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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2010 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       Various verify routines that check a scheduled graph for correctness.
  23  * @author      Matthias Braun
  24  * @date        05.05.2006
  25  */
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include <limits.h>
  29 #include <stdbool.h>
  30
  31 #include "bitset.h"
  32 #include "set.h"
  33 #include "array.h"
  34
  35 #include "irnode.h"
  36 #include "irgraph.h"
  37 #include "irgwalk.h"
  38 #include "irprintf.h"
  39 #include "irdump_t.h"
  40 #include "iredges.h"
  41
  42 #include "beverify.h"
  43 #include "belive.h"
  44 #include "besched.h"
  45 #include "benode.h"
  46 #include "beirg.h"
  47 #include "beintlive_t.h"
  48 #include "belistsched.h"
  49
  50 static bool my_values_interfere(const ir_node *a, const ir_node *b);
  51
  52 typedef struct be_verify_register_pressure_env_t_ {
  53         ir_graph                    *irg;                 /**< the irg to verify */
  54         be_lv_t                     *lv;                  /**< Liveness information. */
  55         const arch_register_class_t *cls;                 /**< the register class to check for */
  56         unsigned                    registers_available;  /**< number of available registers */
  57         bool                        problem_found;        /**< flag indicating if a problem was found */
  58 } be_verify_register_pressure_env_t;
  59
  60 /**
  61  * Print all nodes of a pset into a file.
  62  */
  63 static void print_living_values(FILE *F, const ir_nodeset_t *live_nodes)
  64 {
  65         ir_fprintf(F, "\t");
  66         foreach_ir_nodeset(live_nodes, node, iter) {
  67                 ir_fprintf(F, "%+F ", node);
  68         }
  69         ir_fprintf(F, "\n");
  70 }
  71
  72 static const char *get_irg_name(ir_graph *irg)
  73 {
  74         ir_entity *entity = get_irg_entity(irg);
  75         return get_entity_ld_name(entity);
  76 }
  77
  78 /**
  79  * Check if number of live nodes never exceeds the number of available registers.
  80  */
  81 static void verify_liveness_walker(ir_node *block, void *data)
  82 {
  83         be_verify_register_pressure_env_t *env = (be_verify_register_pressure_env_t *)data;
  84         ir_nodeset_t live_nodes;
  85
  86         /* collect register pressure info, start with end of a block */
  87         ir_nodeset_init(&live_nodes);
  88         be_liveness_end_of_block(env->lv, env->cls, block,
  89                                  &live_nodes);
  90
  91         unsigned pressure = ir_nodeset_size(&live_nodes);
  92         if (pressure > env->registers_available) {
  93                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high at end of block %+F(%s) (%d/%d):\n",
  94                         block, get_irg_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
  95                 print_living_values(stderr, &live_nodes);
  96                 env->problem_found = true;
  97         }
  98
  99         sched_foreach_reverse(block, irn) {
 100                 if (is_Phi(irn))
 101                         break;
 102
 103                 // print_living_values(stderr, &live_nodes);
 104                 be_liveness_transfer(env->cls, irn, &live_nodes);
 105
 106                 pressure = ir_nodeset_size(&live_nodes);
 107
 108                 if (pressure > env->registers_available) {
 109                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high before node %+F in %+F(%s) (%d/%d):\n",
 110                                 irn, block, get_irg_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
 111                         print_living_values(stderr, &live_nodes);
 112                         env->problem_found = true;
 113                         assert(0);
 114                 }
 115         }
 116         ir_nodeset_destroy(&live_nodes);
 117 }
 118
 119 bool be_verify_register_pressure(ir_graph *irg, const arch_register_class_t *cls)
 120 {
 121         be_verify_register_pressure_env_t env;
 122
 123         env.lv                  = be_liveness_new(irg);
 124         env.irg                 = irg;
 125         env.cls                 = cls;
 126         env.registers_available = be_get_n_allocatable_regs(irg, cls);
 127         env.problem_found       = false;
 128
 129         be_liveness_compute_sets(env.lv);
 130         irg_block_walk_graph(irg, verify_liveness_walker, NULL, &env);
 131         be_liveness_free(env.lv);
 132
 133         return ! env.problem_found;
 134 }
 135
 136 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 137
 138 typedef struct be_verify_schedule_env_t_ {
 139         bool      problem_found; /**< flags indicating a problem */
 140         bitset_t *scheduled;     /**< bitset of scheduled nodes */
 141         ir_graph *irg;           /**< the irg to check */
 142 } be_verify_schedule_env_t;
 143
 144 static void verify_schedule_walker(ir_node *block, void *data)
 145 {
 146         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*) data;
 147         ir_node *non_phi_found  = NULL;
 148         ir_node *cfchange_found = NULL;
 149         int last_timestep = INT_MIN;
 150
 151         /*
 152          * Tests for the following things:
 153          *   1. Make sure that all phi nodes are scheduled at the beginning of the
 154          *      block
 155          *   2. No value is defined after it has been used
 156          *   3. mode_T nodes have all projs scheduled behind them followed by Keeps
 157          *       (except mode_X projs)
 158          */
 159         sched_foreach(block, node) {
 160                 /* this node is scheduled */
 161                 if (bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node))) {
 162                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F appears to be schedule twice\n");
 163                         env->problem_found = true;
 164                 }
 165                 bitset_set(env->scheduled, get_irn_idx(node));
 166
 167                 /* Check that scheduled nodes are in the correct block */
 168                 if (get_nodes_block(node) != block) {
 169                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F is in block %+F but scheduled in %+F\n", node, get_nodes_block(node), block);
 170                         env->problem_found = true;
 171                 }
 172
 173                 /* Check that timesteps are increasing */
 174                 int timestep = sched_get_time_step(node);
 175                 if (timestep <= last_timestep) {
 176                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Schedule timestep did not increase at node %+F\n",
 177                                    node);
 178                         env->problem_found = true;
 179                 }
 180                 last_timestep = timestep;
 181
 182                 if (arch_get_irn_flags(node) & arch_irn_flags_not_scheduled) {
 183                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: flags_not_scheduled node %+F scheduled anyway\n", node);
 184                         env->problem_found = true;
 185                 }
 186
 187                 /* Check that phis come before any other node */
 188                 if (is_Phi(node)) {
 189                         if (non_phi_found != NULL) {
 190                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Phi node %+F scheduled after non-Phi nodes (for example %+F) in block %+F (%s)\n",
 191                                         node, non_phi_found, block, get_irg_name(env->irg));
 192                                 env->problem_found = true;
 193                         }
 194                 } else {
 195                         non_phi_found = node;
 196                 }
 197
 198                 /* Check for control flow changing nodes */
 199                 if (is_cfop(node)) {
 200                         /* check, that only one CF operation is scheduled */
 201                         if (cfchange_found != NULL) {
 202                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Additional control flow changing node %+F scheduled after %+F in block %+F (%s)\n",
 203                                         node, block, cfchange_found, get_irg_name(env->irg));
 204                                 env->problem_found = true;
 205                         } else {
 206                                 cfchange_found = node;
 207                         }
 208                 } else if (cfchange_found != NULL) {
 209                         /* keepany isn't a real instruction. */
 210                         if (!be_is_Keep(node)) {
 211                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Node %+F scheduled after control flow changing node in block %+F (%s)\n",
 212                                            node, block, get_irg_name(env->irg));
 213                                 env->problem_found = true;
 214                         }
 215                 }
 216
 217                 /* Check that all uses come before their definitions */
 218                 if (!is_Phi(node)) {
 219                         sched_timestep_t nodetime = sched_get_time_step(node);
 220                         int              arity    = get_irn_arity(node);
 221                         for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 222                                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
 223                                 if (get_nodes_block(arg) != block || !sched_is_scheduled(arg))
 224                                         continue;
 225
 226                                 if (sched_get_time_step(arg) >= nodetime) {
 227                                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Value %+F used by %+F before it was defined in block %+F (%s)\n",
 228                                                    arg, node, block, get_irg_name(env->irg));
 229                                         env->problem_found = true;
 230                                 }
 231                         }
 232                 }
 233
 234                 /* Check that no dead nodes are scheduled */
 235                 if (get_irn_n_edges(node) == 0) {
 236                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F is dead but scheduled in block %+F (%s)\n",
 237                                    node, block, get_irg_name(env->irg));
 238                         env->problem_found = true;
 239                 }
 240
 241                 if (be_is_Keep(node) || be_is_CopyKeep(node)) {
 242                         /* at least 1 of the keep arguments has to be its schedule
 243                          * predecessor */
 244                         ir_node *prev    = sched_prev(node);
 245                         while (be_is_Keep(prev) || be_is_CopyKeep(prev))
 246                                 prev = sched_prev(prev);
 247
 248                         int  arity = get_irn_arity(node);
 249                         bool found = false;
 250                         while (true) {
 251                                 for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 252                                         ir_node *in = get_irn_n(node, i);
 253                                         in = skip_Proj(in);
 254                                         if (in == prev)
 255                                                 found = true;
 256                                 }
 257                                 if (found)
 258                                         break;
 259                                 prev = sched_prev(prev);
 260                                 if (!is_Phi(prev))
 261                                         break;
 262                         }
 263                         if (!found) {
 264                                 ir_fprintf(stderr, "%+F not scheduled after its pred node in block %+F (%s)\n",
 265                                            node, block, get_irg_name(env->irg));
 266                                 env->problem_found = true;
 267                         }
 268                 }
 269         }
 270 }
 271
 272 static void check_schedule(ir_node *node, void *data)
 273 {
 274         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*)data;
 275         bool should_be = !is_Proj(node) && !(arch_get_irn_flags(node) & arch_irn_flags_not_scheduled);
 276         bool scheduled = bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node));
 277
 278         if (should_be != scheduled) {
 279                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should%s be scheduled\n",
 280                         node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg), should_be ? "" : " not");
 281                 env->problem_found = true;
 282         }
 283 }
 284
 285 bool be_verify_schedule(ir_graph *irg)
 286 {
 287         be_verify_schedule_env_t env;
 288
 289         env.problem_found = false;
 290         env.irg           = irg;
 291         env.scheduled     = bitset_alloca(get_irg_last_idx(env.irg));
 292
 293         irg_block_walk_graph(irg, verify_schedule_walker, NULL, &env);
 294         /* check if all nodes are scheduled */
 295         irg_walk_graph(irg, check_schedule, NULL, &env);
 296
 297         return ! env.problem_found;
 298 }
 299
 300 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 301
 302 typedef struct spill_t {
 303         ir_node *spill;
 304         ir_entity *ent;
 305 } spill_t;
 306
 307 typedef struct {
 308         ir_graph  *irg;
 309         set       *spills;
 310         ir_node  **reloads;
 311         bool       problem_found;
 312 } be_verify_spillslots_env_t;
 313
 314 static int cmp_spill(const void* d1, const void* d2, size_t size)
 315 {
 316         (void) size;
 317         const spill_t* s1 = (const spill_t*)d1;
 318         const spill_t* s2 = (const spill_t*)d2;
 319         return s1->spill != s2->spill;
 320 }
 321
 322 static spill_t *find_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node)
 323 {
 324         spill_t spill;
 325         spill.spill = node;
 326         return set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash_ptr(node));
 327 }
 328
 329 static spill_t *get_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent)
 330 {
 331         int hash = hash_ptr(node);
 332         spill_t spill;
 333         spill.spill = node;
 334         spill_t *res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 335
 336         if (res == NULL) {
 337                 spill.ent = ent;
 338                 res = set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 339         }
 340
 341         return res;
 342 }
 343
 344 static ir_node *get_memory_edge(const ir_node *node)
 345 {
 346         ir_node *result = NULL;
 347         int      arity  = get_irn_arity(node);
 348         for (int i = arity - 1; i >= 0; --i) {
 349                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
 350                 if (get_irn_mode(arg) == mode_M) {
 351                         assert(result == NULL);
 352                         result = arg;
 353                 }
 354         }
 355
 356         return result;
 357 }
 358
 359 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent);
 360
 361 static void be_check_entity(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent)
 362 {
 363         if (ent == NULL) {
 364                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have an entity assigned\n",
 365                            node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 366         }
 367 }
 368
 369 static void collect_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 370 {
 371         ir_entity *spillent = arch_get_frame_entity(node);
 372         be_check_entity(env, node, spillent);
 373         get_spill(env, node, ent);
 374
 375         if (spillent != ent) {
 376                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spill %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
 377                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 378                 env->problem_found = true;
 379         }
 380 }
 381
 382 static void collect_memperm(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 383 {
 384         ir_node *memperm = get_Proj_pred(node);
 385         int      out     = get_Proj_proj(node);
 386
 387         ir_entity *spillent = be_get_MemPerm_out_entity(memperm, out);
 388         be_check_entity(env, memperm, spillent);
 389         if (spillent != ent) {
 390                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: MemPerm %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
 391                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 392                 env->problem_found = true;
 393         }
 394
 395         int hash = hash_ptr(node);
 396         spill_t spill;
 397         spill.spill = node;
 398         spill_t *res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 399         if (res != NULL) {
 400                 return;
 401         }
 402
 403         spill.ent = spillent;
 404         (void)set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 405
 406         int arity = be_get_MemPerm_entity_arity(memperm);
 407         for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 408                 ir_node* arg = get_irn_n(memperm, i + 1);
 409                 ir_entity* argent = be_get_MemPerm_in_entity(memperm, i);
 410
 411                 collect(env, arg, memperm, argent);
 412         }
 413 }
 414
 415 static void collect_memphi(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity *ent)
 416 {
 417         assert(is_Phi(node));
 418
 419         int hash = hash_ptr(node);
 420         spill_t spill;
 421         spill.spill = node;
 422         spill_t *res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 423         if (res != NULL) {
 424                 return;
 425         }
 426
 427         spill.ent = ent;
 428         (void)set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 429
 430         /* is 1 of the arguments a spill? */
 431         int arity = get_irn_arity(node);
 432         for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 433                 ir_node* arg = get_irn_n(node, i);
 434                 collect(env, arg, reload, ent);
 435         }
 436 }
 437
 438 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 439 {
 440         if (be_is_Spill(node)) {
 441                 collect_spill(env, node, reload, ent);
 442         } else if (is_Proj(node)) {
 443                 collect_memperm(env, node, reload, ent);
 444         } else if (is_Phi(node) && get_irn_mode(node) == mode_M) {
 445                 collect_memphi(env, node, reload, ent);
 446         } else {
 447                 /* Disabled for now, spills might get transformed by the backend */
 448 #if 0
 449                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill, memperm or memphi attached to node %+F found from node %+F in block %+F(%s)\n",
 450                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 451                 env->problem_found = true;
 452 #endif
 453         }
 454 }
 455
 456 /**
 457  * This walker function searches for reloads and collects all the spills
 458  * and memphis attached to them.
 459  */
 460 static void collect_spills_walker(ir_node *node, void *data)
 461 {
 462         be_verify_spillslots_env_t *env = (be_verify_spillslots_env_t*)data;
 463
 464         if (be_is_Reload(node)) {
 465                 ir_node *spill = get_memory_edge(node);
 466                 if (spill == NULL) {
 467                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill attached to reload %+F in block %+F(%s)\n",
 468                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 469                         env->problem_found = true;
 470                         return;
 471                 }
 472                 ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(node);
 473                 be_check_entity(env, node, ent);
 474
 475                 collect(env, spill, node, ent);
 476                 ARR_APP1(ir_node*, env->reloads, node);
 477         }
 478 }
 479
 480 static void check_spillslot_interference(be_verify_spillslots_env_t *env)
 481 {
 482         int       spillcount = set_count(env->spills);
 483         spill_t **spills     = ALLOCAN(spill_t*, spillcount);
 484
 485         int s = 0;
 486         foreach_set(env->spills, spill_t, spill) {
 487                 spills[s++] = spill;
 488         }
 489         assert(s == spillcount);
 490
 491         for (int i = 0; i < spillcount; ++i) {
 492                 spill_t *sp1 = spills[i];
 493
 494                 for (int i2 = i+1; i2 < spillcount; ++i2) {
 495                         spill_t *sp2 = spills[i2];
 496
 497                         if (sp1->ent != sp2->ent)
 498                                 continue;
 499
 500                         if (my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill)) {
 501                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spillslots for %+F in block %+F(%s) and %+F in block %+F(%s) interfere\n",
 502                                         sp1->spill, get_nodes_block(sp1->spill), get_irg_name(env->irg),
 503                                         sp2->spill, get_nodes_block(sp2->spill), get_irg_name(env->irg));
 504                                 env->problem_found = true;
 505                                 my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill);
 506                         }
 507                 }
 508         }
 509 }
 510
 511 static void check_lonely_spills(ir_node *node, void *data)
 512 {
 513         be_verify_spillslots_env_t *env = (be_verify_spillslots_env_t*)data;
 514
 515         if (be_is_Spill(node) || (is_Proj(node) && be_is_MemPerm(get_Proj_pred(node)))) {
 516                 spill_t *spill = find_spill(env, node);
 517                 if (be_is_Spill(node)) {
 518                         ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(node);
 519                         be_check_entity(env, node, ent);
 520                 }
 521
 522                 if (spill == NULL) {
 523                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) not connected to a reload\n",
 524                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 525                 }
 526         }
 527 }
 528
 529 bool be_verify_spillslots(ir_graph *irg)
 530 {
 531         be_verify_spillslots_env_t env;
 532
 533         env.irg           = irg;
 534         env.spills        = new_set(cmp_spill, 10);
 535         env.reloads       = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
 536         env.problem_found = false;
 537
 538         irg_walk_graph(irg, collect_spills_walker, NULL, &env);
 539         irg_walk_graph(irg, check_lonely_spills, NULL, &env);
 540
 541         check_spillslot_interference(&env);
 542
 543         DEL_ARR_F(env.reloads);
 544         del_set(env.spills);
 545
 546         return ! env.problem_found;
 547 }
 548
 549 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 550
 551 /**
 552  * Check, if two values interfere.
 553  * @param a The first value.
 554  * @param b The second value.
 555  * @return 1, if a and b interfere, 0 if not.
 556  */
 557 static bool my_values_interfere(const ir_node *a, const ir_node *b)
 558 {
 559         int a2b = value_dominates(a, b);
 560         int b2a = value_dominates(b, a);
 561
 562         /* If there is no dominance relation, they do not interfere. */
 563         if (!a2b && !b2a)
 564                 return false;
 565
 566         /*
 567          * Adjust a and b so, that a dominates b if
 568          * a dominates b or vice versa.
 569          */
 570         if (b2a) {
 571                 const ir_node *t = a;
 572                 a = b;
 573                 b = t;
 574         }
 575
 576         ir_node *bb = get_nodes_block(b);
 577
 578         /*
 579          * Look at all usages of a.
 580          * If there's one usage of a in the block of b, then
 581          * we check, if this use is dominated by b, if that's true
 582          * a and b interfere. Note that b must strictly dominate the user,
 583          * since if b is the last user of in the block, b and a do not
 584          * interfere.
 585          * Uses of a not in b's block can be disobeyed, because the
 586          * check for a being live at the end of b's block is already
 587          * performed.
 588          */
 589         foreach_out_edge(a, edge) {
 590                 const ir_node *user = get_edge_src_irn(edge);
 591                 if (b == user)
 592                         continue;
 593
 594                 if (get_irn_opcode(user) == iro_End)
 595                         continue;
 596
 597                 /* in case of phi arguments we compare with the block the value comes from */
 598                 if (is_Phi(user)) {
 599                         ir_node *phiblock = get_nodes_block(user);
 600                         if (phiblock == bb)
 601                                 continue;
 602                         user = get_irn_n(phiblock, get_edge_src_pos(edge));
 603                 }
 604
 605                 if (value_dominates(b, user))
 606                         return true;
 607         }
 608
 609         return false;
 610 }
 611
 612 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 613
 614 static const arch_env_t  *arch_env;
 615 static ir_graph          *irg;
 616 static be_lv_t           *lv;
 617 static bool               problem_found;
 618 static const ir_node    **registers;
 619
 620 static void check_output_constraints(const ir_node *node)
 621 {
 622         if (arch_get_irn_reg_class(node) == NULL)
 623                 return;
 624
 625         /* verify output register */
 626         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(node);
 627         const arch_register_t     *reg = arch_get_irn_register(node);
 628         if (reg == NULL) {
 629                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned\n",
 630                                 node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 631                 problem_found = true;
 632         } else if (!arch_reg_is_allocatable(req, reg)) {
 633                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned as output of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
 634                                 reg->name, node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 635                 problem_found = true;
 636         }
 637 }
 638
 639 static void check_input_constraints(ir_node *node)
 640 {
 641         /* verify input register */
 642         int arity = get_irn_arity(node);
 643         for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 644                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
 645                 if (is_Bad(pred)) {
 646                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) has Bad as input %d\n",
 647                                 node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg), i);
 648                         problem_found = 1;
 649                         continue;
 650                 }
 651
 652                 const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req_in(node, i);
 653                 if (req->cls == NULL)
 654                         continue;
 655
 656                 const arch_register_req_t *pred_req = arch_get_irn_register_req(pred);
 657                 if (req->width > pred_req->width) {
 658                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) register width of value at input %d too small\n",
 659                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg), i);
 660                         problem_found = 1;
 661                 }
 662
 663                 const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(pred);
 664                 if (reg == NULL) {
 665                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned (%+F input constraint)\n",
 666                                    pred, get_nodes_block(pred), get_irg_name(irg), node);
 667                         problem_found = 1;
 668                         continue;
 669                 } else if (!arch_reg_is_allocatable(req, reg)) {
 670                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s as input %d of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
 671                                    reg->name, i, node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 672                         problem_found = 1;
 673                 }
 674         }
 675
 676         /* phis should be NOPs at this point, which means all input regs
 677          * must be the same as the output reg */
 678         if (is_Phi(node)) {
 679                 const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(node);
 680
 681                 int arity = get_irn_arity(node);
 682                 for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 683                         ir_node               *pred     = get_Phi_pred(node, i);
 684                         const arch_register_t *pred_reg = arch_get_irn_register(pred);
 685
 686                         if (reg != pred_reg && !(pred_reg->type & arch_register_type_virtual)) {
 687                                 const char *pred_name = pred_reg != NULL ? pred_reg->name : "(null)";
 688                                 const char *reg_name  = reg != NULL ? reg->name : "(null)";
 689                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Input %d of %+F in block %+F(%s) uses register %s instead of %s\n",
 690                                            i, node, get_nodes_block(node),
 691                                            get_irg_name(irg), pred_name, reg_name);
 692                                 problem_found = true;
 693                         }
 694                 }
 695         }
 696 }
 697
 698 static void value_used(const ir_node *block, const ir_node *node)
 699 {
 700         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(node);
 701         if (reg == NULL || reg->type & arch_register_type_virtual)
 702                 return;
 703
 704         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(node);
 705         assert(req->width > 0);
 706         unsigned idx = reg->global_index;
 707         for (unsigned i = 0; i < req->width; ++i) {
 708                 const ir_node *reg_node = registers[idx+i];
 709                 if (reg_node != NULL && reg_node != node) {
 710                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned more than once in block %+F(%s) (nodes %+F %+F)\n",
 711                                            reg->name, block, get_irg_name(irg),
 712                                            node, reg_node);
 713                         problem_found = true;
 714                 }
 715                 registers[idx+i] = node;
 716         }
 717 }
 718
 719 static void value_def(const ir_node *node)
 720 {
 721         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(node);
 722
 723         if (reg == NULL || reg->type & arch_register_type_virtual)
 724                 return;
 725
 726         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(node);
 727         assert(req->width > 0);
 728         unsigned idx = reg->global_index;
 729         for (unsigned i = 0; i < req->width; ++i) {
 730                 const ir_node *reg_node = registers[idx+i];
 731
 732                 /* a little cheat, since its so hard to remove all outedges to dead code
 733                  * in the backend. This particular case should never be a problem. */
 734                 if (reg_node == NULL && get_irn_n_edges(node) == 0)
 735                         return;
 736
 737                 if (reg_node != node) {
 738                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not registered as value for Register %s (but %+F) in block %+F(%s)\n",
 739                                    node, reg->name, reg_node, get_nodes_block(node),
 740                                    get_irg_name(irg));
 741                         problem_found = true;
 742                 }
 743                 registers[idx+i] = NULL;
 744         }
 745 }
 746
 747 static void verify_block_register_allocation(ir_node *block, void *data)
 748 {
 749         (void) data;
 750
 751         assert(lv->sets_valid && "live sets must be computed");
 752
 753         unsigned n_regs = arch_env->n_registers;
 754         registers = ALLOCANZ(const ir_node*, n_regs);
 755
 756         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_end, lv_node) {
 757                 value_used(block, lv_node);
 758         }
 759
 760         sched_foreach_reverse(block, node) {
 761                 be_foreach_value(node, value,
 762                         value_def(value);
 763                         check_output_constraints(value);
 764                 );
 765
 766                 check_input_constraints(node);
 767
 768                 /* process uses. (Phi inputs are no real uses) */
 769                 if (!is_Phi(node)) {
 770                         int arity = get_irn_arity(node);
 771                         for (int in = 0; in < arity; ++in) {
 772                                 ir_node *use = get_irn_n(node, in);
 773                                 value_used(block, use);
 774                         }
 775                 }
 776         }
 777
 778         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_in, lv_node) {
 779                 value_def(lv_node);
 780         }
 781
 782         /* set must be empty now */
 783         for (unsigned i = 0; i < n_regs; ++i) {
 784                 if (registers[i] == NULL)
 785                         continue;
 786
 787                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not live-in and no def found in block %+F(%s)\n",
 788                                 registers[i], block, get_irg_name(irg));
 789                 problem_found = true;
 790         }
 791 }
 792
 793 bool be_verify_register_allocation(ir_graph *new_irg)
 794 {
 795         irg           = new_irg;
 796         arch_env      = be_get_irg_arch_env(irg);
 797         lv            = be_liveness_new(irg);
 798         problem_found = false;
 799
 800         be_liveness_compute_sets(lv);
 801         irg_block_walk_graph(irg, verify_block_register_allocation, NULL, NULL);
 802         be_liveness_free(lv);
 803
 804         return !problem_found;
 805 }
 806
 807 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 808
 809 typedef struct lv_walker_t {
 810         be_lv_t *lv;
 811         void *data;
 812 } lv_walker_t;
 813
 814 static const char *lv_flags_to_str(unsigned flags)
 815 {
 816         static const char *states[] = {
 817                 "---",
 818                 "i--",
 819                 "-e-",
 820                 "ie-",
 821                 "--o",
 822                 "i-o",
 823                 "-eo",
 824                 "ieo"
 825         };
 826
 827         return states[flags & 7];
 828 }
 829
 830 static void lv_check_walker(ir_node *bl, void *data)
 831 {
 832         lv_walker_t *w     = (lv_walker_t*)data;
 833         be_lv_t     *fresh = (be_lv_t*)w->data;
 834
 835         be_lv_info_t *curr = ir_nodehashmap_get(be_lv_info_t, &fresh->map, bl);
 836         be_lv_info_t *fr   = ir_nodehashmap_get(be_lv_info_t, &fresh->map, bl);
 837
 838         if (!fr && curr && curr[0].head.n_members > 0) {
 839                 ir_fprintf(stderr, "%+F liveness should be empty but current liveness contains:\n", bl);
 840                 for (unsigned i = 0; i < curr[0].head.n_members; ++i) {
 841                         ir_fprintf(stderr, "\t%+F\n", curr[1 + i].node.node);
 842                 }
 843         } else if (curr) {
 844                 unsigned n_curr  = curr[0].head.n_members;
 845                 unsigned n_fresh = fr[0].head.n_members;
 846
 847                 if (n_curr != n_fresh) {
 848                         ir_fprintf(stderr, "%+F: liveness set sizes differ. curr %d, correct %d\n", bl, n_curr, n_fresh);
 849
 850                         ir_fprintf(stderr, "current:\n");
 851                         for (unsigned i = 0; i < n_curr; ++i) {
 852                                 be_lv_info_node_t *n = &curr[1 + i].node;
 853                                 ir_fprintf(stderr, "%+F %u %+F %s\n", bl, i, n->node, lv_flags_to_str(n->flags));
 854                         }
 855
 856                         ir_fprintf(stderr, "correct:\n");
 857                         for (unsigned i = 0; i < n_fresh; ++i) {
 858                                 be_lv_info_node_t *n = &fr[1 + i].node;
 859                                 ir_fprintf(stderr, "%+F %u %+F %s\n", bl, i, n->node, lv_flags_to_str(n->flags));
 860                         }
 861                 }
 862         }
 863 }
 864
 865 void be_liveness_check(be_lv_t *lv)
 866 {
 867         lv_walker_t w;
 868         be_lv_t *fresh = be_liveness_new(lv->irg);
 869
 870         w.lv   = lv;
 871         w.data = fresh;
 872         irg_block_walk_graph(lv->irg, lv_check_walker, NULL, &w);
 873         be_liveness_free(fresh);
 874 }