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