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 int 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         int                         registers_available;  /**< number of available registers */
  57         int                         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         int pressure;
  86
  87         /* collect register pressure info, start with end of a block */
  88         // ir_fprintf(stderr, "liveness check %+F\n", block);
  89         ir_nodeset_init(&live_nodes);
  90         be_liveness_end_of_block(env->lv, env->cls, block,
  91                                  &live_nodes);
  92
  93         // print_living_values(stderr, &live_nodes);
  94         pressure = ir_nodeset_size(&live_nodes);
  95         if (pressure > env->registers_available) {
  96                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high at end of block %+F(%s) (%d/%d):\n",
  97                         block, get_irg_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
  98                 print_living_values(stderr, &live_nodes);
  99                 env->problem_found = 1;
 100         }
 101
 102         sched_foreach_reverse(block, irn) {
 103                 if (is_Phi(irn))
 104                         break;
 105
 106                 // print_living_values(stderr, &live_nodes);
 107                 be_liveness_transfer(env->cls, irn, &live_nodes);
 108
 109                 pressure = ir_nodeset_size(&live_nodes);
 110
 111                 if (pressure > env->registers_available) {
 112                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high before node %+F in %+F(%s) (%d/%d):\n",
 113                                 irn, block, get_irg_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
 114                         print_living_values(stderr, &live_nodes);
 115                         env->problem_found = 1;
 116                         assert(0);
 117                 }
 118         }
 119         ir_nodeset_destroy(&live_nodes);
 120 }
 121
 122 /**
 123  * Start a walk over the irg and check the register pressure.
 124  */
 125 int be_verify_register_pressure(ir_graph *irg, const arch_register_class_t *cls)
 126 {
 127         be_verify_register_pressure_env_t env;
 128
 129         env.lv                  = be_liveness_new(irg);
 130         env.irg                 = irg;
 131         env.cls                 = cls;
 132         env.registers_available = be_get_n_allocatable_regs(irg, cls);
 133         env.problem_found       = 0;
 134
 135         be_liveness_compute_sets(env.lv);
 136         irg_block_walk_graph(irg, verify_liveness_walker, NULL, &env);
 137         be_liveness_free(env.lv);
 138
 139         return ! env.problem_found;
 140 }
 141
 142 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 143
 144 typedef struct be_verify_schedule_env_t_ {
 145         int       problem_found; /**< flags indicating a problem */
 146         bitset_t *scheduled;     /**< bitset of scheduled nodes */
 147         ir_graph *irg;           /**< the irg to check */
 148 } be_verify_schedule_env_t;
 149
 150 /**
 151  * Simple schedule checker.
 152  */
 153 static void verify_schedule_walker(ir_node *block, void *data)
 154 {
 155         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*) data;
 156         ir_node *non_phi_found  = NULL;
 157         ir_node *cfchange_found = NULL;
 158         int last_timestep = INT_MIN;
 159
 160         /*
 161          * Tests for the following things:
 162          *   1. Make sure that all phi nodes are scheduled at the beginning of the
 163          *      block
 164          *   2. No value is defined after it has been used
 165          *   3. mode_T nodes have all projs scheduled behind them followed by Keeps
 166          *       (except mode_X projs)
 167          */
 168         sched_foreach(block, node) {
 169                 int timestep;
 170
 171                 /* this node is scheduled */
 172                 if (bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node))) {
 173                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F appears to be schedule twice\n");
 174                         env->problem_found = 1;
 175                 }
 176                 bitset_set(env->scheduled, get_irn_idx(node));
 177
 178                 /* Check that scheduled nodes are in the correct block */
 179                 if (get_nodes_block(node) != block) {
 180                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F is in block %+F but scheduled in %+F\n", node, get_nodes_block(node), block);
 181                         env->problem_found = 1;
 182                 }
 183
 184                 /* Check that timesteps are increasing */
 185                 timestep = sched_get_time_step(node);
 186                 if (timestep <= last_timestep) {
 187                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Schedule timestep did not increase at node %+F\n",
 188                                    node);
 189                         env->problem_found = 1;
 190                 }
 191                 last_timestep = timestep;
 192
 193                 /* Check that phis come before any other node */
 194                 if (is_Phi(node)) {
 195                         if (non_phi_found != NULL) {
 196                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Phi node %+F scheduled after non-Phi nodes (for example %+F) in block %+F (%s)\n",
 197                                         node, non_phi_found, block, get_irg_name(env->irg));
 198                                 env->problem_found = 1;
 199                         }
 200                 } else {
 201                         non_phi_found = node;
 202                 }
 203
 204                 /* Check for control flow changing nodes */
 205                 if (is_cfop(node)) {
 206                         /* check, that only one CF operation is scheduled */
 207                         if (cfchange_found != NULL) {
 208                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Additional control flow changing node %+F scheduled after %+F in block %+F (%s)\n",
 209                                         node, block, cfchange_found, get_irg_name(env->irg));
 210                                 env->problem_found = 1;
 211                         } else {
 212                                 cfchange_found = node;
 213                         }
 214                 } else if (cfchange_found != NULL) {
 215                         /* proj and keepany aren't real instructions... */
 216                         if (!is_Proj(node) && !be_is_Keep(node)) {
 217                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Node %+F scheduled after control flow changing node in block %+F (%s)\n",
 218                                            node, block, get_irg_name(env->irg));
 219                                 env->problem_found = 1;
 220                         }
 221                 }
 222
 223                 /* Check that all uses come before their definitions */
 224                 if (!is_Phi(node)) {
 225                         int i;
 226                         int arity;
 227                         sched_timestep_t nodetime = sched_get_time_step(node);
 228                         for (i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
 229                                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
 230                                 if (get_nodes_block(arg) != block
 231                                    || !sched_is_scheduled(arg))
 232                                         continue;
 233
 234                                 if (sched_get_time_step(arg) >= nodetime) {
 235                                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Value %+F used by %+F before it was defined in block %+F (%s)\n",
 236                                                    arg, node, block, get_irg_name(env->irg));
 237                                         env->problem_found = 1;
 238                                 }
 239                         }
 240                 }
 241
 242                 /* Check that no dead nodes are scheduled */
 243                 if (get_irn_n_edges(node) == 0) {
 244                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F is dead but scheduled in block %+F (%s)\n",
 245                                    node, block, get_irg_name(env->irg));
 246                         env->problem_found = 1;
 247                 }
 248
 249                 if (be_is_Keep(node) || be_is_CopyKeep(node)) {
 250                         /* at least 1 of the keep arguments has to be its schedule
 251                          * predecessor */
 252                         int      arity   = get_irn_arity(node);
 253                         bool     found   = false;
 254                         ir_node *prev    = sched_prev(node);
 255                         while (be_is_Keep(prev) || be_is_CopyKeep(prev))
 256                                 prev = sched_prev(prev);
 257
 258                         while (true) {
 259                                 int i;
 260                                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 261                                         ir_node *in = get_irn_n(node, i);
 262                                         in = skip_Proj(in);
 263                                         if (in == prev)
 264                                                 found = true;
 265                                 }
 266                                 if (found)
 267                                         break;
 268                                 prev = sched_prev(prev);
 269                                 if (!is_Phi(prev))
 270                                         break;
 271                         }
 272                         if (!found) {
 273                                 ir_fprintf(stderr, "%+F not scheduled after its pred node in block %+F (%s)\n",
 274                                            node, block, get_irg_name(env->irg));
 275                                 env->problem_found = 1;
 276                         }
 277                 }
 278         }
 279 }
 280
 281 static void check_schedule(ir_node *node, void *data)
 282 {
 283         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*)data;
 284         bool should_be = !is_Proj(node) && !(arch_get_irn_flags(node) & arch_irn_flags_not_scheduled);
 285         bool scheduled = bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node));
 286
 287         if (should_be != scheduled) {
 288                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should%s be scheduled\n",
 289                         node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg), should_be ? "" : " not");
 290                 env->problem_found = 1;
 291         }
 292 }
 293
 294 /**
 295  * Start a walk over the irg and check schedule.
 296  */
 297 int be_verify_schedule(ir_graph *irg)
 298 {
 299         be_verify_schedule_env_t env;
 300
 301         env.problem_found = 0;
 302         env.irg           = irg;
 303         env.scheduled     = bitset_alloca(get_irg_last_idx(env.irg));
 304
 305         irg_block_walk_graph(irg, verify_schedule_walker, NULL, &env);
 306         /* check if all nodes are scheduled */
 307         irg_walk_graph(irg, check_schedule, NULL, &env);
 308
 309         return ! env.problem_found;
 310 }
 311
 312
 313
 314 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 315
 316
 317
 318 typedef struct spill_t {
 319         ir_node *spill;
 320         ir_entity *ent;
 321 } spill_t;
 322
 323 typedef struct {
 324         ir_graph  *irg;
 325         set       *spills;
 326         ir_node  **reloads;
 327         int        problem_found;
 328 } be_verify_spillslots_env_t;
 329
 330 static int cmp_spill(const void* d1, const void* d2, size_t size)
 331 {
 332         const spill_t* s1 = (const spill_t*)d1;
 333         const spill_t* s2 = (const spill_t*)d2;
 334         (void) size;
 335
 336         return s1->spill != s2->spill;
 337 }
 338
 339 static spill_t *find_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node)
 340 {
 341         spill_t spill;
 342
 343         spill.spill = node;
 344         return set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash_ptr(node));
 345 }
 346
 347 static spill_t *get_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent)
 348 {
 349         spill_t spill, *res;
 350         int hash = hash_ptr(node);
 351
 352         spill.spill = node;
 353         res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 354
 355         if (res == NULL) {
 356                 spill.ent = ent;
 357                 res = set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 358         }
 359
 360         return res;
 361 }
 362
 363 static ir_node *get_memory_edge(const ir_node *node)
 364 {
 365         int i, arity;
 366         ir_node *result = NULL;
 367
 368         arity = get_irn_arity(node);
 369         for (i = arity - 1; i >= 0; --i) {
 370                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
 371                 if (get_irn_mode(arg) == mode_M) {
 372                         assert(result == NULL);
 373                         result = arg;
 374                 }
 375         }
 376
 377         return result;
 378 }
 379
 380 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent);
 381
 382 static void be_check_entity(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent)
 383 {
 384         if (ent == NULL) {
 385                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have an entity assigned\n",
 386                            node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 387         }
 388 }
 389
 390 static void collect_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 391 {
 392         ir_entity *spillent = arch_get_frame_entity(node);
 393         be_check_entity(env, node, spillent);
 394         get_spill(env, node, ent);
 395
 396         if (spillent != ent) {
 397                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spill %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
 398                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 399                 env->problem_found = 1;
 400         }
 401 }
 402
 403 static void collect_memperm(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 404 {
 405         int i, arity;
 406         spill_t spill, *res;
 407         int hash = hash_ptr(node);
 408         int out;
 409         ir_node* memperm;
 410         ir_entity *spillent;
 411
 412         assert(is_Proj(node));
 413
 414         memperm = get_Proj_pred(node);
 415         out = get_Proj_proj(node);
 416
 417         spillent = be_get_MemPerm_out_entity(memperm, out);
 418         be_check_entity(env, memperm, spillent);
 419         if (spillent != ent) {
 420                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: MemPerm %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
 421                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 422                 env->problem_found = 1;
 423         }
 424
 425         spill.spill = node;
 426         res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 427         if (res != NULL) {
 428                 return;
 429         }
 430
 431         spill.ent = spillent;
 432         res = set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 433
 434         for (i = 0, arity = be_get_MemPerm_entity_arity(memperm); i < arity; ++i) {
 435                 ir_node* arg = get_irn_n(memperm, i + 1);
 436                 ir_entity* argent = be_get_MemPerm_in_entity(memperm, i);
 437
 438                 collect(env, arg, memperm, argent);
 439         }
 440 }
 441
 442 static void collect_memphi(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity *ent)
 443 {
 444         int i, arity;
 445         spill_t spill, *res;
 446         int hash = hash_ptr(node);
 447
 448         assert(is_Phi(node));
 449
 450         spill.spill = node;
 451         res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 452         if (res != NULL) {
 453                 return;
 454         }
 455
 456         spill.ent = ent;
 457         res = set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 458
 459         /* is 1 of the arguments a spill? */
 460         for (i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
 461                 ir_node* arg = get_irn_n(node, i);
 462                 collect(env, arg, reload, ent);
 463         }
 464 }
 465
 466 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 467 {
 468         if (be_is_Spill(node)) {
 469                 collect_spill(env, node, reload, ent);
 470         } else if (is_Proj(node)) {
 471                 collect_memperm(env, node, reload, ent);
 472         } else if (is_Phi(node) && get_irn_mode(node) == mode_M) {
 473                 collect_memphi(env, node, reload, ent);
 474         } else {
 475                 /* Disabled for now, spills might get transformed by the backend */
 476 #if 0
 477                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill, memperm or memphi attached to node %+F found from node %+F in block %+F(%s)\n",
 478                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 479                 env->problem_found = 1;
 480 #endif
 481         }
 482 }
 483
 484 /**
 485  * This walker function searches for reloads and collects all the spills
 486  * and memphis attached to them.
 487  */
 488 static void collect_spills_walker(ir_node *node, void *data)
 489 {
 490         be_verify_spillslots_env_t *env = (be_verify_spillslots_env_t*)data;
 491
 492         if (be_is_Reload(node)) {
 493                 ir_node *spill = get_memory_edge(node);
 494                 ir_entity *ent;
 495
 496                 if (spill == NULL) {
 497                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill attached to reload %+F in block %+F(%s)\n",
 498                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 499                         env->problem_found = 1;
 500                         return;
 501                 }
 502                 ent = arch_get_frame_entity(node);
 503                 be_check_entity(env, node, ent);
 504
 505                 collect(env, spill, node, ent);
 506                 ARR_APP1(ir_node*, env->reloads, node);
 507         }
 508 }
 509
 510 static void check_spillslot_interference(be_verify_spillslots_env_t *env)
 511 {
 512         int       spillcount = set_count(env->spills);
 513         spill_t **spills     = ALLOCAN(spill_t*, spillcount);
 514         int       i;
 515
 516         i = 0;
 517         foreach_set(env->spills, spill_t, spill) {
 518                 spills[i++] = spill;
 519         }
 520
 521         for (i = 0; i < spillcount; ++i) {
 522                 spill_t *sp1 = spills[i];
 523                 int i2;
 524
 525                 for (i2 = i+1; i2 < spillcount; ++i2) {
 526                         spill_t *sp2 = spills[i2];
 527
 528                         if (sp1->ent != sp2->ent)
 529                                 continue;
 530
 531                         if (my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill)) {
 532                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spillslots for %+F in block %+F(%s) and %+F in block %+F(%s) interfere\n",
 533                                         sp1->spill, get_nodes_block(sp1->spill), get_irg_name(env->irg),
 534                                         sp2->spill, get_nodes_block(sp2->spill), get_irg_name(env->irg));
 535                                 env->problem_found = 1;
 536                                 my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill);
 537                         }
 538                 }
 539         }
 540 }
 541
 542 static void check_lonely_spills(ir_node *node, void *data)
 543 {
 544         be_verify_spillslots_env_t *env = (be_verify_spillslots_env_t*)data;
 545
 546         if (be_is_Spill(node) || (is_Proj(node) && be_is_MemPerm(get_Proj_pred(node)))) {
 547                 spill_t *spill = find_spill(env, node);
 548                 if (be_is_Spill(node)) {
 549                         ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(node);
 550                         be_check_entity(env, node, ent);
 551                 }
 552
 553                 if (spill == NULL) {
 554                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) not connected to a reload\n",
 555                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 556                 }
 557         }
 558 }
 559
 560 int be_verify_spillslots(ir_graph *irg)
 561 {
 562         be_verify_spillslots_env_t env;
 563
 564         env.irg = irg;
 565         env.spills = new_set(cmp_spill, 10);
 566         env.reloads = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
 567         env.problem_found = 0;
 568
 569         irg_walk_graph(irg, collect_spills_walker, NULL, &env);
 570         irg_walk_graph(irg, check_lonely_spills, NULL, &env);
 571
 572         check_spillslot_interference(&env);
 573
 574         DEL_ARR_F(env.reloads);
 575         del_set(env.spills);
 576
 577         return ! env.problem_found;
 578 }
 579
 580
 581
 582 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 583
 584
 585
 586 /**
 587  * Check, if two values interfere.
 588  * @param a The first value.
 589  * @param b The second value.
 590  * @return 1, if a and b interfere, 0 if not.
 591  */
 592 static int my_values_interfere(const ir_node *a, const ir_node *b)
 593 {
 594         ir_node *bb;
 595         int a2b = value_dominates(a, b);
 596         int b2a = value_dominates(b, a);
 597
 598         /* If there is no dominance relation, they do not interfere. */
 599         if (!a2b && !b2a)
 600                 return 0;
 601
 602         /*
 603          * Adjust a and b so, that a dominates b if
 604          * a dominates b or vice versa.
 605          */
 606         if (b2a) {
 607                 const ir_node *t = a;
 608                 a = b;
 609                 b = t;
 610         }
 611
 612         bb = get_nodes_block(b);
 613
 614         /*
 615          * Look at all usages of a.
 616          * If there's one usage of a in the block of b, then
 617          * we check, if this use is dominated by b, if that's true
 618          * a and b interfere. Note that b must strictly dominate the user,
 619          * since if b is the last user of in the block, b and a do not
 620          * interfere.
 621          * Uses of a not in b's block can be disobeyed, because the
 622          * check for a being live at the end of b's block is already
 623          * performed.
 624          */
 625         foreach_out_edge(a, edge) {
 626                 const ir_node *user = get_edge_src_irn(edge);
 627                 if (b == user)
 628                         continue;
 629
 630                 if (get_irn_opcode(user) == iro_End)
 631                         continue;
 632
 633                 /* in case of phi arguments we compare with the block the value comes from */
 634                 if (is_Phi(user)) {
 635                         ir_node *phiblock = get_nodes_block(user);
 636                         if (phiblock == bb)
 637                                 continue;
 638                         user = get_irn_n(phiblock, get_edge_src_pos(edge));
 639                 }
 640
 641                 if (value_dominates(b, user))
 642                         return 1;
 643         }
 644
 645         return 0;
 646 }
 647
 648
 649
 650 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 651
 652 static const arch_env_t            *arch_env;
 653 static ir_graph                    *irg;
 654 static be_lv_t                     *lv;
 655 static bool                         problem_found;
 656 static const ir_node              **registers;
 657
 658 static void check_output_constraints(const ir_node *node)
 659 {
 660         if (arch_get_irn_reg_class(node) == NULL)
 661                 return;
 662
 663         /* verify output register */
 664         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(node);
 665         const arch_register_t     *reg = arch_get_irn_register(node);
 666         if (reg == NULL) {
 667                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned\n",
 668                                 node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 669                 problem_found = true;
 670         } else if (!arch_reg_is_allocatable(req, reg)) {
 671                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned as output of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
 672                                 reg->name, node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 673                 problem_found = true;
 674         }
 675 }
 676
 677 static void check_input_constraints(ir_node *node)
 678 {
 679         const arch_register_t *reg;
 680         int                    i, arity;
 681
 682         /* verify input register */
 683         arity = get_irn_arity(node);
 684         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 685                 const arch_register_req_t *req      = arch_get_irn_register_req_in(node, i);
 686                 ir_node                   *pred     = get_irn_n(node, i);
 687                 const arch_register_req_t *pred_req = arch_get_irn_register_req(pred);
 688
 689                 if (is_Bad(pred)) {
 690                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) has Bad as input %d\n",
 691                                 node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg), i);
 692                         problem_found = 1;
 693                         continue;
 694                 }
 695                 if (req->cls == NULL)
 696                         continue;
 697
 698                 if (req->width > pred_req->width) {
 699                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) register width of value at input %d too small\n",
 700                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg), i);
 701                         problem_found = 1;
 702                 }
 703
 704                 reg = arch_get_irn_register(pred);
 705                 if (req->type & arch_register_req_type_aligned) {
 706                         if (reg->index % req->width != 0) {
 707                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) register allignment not fulfilled\n",
 708                                            node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg), i);
 709                                 problem_found = 1;
 710                         }
 711                 }
 712
 713                 if (reg == NULL) {
 714                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned (%+F input constraint)\n",
 715                                    pred, get_nodes_block(pred), get_irg_name(irg), node);
 716                         problem_found = 1;
 717                         continue;
 718                 } else if (!arch_reg_is_allocatable(req, reg)) {
 719                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s as input %d of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
 720                                    reg->name, i, node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 721                         problem_found = 1;
 722                 }
 723         }
 724
 725         /* phis should be NOPs at this point, which means all input regs
 726          * must be the same as the output reg */
 727         if (is_Phi(node)) {
 728                 reg = arch_get_irn_register(node);
 729
 730                 arity = get_irn_arity(node);
 731                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 732                         ir_node               *pred     = get_Phi_pred(node, i);
 733                         const arch_register_t *pred_reg = arch_get_irn_register(pred);
 734
 735                         if (reg != pred_reg && !(pred_reg->type & arch_register_type_joker)) {
 736                                 const char *pred_name = pred_reg != NULL ? pred_reg->name : "(null)";
 737                                 const char *reg_name  = reg != NULL ? reg->name : "(null)";
 738                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Input %d of %+F in block %+F(%s) uses register %s instead of %s\n",
 739                                            i, node, get_nodes_block(node),
 740                                            get_irg_name(irg), pred_name, reg_name);
 741                                 problem_found = 1;
 742                         }
 743                 }
 744         }
 745 }
 746
 747 static void value_used(const ir_node *block, const ir_node *node)
 748 {
 749         const arch_register_t     *reg = arch_get_irn_register(node);
 750         const arch_register_req_t *req;
 751         unsigned                   i;
 752         unsigned                   idx;
 753
 754         if (reg == NULL || reg->type & arch_register_type_virtual)
 755                 return;
 756
 757         req = arch_get_irn_register_req(node);
 758         assert(req->width > 0);
 759         idx = reg->global_index;
 760         for (i = 0; i < req->width; ++i) {
 761                 const ir_node *reg_node = registers[idx+i];
 762                 if (reg_node != NULL && reg_node != node) {
 763                         const arch_register_t *realreg = &arch_env->registers[idx+i];
 764                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned more than once in block %+F(%s) (nodes %+F %+F)\n",
 765                                            realreg->name, block, get_irg_name(irg),
 766                                            node, reg_node);
 767                         problem_found = true;
 768                 }
 769                 registers[idx+i] = node;
 770         }
 771 }
 772
 773 static void value_def(const ir_node *node)
 774 {
 775         const arch_register_t     *reg = arch_get_irn_register(node);
 776         const arch_register_req_t *req;
 777         unsigned                   idx;
 778         unsigned                   i;
 779
 780         if (reg == NULL || reg->type & arch_register_type_virtual)
 781                 return;
 782
 783         req = arch_get_irn_register_req(node);
 784         assert(req->width > 0);
 785         idx = reg->global_index;
 786         for (i = 0; i < req->width; ++i) {
 787                 const ir_node *reg_node = registers[idx+i];
 788
 789                 /* a little cheat, since its so hard to remove all outedges to dead code
 790                  * in the backend. This particular case should never be a problem. */
 791                 if (reg_node == NULL && get_irn_n_edges(node) == 0)
 792                         return;
 793
 794                 if (reg_node != node) {
 795                         const arch_register_t *realreg = &arch_env->registers[idx+i];
 796                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not registered as value for Register %s (but %+F) in block %+F(%s)\n",
 797                                    node, realreg->name, reg_node, get_nodes_block(node),
 798                                    get_irg_name(irg));
 799                         problem_found = true;
 800                 }
 801                 registers[idx+i] = NULL;
 802         }
 803 }
 804
 805 static void verify_block_register_allocation(ir_node *block, void *data)
 806 {
 807         unsigned i;
 808         unsigned n_regs;
 809
 810         (void) data;
 811
 812         assert(lv->sets_valid && "live sets must be computed");
 813
 814         n_regs    = arch_env->n_registers;
 815         registers = ALLOCANZ(const ir_node*, n_regs);
 816
 817         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_end, lv_node) {
 818                 value_used(block, lv_node);
 819         }
 820
 821         sched_foreach_reverse(block, node) {
 822                 int arity;
 823
 824                 if (get_irn_mode(node) == mode_T) {
 825                         foreach_out_edge(node, edge) {
 826                                 ir_node *def = get_edge_src_irn(edge);
 827                                 value_def(def);
 828                                 check_output_constraints(def);
 829                         }
 830                 } else {
 831                         value_def(node);
 832                         check_output_constraints(node);
 833                 }
 834
 835                 check_input_constraints(node);
 836
 837                 /* process uses. (Phi inputs are no real uses) */
 838                 if (!is_Phi(node)) {
 839                         int in;
 840                         arity = get_irn_arity(node);
 841                         for (in = 0; in < arity; ++in) {
 842                                 ir_node *use = get_irn_n(node, in);
 843                                 value_used(block, use);
 844                         }
 845                 }
 846         }
 847
 848         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_in, lv_node) {
 849                 value_def(lv_node);
 850         }
 851
 852         /* set must be empty now */
 853         for (i = 0; i < n_regs; ++i) {
 854                 if (registers[i] == NULL)
 855                         continue;
 856
 857                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not live-in and no def found in block %+F(%s)\n",
 858                                 registers[i], block, get_irg_name(irg));
 859                 problem_found = true;
 860         }
 861 }
 862
 863 bool be_verify_register_allocation(ir_graph *new_irg)
 864 {
 865         irg           = new_irg;
 866         arch_env      = be_get_irg_arch_env(irg);
 867         lv            = be_liveness_new(irg);
 868         problem_found = false;
 869
 870         be_liveness_compute_sets(lv);
 871         irg_block_walk_graph(irg, verify_block_register_allocation, NULL, NULL);
 872         be_liveness_free(lv);
 873
 874         return !problem_found;
 875 }
 876
 877 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 878
 879 /**
 880  * Walker: checks that every predecessors of a node dominates the node.
 881  */
 882 static void dom_check(ir_node *irn, void *data)
 883 {
 884         bool *problem_found = (bool*)data;
 885
 886         if (!is_Block(irn) && irn != get_irg_end(get_irn_irg(irn))) {
 887                 int i, n;
 888                 ir_node *bl = get_nodes_block(irn);
 889
 890                 for (i = 0, n = get_irn_arity(irn); i < n; ++i) {
 891                         ir_node *op     = get_irn_n(irn, i);
 892                         ir_node *def_bl = get_nodes_block(op);
 893                         ir_node *use_bl = bl;
 894
 895                         if (is_Phi(irn))
 896                                 use_bl = get_Block_cfgpred_block(bl, i);
 897
 898                         if (get_irn_opcode(use_bl) != iro_Bad
 899                              && get_irn_opcode(def_bl) != iro_Bad
 900                              && !block_dominates(def_bl, use_bl)) {
 901                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in %+F must dominate %+F for user %+F (%s)\n", op, def_bl, use_bl, irn, get_irg_name(get_irn_irg(op)));
 902                                 *problem_found = true;
 903                         }
 904                 }
 905         }
 906 }
 907
 908 /* Check, if the SSA dominance property is fulfilled. */
 909 bool be_check_dominance(ir_graph *irg)
 910 {
 911         bool problem_found = false;
 912
 913         assure_doms(irg);
 914         irg_walk_graph(irg, dom_check, NULL, &problem_found);
 915
 916         return !problem_found;
 917 }
 918
 919 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 920
 921 typedef struct lv_walker_t {
 922         be_lv_t *lv;
 923         void *data;
 924 } lv_walker_t;
 925
 926 static const char *lv_flags_to_str(unsigned flags)
 927 {
 928         static const char *states[] = {
 929                 "---",
 930                 "i--",
 931                 "-e-",
 932                 "ie-",
 933                 "--o",
 934                 "i-o",
 935                 "-eo",
 936                 "ieo"
 937         };
 938
 939         return states[flags & 7];
 940 }
 941
 942 static void lv_check_walker(ir_node *bl, void *data)
 943 {
 944         lv_walker_t *w = (lv_walker_t*)data;
 945         be_lv_t *lv    = w->lv;
 946         be_lv_t *fresh = (be_lv_t*)w->data;
 947
 948         be_lv_info_t *curr = ir_nodehashmap_get(be_lv_info_t, &fresh->map, bl);
 949         be_lv_info_t *fr   = ir_nodehashmap_get(be_lv_info_t, &fresh->map, bl);
 950
 951         if (!fr && curr && curr[0].head.n_members > 0) {
 952                 unsigned i;
 953
 954                 ir_fprintf(stderr, "%+F liveness should be empty but current liveness contains:\n", bl);
 955                 for (i = 0; i < curr[0].head.n_members; ++i) {
 956                         ir_fprintf(stderr, "\t%+F\n", get_idx_irn(lv->irg, curr[1 + i].node.idx));
 957                 }
 958         }
 959
 960         else if (curr) {
 961                 unsigned n_curr  = curr[0].head.n_members;
 962                 unsigned n_fresh = fr[0].head.n_members;
 963
 964                 unsigned i;
 965
 966                 if (n_curr != n_fresh) {
 967                         ir_fprintf(stderr, "%+F: liveness set sizes differ. curr %d, correct %d\n", bl, n_curr, n_fresh);
 968
 969                         ir_fprintf(stderr, "current:\n");
 970                         for (i = 0; i < n_curr; ++i) {
 971                                 be_lv_info_node_t *n = &curr[1 + i].node;
 972                                 ir_fprintf(stderr, "%+F %u %+F %s\n", bl, i, get_idx_irn(lv->irg, n->idx), lv_flags_to_str(n->flags));
 973                         }
 974
 975                         ir_fprintf(stderr, "correct:\n");
 976                         for (i = 0; i < n_fresh; ++i) {
 977                                 be_lv_info_node_t *n = &fr[1 + i].node;
 978                                 ir_fprintf(stderr, "%+F %u %+F %s\n", bl, i, get_idx_irn(lv->irg, n->idx), lv_flags_to_str(n->flags));
 979                         }
 980                 }
 981         }
 982 }
 983
 984 void be_liveness_check(be_lv_t *lv)
 985 {
 986         lv_walker_t w;
 987         be_lv_t *fresh = be_liveness_new(lv->irg);
 988
 989         w.lv   = lv;
 990         w.data = fresh;
 991         irg_block_walk_graph(lv->irg, lv_check_walker, NULL, &w);
 992         be_liveness_free(fresh);
 993 }