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