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 "execfreq.h"
  37 #include "dbginfo_t.h"
  38 #include "firmstat_t.h"
  39 #include "irtools.h"
  40 #include "pset.h"
  41
  42 #include "bearch_t.h"
  43 #include "bestat.h"
  44 #include "belive_t.h"
  45 #include "besched.h"
  46 #include "benode_t.h"
  47
  48 #ifdef FIRM_STATISTICS
  49
  50 typedef struct _be_stat_irg_t {
  51         ir_graph         *irg;       /**< the irg, the statistic is about */
  52         pset             *phases;    /**< node statistics for each phase  */
  53         struct obstack   obst;       /**< the obstack containing the information */
  54         const arch_env_t *arch_env;  /**< the current arch env */
  55 } be_stat_irg_t;
  56
  57 typedef struct _be_stat_phase_t {
  58         const arch_env_t *arch_env;  /**< the current arch env */
  59         const char       *phase;     /**< the name of the phase the statistic is about */
  60         unsigned long    num_nodes;  /**< overall number of reachable nodes in the irg */
  61         unsigned long    num_data;   /**< number of data nodes ((mode_datab && ! Proj && ! Phi)  || mode_T) */
  62         unsigned long    num_proj;   /**< number of Projs */
  63         unsigned long    num_phi;    /**< number of Phis */
  64         unsigned long    num_load;   /**< number of Loads */
  65         unsigned long    num_store;  /**< number of Stores */
  66         unsigned long    num_spill;  /**< number of Spills */
  67         unsigned long    num_reload; /**< number of Reloads */
  68 } be_stat_phase_t;
  69
  70 static set *be_stat_data = NULL;
  71
  72 static int cmp_stat_phase(const void *a, const void *b) {
  73         const be_stat_phase_t *p1 = a;
  74         const be_stat_phase_t *p2 = b;
  75
  76         return p1->phase != p2->phase;
  77 }
  78
  79 static int cmp_stat_data(const void *a, const void *b, size_t len) {
  80         const be_stat_irg_t *p1 = a;
  81         const be_stat_irg_t *p2 = b;
  82         (void) len;
  83
  84         return p1->irg != p2->irg;
  85 }
  86
  87 static be_stat_irg_t *find_stat_irg_entry(ir_graph *irg) {
  88         be_stat_irg_t *entry, key;
  89
  90         if (! be_stat_data)
  91                 return NULL;
  92
  93         key.irg = irg;
  94         entry   = set_find(be_stat_data, &key, sizeof(key), HASH_PTR(irg));
  95
  96         return entry;
  97 }
  98
  99 static be_stat_irg_t *get_stat_irg_entry(ir_graph *irg) {
 100         be_stat_irg_t *entry, key;
 101
 102         if (! be_stat_data)
 103                 return NULL;
 104
 105         entry = find_stat_irg_entry(irg);
 106
 107         if (! entry) {
 108                 key.irg = irg;
 109                 entry   = set_insert(be_stat_data, &key, sizeof(key), HASH_PTR(irg));
 110         }
 111
 112         return entry;
 113 }
 114
 115 struct a_pressure_walker {
 116         be_irg_t *birg;
 117         be_lv_t *lv;
 118 };
 119
 120 /**
 121  * Collect reg pressure statistics per block and per class.
 122  */
 123 static void stat_reg_pressure_block(ir_node *block, void *data) {
 124         struct a_pressure_walker *env = data;
 125         be_irg_t         *birg = env->birg;
 126         ir_graph         *irg  = be_get_birg_irg(birg);
 127         const arch_env_t *aenv = be_get_birg_arch_env(birg);
 128         int i, n = arch_isa_get_n_reg_class(aenv->isa);
 129
 130         for (i = 0; i < n; i++) {
 131                 const arch_register_class_t *cls = arch_isa_get_reg_class(aenv->isa, i);
 132                 ir_node  *irn;
 133                 pset     *live_nodes = pset_new_ptr(64);
 134                 int       max_live;
 135
 136                 live_nodes = be_liveness_end_of_block(env->lv, aenv, cls, block, live_nodes);
 137                 max_live   = pset_count(live_nodes);
 138
 139                 sched_foreach_reverse(block, irn) {
 140                         int cnt;
 141
 142                         if(is_Phi(irn))
 143                                 break;
 144
 145                         live_nodes = be_liveness_transfer(aenv, cls, irn, live_nodes);
 146                         cnt        = pset_count(live_nodes);
 147                         max_live   = cnt < max_live ? max_live : cnt;
 148                 }
 149
 150                 stat_be_block_regpressure(irg, block, max_live, cls->name);
 151         }
 152 }
 153
 154 void be_do_stat_reg_pressure(be_irg_t *birg) {
 155         ir_graph *irg = be_get_birg_irg(birg);
 156
 157         if (stat_is_active()) {
 158                 struct a_pressure_walker w;
 159
 160                 w.birg = birg;
 161                 w.lv   = be_liveness(irg);
 162                 /* Collect register pressure information for each block */
 163                 irg_block_walk_graph(irg, stat_reg_pressure_block, NULL, &w);
 164                 be_liveness_free(w.lv);
 165         }
 166 }
 167
 168 /**
 169  * Notify statistic module about amount of ready nodes.
 170  */
 171 void be_do_stat_sched_ready(ir_node *block, const ir_nodeset_t *ready_set) {
 172         if (stat_is_active()) {
 173                 stat_be_block_sched_ready(get_irn_irg(block), block, MIN(ir_nodeset_size(ready_set), 5));
 174         }
 175 }
 176
 177 /**
 178  * Pass information about a perm to the statistic module.
 179  */
 180 void be_do_stat_perm(const char *class_name, int n_regs, ir_node *perm, ir_node *block, int n, int real_size) {
 181         if (stat_is_active()) {
 182                 stat_be_block_stat_perm(class_name, n_regs, perm, block, n, real_size);
 183         }
 184 }
 185
 186 /**
 187  * Pass information about a cycle or chain in a perm to the statistic module.
 188  */
 189 void be_do_stat_permcycle(const char *class_name, ir_node *perm, ir_node *block, int is_chain, int n_elems, int n_ops) {
 190         if (stat_is_active()) {
 191                 stat_be_block_stat_permcycle(class_name, perm, block, is_chain, n_elems, n_ops);
 192         }
 193 }
 194
 195 /**
 196  * Updates nodes statistics.
 197  */
 198 static void do_nodes_stat(ir_node *irn, void *env) {
 199         be_stat_phase_t  *phase = env;
 200         ir_mode          *mode;
 201         ir_opcode        opc;
 202         arch_irn_class_t irn_class;
 203
 204         if (is_Block(irn))
 205                 return;
 206
 207         mode = get_irn_mode(irn);
 208         opc  = get_irn_opcode(irn);
 209
 210         phase->num_nodes++;
 211
 212         /* check for nodes we want to ignore */
 213         if (be_is_Keep(irn)     ||
 214                 be_is_CopyKeep(irn) ||
 215                 opc == iro_Start    ||
 216                 opc == iro_End)
 217                 return;
 218
 219         if (is_Proj(irn) && (mode != mode_X)) {
 220                 phase->num_proj++;
 221                 return;
 222         }
 223         else if (is_Phi(irn)) {
 224                 phase->num_phi++;
 225                 return;
 226         }
 227         else if (mode_is_datab(mode) || ((mode == mode_T) && ! is_be_node(irn)) || (is_Proj(irn) && (mode == mode_X)))
 228                 phase->num_data++;
 229
 230         if (opc == iro_Load)
 231                 phase->num_load++;
 232         else if (opc == iro_Store)
 233                 phase->num_store++;
 234
 235         irn_class = arch_irn_classify(phase->arch_env, irn);
 236         if (irn_class & arch_irn_class_spill)
 237                 phase->num_spill++;
 238         else if (irn_class & arch_irn_class_reload)
 239                 phase->num_reload++;
 240         else if (irn_class & arch_irn_class_stackparam)
 241                 phase->num_load++;
 242         else if (irn_class & arch_irn_class_load)
 243                 phase->num_load++;
 244         else if (irn_class & arch_irn_class_store)
 245                 phase->num_store++;
 246 }
 247
 248 /**
 249  * Collects node statistics.
 250  *
 251  * @param irg      the to do statistics for
 252  * @param phase    the phase to collect the statistic for
 253  */
 254 void be_do_stat_nodes(ir_graph *irg, const char *phase) {
 255         be_stat_irg_t   *irg_entry;
 256         be_stat_phase_t *phase_entry, phase_key;
 257
 258         irg_entry = find_stat_irg_entry(irg);
 259
 260         if (! irg_entry)
 261                 return;
 262
 263         phase_key.phase = phase;
 264         phase_entry     = pset_find_ptr(irg_entry->phases, &phase_key);
 265
 266         if (! phase_entry) {
 267                 phase_entry = obstack_alloc(&irg_entry->obst, sizeof(*phase_entry));
 268                 phase_entry = pset_insert(irg_entry->phases, phase_entry, HASH_PTR(phase));
 269         }
 270         memset(phase_entry, 0, sizeof(*phase_entry));
 271
 272         phase_entry->phase    = phase;
 273         phase_entry->arch_env = irg_entry->arch_env;
 274
 275         irg_walk_blkwise_graph(irg_entry->irg, NULL, do_nodes_stat, phase_entry);
 276 }
 277
 278 /**
 279  * Dumps statistics about nodes (called from dump_snapshot)
 280  */
 281 static void be_dump_node_stat(dumper_t *dmp, graph_entry_t *entry) {
 282         be_stat_irg_t   *stat_irg = find_stat_irg_entry(entry->irg);
 283         be_stat_phase_t *phase;
 284
 285         if (! stat_irg || ! stat_irg->phases)
 286                 return;
 287
 288         fprintf(dmp->f, "===> BE NODE STATISTIC BEGIN <===\n");
 289
 290         foreach_pset(stat_irg->phases, phase) {
 291                 fprintf(dmp->f, "--> Phase: %s\n", phase->phase);
 292                 fprintf(dmp->f, "# nodes:      %ld\n", phase->num_nodes);
 293                 fprintf(dmp->f, "# data nodes: %ld\n", phase->num_data);
 294                 fprintf(dmp->f, "# Proj:       %ld\n", phase->num_proj);
 295                 fprintf(dmp->f, "# Phi:        %ld\n", phase->num_phi);
 296                 fprintf(dmp->f, "# Load:       %ld\n", phase->num_load);
 297                 fprintf(dmp->f, "# Store:      %ld\n", phase->num_store);
 298                 fprintf(dmp->f, "# Spill:      %ld\n", phase->num_spill);
 299                 fprintf(dmp->f, "# Reload:     %ld\n", phase->num_reload);
 300         }
 301
 302         fprintf(dmp->f, "===> BE NODE STATISTIC END <===\n");
 303 }
 304
 305 /**
 306  * Returns a be statistic object for the given irg.
 307  */
 308 void be_stat_init_irg(const arch_env_t *arch_env, ir_graph *irg) {
 309         static int reg_func  = 1;
 310
 311         if (stat_is_active()) {
 312                 be_stat_irg_t *stat_irg;
 313
 314                 if (! be_stat_data)
 315                         be_stat_data = new_set(cmp_stat_data, 8);
 316
 317                 stat_irg           = get_stat_irg_entry(irg);
 318                 stat_irg->irg      = irg;
 319                 stat_irg->phases   = new_pset(cmp_stat_phase, 8);
 320                 stat_irg->arch_env = arch_env;
 321                 obstack_init(&stat_irg->obst);
 322
 323                 if (reg_func) {
 324                         /* first init: register dumper */
 325                         stat_register_dumper_func(be_dump_node_stat);
 326                         reg_func = 0;
 327                 }
 328         }
 329 }
 330 #endif /* FIRM_STATISTICS */
 331
 332 typedef struct _estimate_irg_costs_env_t {
 333         const arch_env_t *arch_env;
 334         ir_exec_freq     *execfreqs;
 335         double           costs;
 336 } estimate_irg_costs_env_t;
 337
 338 static void estimate_block_costs(ir_node *block, void *data)
 339 {
 340         estimate_irg_costs_env_t *env = data;
 341         ir_node *node;
 342         double  costs = 0.0;
 343
 344         sched_foreach(block, node) {
 345                 costs += arch_get_op_estimated_cost(env->arch_env, node);
 346         }
 347
 348         env->costs += costs * get_block_execfreq(env->execfreqs, block);
 349 }
 350
 351 double be_estimate_irg_costs(ir_graph *irg, const arch_env_t *arch_env, ir_exec_freq *execfreqs)
 352 {
 353         estimate_irg_costs_env_t env;
 354
 355         env.arch_env  = arch_env;
 356         env.execfreqs = execfreqs;
 357         env.costs     = 0.0;
 358
 359         irg_block_walk_graph(irg, estimate_block_costs, NULL, &env);
 360
 361         return env.costs;
 362 }
 363
 364 #ifdef FIRM_STATISTICS
 365
 366 const char *be_stat_tags[STAT_TAG_LAST];
 367 FILE       *be_stat_file = NULL;
 368
 369 void be_init_stat_file(const char *stat_file_name, const char *sourcefilename)
 370 {
 371         static char time_str[32];
 372
 373         assert(be_stat_file == NULL);
 374
 375         /* if we want to do some statistics, push the environment. */
 376         if (strlen(stat_file_name) == 0)
 377                 return;
 378
 379         be_stat_file = fopen(stat_file_name, "at");
 380         if (be_stat_file == NULL) {
 381                 fprintf(stderr, "Warning couldn't open statfile '%s'\n", stat_file_name);
 382                 return;
 383         }
 384
 385         /* initialize the statistics tags */
 386         ir_snprintf(time_str, sizeof(time_str),"%u", time(NULL));
 387
 388         be_stat_tags[STAT_TAG_FILE] = sourcefilename;
 389         be_stat_tags[STAT_TAG_TIME] = time_str;
 390         be_stat_tags[STAT_TAG_IRG]  = "<all>";
 391         be_stat_tags[STAT_TAG_CLS]  = "<all>";
 392
 393         be_stat_ev_push(be_stat_tags, STAT_TAG_LAST, be_stat_file);
 394 }
 395
 396 void be_close_stat_file()
 397 {
 398         be_stat_ev_pop();
 399         if (be_stat_file != NULL) {
 400                 fclose(be_stat_file);
 401                 be_stat_file = NULL;
 402         }
 403 }
 404
 405 #else /* FIRM_STATISTICS */
 406
 407 void (be_stat_init_irg)(const arch_env_t *arch_env, ir_graph *irg) {}
 408 void (be_do_stat_nodes)(ir_graph *irg, const char *phase) {}
 409 void (be_do_stat_reg_pressure)(be_irg_t *birg) {}
 410 void (be_do_stat_sched_ready)(ir_node *block, ir_nodeset_t *ready_set) {}
 411 void (be_do_stat_perm)(const char *class_name, int n_regs, ir_node *perm, ir_node *block, int n, int real_size) {}
 412
 413 #endif /* FIRM_STATISTICS */