfirm/blob - ir/be/bestat.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2007 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief       Provides several statistic functions for the backend.
  23  * @author      Christian Wuerdig
  24  * @version     $Id$
  25  */
  26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  27 #include "config.h"
  28 #endif
  29
  30 #include <time.h>
  31
  32 #include "irnode_t.h"
  33 #include "irprintf.h"
  34 #include "irgwalk.h"
  35 #include "irhooks.h"
  36 #include "dbginfo_t.h"
  37 #include "firmstat_t.h"
  38 #include "irtools.h"
  39 #include "pset.h"
  40
  41 #include "bearch_t.h"
  42 #include "bestat.h"
  43 #include "belive_t.h"
  44 #include "besched.h"
  45 #include "benode_t.h"
  46
  47 #ifdef FIRM_STATISTICS
  48
  49 typedef struct _be_stat_irg_t {
  50         ir_graph         *irg;       /**< the irg, the statistic is about */
  51         pset             *phases;    /**< node statistics for each phase  */
  52         struct obstack   obst;       /**< the obstack containing the information */
  53         const arch_env_t *arch_env;  /**< the current arch env */
  54 } be_stat_irg_t;
  55
  56 typedef struct _be_stat_phase_t {
  57         const arch_env_t *arch_env;  /**< the current arch env */
  58         const char       *phase;     /**< the name of the phase the statistic is about */
  59         unsigned long    num_nodes;  /**< overall number of reachable nodes in the irg */
  60         unsigned long    num_data;   /**< number of data nodes ((mode_datab && ! Proj && ! Phi)  || mode_T) */
  61         unsigned long    num_proj;   /**< number of Projs */
  62         unsigned long    num_phi;    /**< number of Phis */
  63         unsigned long    num_load;   /**< number of Loads */
  64         unsigned long    num_store;  /**< number of Stores */
  65         unsigned long    num_spill;  /**< number of Spills */
  66         unsigned long    num_reload; /**< number of Reloads */
  67 } be_stat_phase_t;
  68
  69 static set *be_stat_data = NULL;
  70
  71 static int cmp_stat_phase(const void *a, const void *b) {
  72         const be_stat_phase_t *p1 = a;
  73         const be_stat_phase_t *p2 = b;
  74
  75         return p1->phase != p2->phase;
  76 }
  77
  78 static int cmp_stat_data(const void *a, const void *b, size_t len) {
  79         const be_stat_irg_t *p1 = a;
  80         const be_stat_irg_t *p2 = b;
  81
  82         return p1->irg != p2->irg;
  83 }
  84
  85 static be_stat_irg_t *find_stat_irg_entry(ir_graph *irg) {
  86         be_stat_irg_t *entry, key;
  87
  88         if (! be_stat_data)
  89                 return NULL;
  90
  91         key.irg = irg;
  92         entry   = set_find(be_stat_data, &key, sizeof(key), HASH_PTR(irg));
  93
  94         return entry;
  95 }
  96
  97 static be_stat_irg_t *get_stat_irg_entry(ir_graph *irg) {
  98         be_stat_irg_t *entry, key;
  99
 100         if (! be_stat_data)
 101                 return NULL;
 102
 103         entry = find_stat_irg_entry(irg);
 104
 105         if (! entry) {
 106                 key.irg = irg;
 107                 entry   = set_insert(be_stat_data, &key, sizeof(key), HASH_PTR(irg));
 108         }
 109
 110         return entry;
 111 }
 112
 113 struct a_pressure_walker {
 114         be_irg_t *birg;
 115         be_lv_t *lv;
 116 };
 117
 118 /**
 119  * Collect reg pressure statistics per block and per class.
 120  */
 121 static void stat_reg_pressure_block(ir_node *block, void *data) {
 122         struct a_pressure_walker *env = data;
 123         be_irg_t         *birg = env->birg;
 124         ir_graph         *irg  = be_get_birg_irg(birg);
 125         const arch_env_t *aenv = be_get_birg_arch_env(birg);
 126         int i, n = arch_isa_get_n_reg_class(aenv->isa);
 127
 128         for (i = 0; i < n; i++) {
 129                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(aenv->isa, i);
 130                 ir_node  *irn;
 131                 pset     *live_nodes = pset_new_ptr(64);
 132                 int       max_live;
 133
 134                 live_nodes = be_liveness_end_of_block(env->lv, aenv, cls, block, live_nodes);
 135                 max_live   = pset_count(live_nodes);
 136
 137                 sched_foreach_reverse(block, irn) {
 138                         int cnt;
 139
 140                         if(is_Phi(irn))
 141                                 break;
 142
 143                         live_nodes = be_liveness_transfer(aenv, cls, irn, live_nodes);
 144                         cnt        = pset_count(live_nodes);
 145                         max_live   = cnt < max_live ? max_live : cnt;
 146                 }
 147
 148                 stat_be_block_regpressure(irg, block, max_live, cls->name);
 149         }
 150 }
 151
 152 void be_do_stat_reg_pressure(be_irg_t *birg) {
 153         ir_graph *irg = be_get_birg_irg(birg);
 154
 155         if (stat_is_active()) {
 156                 struct a_pressure_walker w;
 157
 158                 w.birg = birg;
 159                 w.lv   = be_liveness(irg);
 160                 /* Collect register pressure information for each block */
 161                 irg_block_walk_graph(irg, stat_reg_pressure_block, NULL, &w);
 162                 be_liveness_free(w.lv);
 163         }
 164 }
 165
 166 /**
 167  * Notify statistic module about amount of ready nodes.
 168  */
 169 void be_do_stat_sched_ready(ir_node *block, const ir_nodeset_t *ready_set) {
 170         if (stat_is_active()) {
 171                 stat_be_block_sched_ready(get_irn_irg(block), block, MIN(ir_nodeset_size(ready_set), 5));
 172         }
 173 }
 174
 175 /**
 176  * Pass information about a perm to the statistic module.
 177  */
 178 void be_do_stat_perm(const char *class_name, int n_regs, ir_node *perm, ir_node *block, int n, int real_size) {
 179         if (stat_is_active()) {
 180                 stat_be_block_stat_perm(class_name, n_regs, perm, block, n, real_size);
 181         }
 182 }
 183
 184 /**
 185  * Pass information about a cycle or chain in a perm to the statistic module.
 186  */
 187 void be_do_stat_permcycle(const char *class_name, ir_node *perm, ir_node *block, int is_chain, int n_elems, int n_ops) {
 188         if (stat_is_active()) {
 189                 stat_be_block_stat_permcycle(class_name, perm, block, is_chain, n_elems, n_ops);
 190         }
 191 }
 192
 193 /**
 194  * Updates nodes statistics.
 195  */
 196 static void do_nodes_stat(ir_node *irn, void *env) {
 197         be_stat_phase_t  *phase = env;
 198         ir_mode          *mode;
 199         ir_opcode        opc;
 200         arch_irn_class_t irn_class;
 201
 202         if (is_Block(irn))
 203                 return;
 204
 205         mode = get_irn_mode(irn);
 206         opc  = get_irn_opcode(irn);
 207
 208         phase->num_nodes++;
 209
 210         /* check for nodes we want to ignore */
 211         if (be_is_Keep(irn)     ||
 212                 be_is_CopyKeep(irn) ||
 213                 opc == iro_Start    ||
 214                 opc == iro_End)
 215                 return;
 216
 217         if (is_Proj(irn) && (mode != mode_X)) {
 218                 phase->num_proj++;
 219                 return;
 220         }
 221         else if (is_Phi(irn)) {
 222                 phase->num_phi++;
 223                 return;
 224         }
 225         else if (mode_is_datab(mode) || ((mode == mode_T) && ! is_be_node(irn)) || (is_Proj(irn) && (mode == mode_X)))
 226                 phase->num_data++;
 227
 228         if (opc == iro_Load)
 229                 phase->num_load++;
 230         else if (opc == iro_Store)
 231                 phase->num_store++;
 232
 233         irn_class = arch_irn_classify(phase->arch_env, irn);
 234         if (irn_class & arch_irn_class_spill)
 235                 phase->num_spill++;
 236         else if (irn_class & arch_irn_class_reload)
 237                 phase->num_reload++;
 238         else if (irn_class & arch_irn_class_stackparam)
 239                 phase->num_load++;
 240         else if (irn_class & arch_irn_class_load)
 241                 phase->num_load++;
 242         else if (irn_class & arch_irn_class_store)
 243                 phase->num_store++;
 244 }
 245
 246 /**
 247  * Collects node statistics.
 248  *
 249  * @param irg      the to do statistics for
 250  * @param phase    the phase to collect the statistic for
 251  */
 252 void be_do_stat_nodes(ir_graph *irg, const char *phase) {
 253         be_stat_irg_t   *irg_entry;
 254         be_stat_phase_t *phase_entry, phase_key;
 255
 256         irg_entry = find_stat_irg_entry(irg);
 257
 258         if (! irg_entry)
 259                 return;
 260
 261         phase_key.phase = phase;
 262         phase_entry     = pset_find_ptr(irg_entry->phases, &phase_key);
 263
 264         if (! phase_entry) {
 265                 phase_entry = obstack_alloc(&irg_entry->obst, sizeof(*phase_entry));
 266                 phase_entry = pset_insert(irg_entry->phases, phase_entry, HASH_PTR(phase));
 267         }
 268         memset(phase_entry, 0, sizeof(*phase_entry));
 269
 270         phase_entry->phase    = phase;
 271         phase_entry->arch_env = irg_entry->arch_env;
 272
 273         irg_walk_blkwise_graph(irg_entry->irg, NULL, do_nodes_stat, phase_entry);
 274 }
 275
 276 /**
 277  * Dumps statistics about nodes (called from dump_snapshot)
 278  */
 279 static void be_dump_node_stat(dumper_t *dmp, graph_entry_t *entry) {
 280         be_stat_irg_t   *stat_irg = find_stat_irg_entry(entry->irg);
 281         be_stat_phase_t *phase;
 282
 283         if (! stat_irg || ! stat_irg->phases)
 284                 return;
 285
 286         fprintf(dmp->f, "===> BE NODE STATISTIC BEGIN <===\n");
 287
 288         foreach_pset(stat_irg->phases, phase) {
 289                 fprintf(dmp->f, "--> Phase: %s\n", phase->phase);
 290                 fprintf(dmp->f, "# nodes:      %ld\n", phase->num_nodes);
 291                 fprintf(dmp->f, "# data nodes: %ld\n", phase->num_data);
 292                 fprintf(dmp->f, "# Proj:       %ld\n", phase->num_proj);
 293                 fprintf(dmp->f, "# Phi:        %ld\n", phase->num_phi);
 294                 fprintf(dmp->f, "# Load:       %ld\n", phase->num_load);
 295                 fprintf(dmp->f, "# Store:      %ld\n", phase->num_store);
 296                 fprintf(dmp->f, "# Spill:      %ld\n", phase->num_spill);
 297                 fprintf(dmp->f, "# Reload:     %ld\n", phase->num_reload);
 298         }
 299
 300         fprintf(dmp->f, "===> BE NODE STATISTIC END <===\n");
 301 }
 302
 303 /**
 304  * Returns a be statistic object for the given irg.
 305  */
 306 void be_stat_init_irg(const arch_env_t *arch_env, ir_graph *irg) {
 307         static int reg_func  = 1;
 308
 309         if (stat_is_active()) {
 310                 be_stat_irg_t *stat_irg;
 311
 312                 if (! be_stat_data)
 313                         be_stat_data = new_set(cmp_stat_data, 8);
 314
 315                 stat_irg           = get_stat_irg_entry(irg);
 316                 stat_irg->irg      = irg;
 317                 stat_irg->phases   = new_pset(cmp_stat_phase, 8);
 318                 stat_irg->arch_env = arch_env;
 319                 obstack_init(&stat_irg->obst);
 320
 321                 if (reg_func) {
 322                         /* first init: register dumper */
 323                         stat_register_dumper_func(be_dump_node_stat);
 324                         reg_func = 0;
 325                 }
 326         }
 327 }
 328 #endif /* FIRM_STATISTICS */
 329
 330 typedef struct _estimate_irg_costs_env_t {
 331         const arch_env_t *arch_env;
 332         ir_exec_freq     *execfreqs;
 333         double           costs;
 334 } estimate_irg_costs_env_t;
 335
 336 static void estimate_block_costs(ir_node *block, void *data)
 337 {
 338         estimate_irg_costs_env_t *env = data;
 339         ir_node *node;
 340         double  costs = 0.0;
 341
 342         sched_foreach(block, node) {
 343                 costs += arch_get_op_estimated_cost(env->arch_env, node);
 344         }
 345
 346         env->costs += costs * get_block_execfreq(env->execfreqs, block);
 347 }
 348
 349 double be_estimate_irg_costs(ir_graph *irg, const arch_env_t *arch_env, ir_exec_freq *execfreqs)
 350 {
 351         estimate_irg_costs_env_t env;
 352
 353         env.arch_env  = arch_env;
 354         env.execfreqs = execfreqs;
 355         env.costs     = 0.0;
 356
 357         irg_block_walk_graph(irg, estimate_block_costs, NULL, &env);
 358
 359         return env.costs;
 360 }
 361
 362 #ifdef FIRM_STATISTICS
 363
 364 const char *be_stat_tags[STAT_TAG_LAST];
 365 FILE       *be_stat_file = NULL;
 366
 367 void be_init_stat_file(const char *stat_file_name, const char *sourcefilename)
 368 {
 369         static char time_str[32];
 370
 371         assert(be_stat_file == NULL);
 372
 373         /* if we want to do some statistics, push the environment. */
 374         if (strlen(stat_file_name) == 0)
 375                 return;
 376
 377         be_stat_file = fopen(stat_file_name, "at");
 378         if (be_stat_file == NULL) {
 379                 fprintf(stderr, "Warning couldn't open statfile '%s'\n", stat_file_name);
 380                 return;
 381         }
 382
 383         /* initialize the statistics tags */
 384         ir_snprintf(time_str, sizeof(time_str),"%u", time(NULL));
 385
 386         be_stat_tags[STAT_TAG_FILE] = sourcefilename;
 387         be_stat_tags[STAT_TAG_TIME] = time_str;
 388         be_stat_tags[STAT_TAG_IRG]  = "<all>";
 389         be_stat_tags[STAT_TAG_CLS]  = "<all>";
 390
 391         be_stat_ev_push(be_stat_tags, STAT_TAG_LAST, be_stat_file);
 392 }
 393
 394 void be_close_stat_file()
 395 {
 396         be_stat_ev_pop();
 397         if (be_stat_file != NULL) {
 398                 fclose(be_stat_file);
 399                 be_stat_file = NULL;
 400         }
 401 }
 402
 403 #else /* FIRM_STATISTICS */
 404
 405 void (be_stat_init_irg)(const arch_env_t *arch_env, ir_graph *irg) {}
 406 void (be_do_stat_nodes)(ir_graph *irg, const char *phase) {}
 407 void (be_do_stat_reg_pressure)(be_irg_t *birg) {}
 408 void (be_do_stat_sched_ready)(ir_node *block, nodeset *ready_set) {}
 409 void (be_do_stat_perm)(const char *class_name, int n_regs, ir_node *perm, ir_node *block, int n, int real_size) {}
 410
 411 #endif /* FIRM_STATISTICS */