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

   1 /*
   2  * Author:    Matthias Braun
   3  * Date:      05.05.2006
   4  * Copyright: (c) Universitaet Karlsruhe
   5  * License:   This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
   6  * CVS-Id:    $Id$
   7  */
   8 #ifdef HAVE_CONFIG_H
   9 #include "config.h"
  10 #endif
  11
  12 #include "beverify.h"
  13 #include "belive.h"
  14 #include "besched_t.h"
  15
  16 #include "irnode.h"
  17 #include "irgraph.h"
  18 #include "irgwalk.h"
  19 #include "irprintf.h"
  20 #include "irdump_t.h"
  21 #include "iredges.h"
  22 #include "set.h"
  23 #include "array.h"
  24 #include "benode_t.h"
  25
  26 static int my_values_interfere(const ir_node *a, const ir_node *b);
  27
  28 typedef struct be_verify_register_pressure_env_t_ {
  29         ir_graph                    *irg;                 /**< the irg to verify */
  30          be_lv_t                    *lv;                  /**< Liveness information. */
  31         const arch_env_t            *arch_env;            /**< an architecture environment */
  32         const arch_register_class_t *cls;                 /**< the register class to check for */
  33         int                         registers_available;  /**< number of available registers */
  34         int                         problem_found;        /**< flag indicating if a problem was found */
  35 } be_verify_register_pressure_env_t;
  36
  37 /**
  38  * Print all nodes of a pset into a file.
  39  */
  40 static void print_living_values(FILE *F, pset *live_nodes)
  41 {
  42         ir_node *node;
  43
  44         ir_fprintf(F, "\t");
  45         foreach_pset(live_nodes, node) {
  46                 ir_fprintf(F, "%+F ", node);
  47         }
  48         ir_fprintf(F, "\n");
  49 }
  50
  51 /**
  52  * Check if number of live nodes never exceeds the number of available registers.
  53  */
  54 static void verify_liveness_walker(ir_node *block, void *data)
  55 {
  56         be_verify_register_pressure_env_t *env = (be_verify_register_pressure_env_t *)data;
  57         pset    *live_nodes = pset_new_ptr_default();
  58         ir_node *irn;
  59         int pressure;
  60
  61         /* collect register pressure info, start with end of a block */
  62         be_liveness_end_of_block(env->lv, env->arch_env, env->cls, block, live_nodes);
  63
  64         pressure = pset_count(live_nodes);
  65         if(pressure > env->registers_available) {
  66                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high at end of block %+F(%s) (%d/%d):\n",
  67                         block, get_irg_dump_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
  68                 print_living_values(stderr, live_nodes);
  69                 env->problem_found = 1;
  70         }
  71
  72         sched_foreach_reverse(block, irn) {
  73                 if (is_Phi(irn))
  74                         break;
  75
  76                 be_liveness_transfer(env->arch_env, env->cls, irn, live_nodes);
  77
  78                 pressure = pset_count(live_nodes);
  79
  80                 if(pressure > env->registers_available) {
  81                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high before node %+F in %+F(%s) (%d/%d):\n",
  82                                 irn, block, get_irg_dump_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
  83                         print_living_values(stderr, live_nodes);
  84                         env->problem_found = 1;
  85                 }
  86         }
  87         del_pset(live_nodes);
  88 }
  89
  90 /**
  91  * Start a walk over the irg and check the register pressure.
  92  */
  93 int be_verify_register_pressure(const arch_env_t *arch_env, const arch_register_class_t *cls, ir_graph *irg)
  94 {
  95         be_verify_register_pressure_env_t env;
  96
  97         env.lv                  = be_liveness(irg);
  98         env.irg                 = irg;
  99         env.arch_env            = arch_env;
 100         env.cls                 = cls;
 101         env.registers_available = arch_count_non_ignore_regs(arch_env, cls);
 102         env.problem_found       = 0;
 103
 104         irg_block_walk_graph(irg, verify_liveness_walker, NULL, &env);
 105         be_liveness_free(env.lv);
 106
 107         return ! env.problem_found;
 108 }
 109
 110 typedef struct be_verify_schedule_env_t_ {
 111         int      problem_found;    /**< flags indicating if there was a problem */
 112         ir_graph *irg;             /**< the irg to check */
 113 } be_verify_schedule_env_t;
 114
 115 /**
 116  * Simple schedule checker.
 117  */
 118 static void verify_schedule_walker(ir_node *block, void *data)
 119 {
 120         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*) data;
 121         ir_node *node;
 122         int non_phi_found  = 0;
 123         int cfchange_found = 0;
 124         // TODO ask arch about delay branches
 125         int delay_branches = 0;
 126         pset *uses = pset_new_ptr_default();
 127
 128         /*
 129          * Tests for the following things:
 130          *   1. Make sure that all phi nodes are scheduled at the beginning of the block
 131          *   2. There is 1 or no control flow changing node scheduled and exactly delay_branches operations after it.
 132          *   3. No value is defined after it has been used
 133          */
 134         sched_foreach(block, node) {
 135                 int i, arity;
 136
 137                 // 1. Check for phis
 138                 if (is_Phi(node)) {
 139                         if (non_phi_found) {
 140                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Phi node %+F scheduled after non-Phi nodes in block %+F (%s)\n",
 141                                         node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
 142                                 env->problem_found = 1;
 143                         }
 144                 } else {
 145                         non_phi_found = 1;
 146                 }
 147
 148                 // 2. Check for control flow changing nodes
 149                 if (is_cfop(node) && get_irn_opcode(node) != iro_Start) {
 150                         /* check, that only one CF operation is scheduled */
 151                         if (cfchange_found == 1) {
 152                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: More than 1 control flow changing node (%+F) scheduled in block %+F (%s)\n",
 153                                         node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
 154                                 env->problem_found = 1;
 155                         }
 156                         cfchange_found = 1;
 157                 } else if (cfchange_found) {
 158                         // proj and keepany aren't real instructions...
 159                         if(!is_Proj(node) && !be_is_Keep(node)) {
 160                                 /* check for delay branches */
 161                                 if (delay_branches == 0) {
 162                                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Node %+F scheduled after control flow changing node (+delay branches) in block %+F (%s)\n",
 163                                                 node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
 164                                         env->problem_found = 1;
 165                                 } else {
 166                                         delay_branches--;
 167                                 }
 168                         }
 169                 }
 170
 171                 // 3. Check for uses
 172                 if(pset_find_ptr(uses, node)) {
 173                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Value %+F used before it was defined in block %+F (%s)\n",
 174                                 node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
 175                         env->problem_found = 1;
 176                 }
 177                 if(!is_Phi(node)) {
 178                         for(i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
 179                                 pset_insert_ptr(uses, get_irn_n(node, i));
 180                         }
 181                 }
 182         }
 183         del_pset(uses);
 184
 185         /* check that all delay branches are filled (at least with NOPs) */
 186         if (cfchange_found && delay_branches != 0) {
 187                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Not all delay slots filled after jump (%d/%d) in block %+F (%s)\n",
 188                         block, get_irg_dump_name(env->irg));
 189                 env->problem_found = 1;
 190         }
 191 }
 192
 193 static int should_be_scheduled(ir_node *node) {
 194         if(get_irn_mode(node) == mode_M) {
 195                 if(is_Phi(node) || is_Proj(node) || is_Sync(node))
 196                         return 0;
 197         }
 198         if(is_Proj(node) && get_irn_mode(node) == mode_X)
 199                 return 0;
 200         if(get_irn_opcode(node) == iro_End || get_irn_opcode(node) == iro_NoMem)
 201                 return 0;
 202
 203         return 1;
 204 }
 205
 206 static void check_schedule(ir_node *node, void *data) {
 207         be_verify_schedule_env_t *env = data;
 208         int should_be;
 209
 210         if(is_Block(node))
 211                 return;
 212
 213         should_be = should_be_scheduled(node);
 214
 215         if(should_be ? !sched_is_scheduled(node) : sched_is_scheduled(node)) {
 216                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should%s be scheduled\n",
 217                         node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg), should_be ? "" : "not ");
 218                 env->problem_found = 1;
 219         }
 220 }
 221
 222 /**
 223  * Start a walk over the irg and check schedule.
 224  */
 225 int be_verify_schedule(ir_graph *irg)
 226 {
 227         be_verify_schedule_env_t env;
 228
 229         env.problem_found = 0;
 230         env.irg           = irg;
 231
 232         irg_block_walk_graph(irg, verify_schedule_walker, NULL, &env);
 233         // check if all nodes are scheduled
 234         irg_walk_graph(irg, check_schedule, NULL, &env);
 235
 236         return ! env.problem_found;
 237 }
 238
 239
 240
 241 //---------------------------------------------------------------------------
 242
 243
 244
 245 typedef struct _spill_t {
 246         ir_node *spill;
 247         entity *ent;
 248 } spill_t;
 249
 250 typedef struct {
 251         be_lv_t *lv;
 252         ir_graph *irg;
 253         set *spills;
 254         ir_node **reloads;
 255         int problem_found;
 256 } be_verify_spillslots_env_t;
 257
 258 static int cmp_spill(const void* d1, const void* d2, size_t size) {
 259         const spill_t* s1 = d1;
 260         const spill_t* s2 = d2;
 261         return s1->spill != s2->spill;
 262 }
 263
 264 static spill_t *get_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, entity *ent) {
 265         spill_t spill, *res;
 266         int hash = HASH_PTR(node);
 267
 268         spill.spill = node;
 269         res = set_find(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 270
 271         if(res == NULL) {
 272                 spill.ent = ent;
 273                 res = set_insert(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 274         }
 275
 276         return res;
 277 }
 278
 279 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, entity* ent);
 280
 281 static void collect_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, entity* ent) {
 282         entity *spillent = be_get_frame_entity(node);
 283         get_spill(env, node, ent);
 284
 285         if(spillent != ent) {
 286                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spill %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
 287                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
 288                 env->problem_found = 1;
 289         }
 290 }
 291
 292 static void collect_memperm(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, entity* ent) {
 293         int i, arity;
 294         spill_t spill, *res;
 295         int hash = HASH_PTR(node);
 296         int out;
 297         ir_node* memperm;
 298         entity *spillent;
 299
 300         assert(is_Proj(node));
 301
 302         memperm = get_Proj_pred(node);
 303         out = get_Proj_proj(node);
 304
 305         spillent = be_get_MemPerm_out_entity(memperm, out);
 306         if(spillent != ent) {
 307                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: MemPerm %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
 308                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
 309                 env->problem_found = 1;
 310         }
 311
 312         spill.spill = node;
 313         res = set_find(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 314         if(res != NULL) {
 315                 return;
 316         }
 317
 318         spill.ent = spillent;
 319         res = set_insert(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 320
 321         for(i = 0, arity = get_irn_arity(memperm); i < arity; ++i) {
 322                 ir_node* arg = get_irn_n(memperm, i);
 323                 entity* argent = be_get_MemPerm_in_entity(memperm, i);
 324
 325                 collect(env, arg, memperm, argent);
 326         }
 327 }
 328
 329 static void collect_memphi(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, entity *ent) {
 330         int i, arity;
 331         spill_t spill, *res;
 332         int hash = HASH_PTR(node);
 333
 334         assert(is_Phi(node));
 335
 336         spill.spill = node;
 337         res = set_find(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 338         if(res != NULL) {
 339                 return;
 340         }
 341
 342         spill.ent = ent;
 343         res = set_insert(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 344
 345         // is 1 of the arguments a spill?
 346         for(i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
 347                 ir_node* arg = get_irn_n(node, i);
 348                 collect(env, arg, reload, ent);
 349         }
 350 }
 351
 352 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, entity* ent) {
 353         if(be_is_Spill(node)) {
 354                 collect_spill(env, node, reload, ent);
 355         } else if(is_Proj(node)) {
 356                 collect_memperm(env, node, reload, ent);
 357         } else if(is_Phi(node) && get_irn_mode(node) == mode_M) {
 358                 collect_memphi(env, node, reload, ent);
 359         } else {
 360                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill, memperm or memphi attached to node %+F found from node %+F in block %+F(%s)\n",
 361                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
 362                 env->problem_found = 1;
 363         }
 364 }
 365
 366 /**
 367  * This walker function searches for reloads and collects all the spills
 368  * and memphis attached to them.
 369  */
 370 static void collect_spills_walker(ir_node *node, void *data) {
 371         be_verify_spillslots_env_t *env = data;
 372
 373         if(be_is_Reload(node)) {
 374                 ir_node *spill = get_irn_n(node, be_pos_Reload_mem);
 375                 entity* ent = be_get_frame_entity(node);
 376
 377                 collect(env, spill, node, ent);
 378                 ARR_APP1(ir_node*, env->reloads, node);
 379         }
 380 }
 381
 382 static void check_spillslot_interference(be_verify_spillslots_env_t *env) {
 383         int spillcount = set_count(env->spills);
 384         spill_t **spills = alloca(spillcount * sizeof(spills[0]));
 385         spill_t *spill;
 386         int i;
 387
 388         for(spill = set_first(env->spills), i = 0; spill != NULL; spill = set_next(env->spills), ++i) {
 389                 spills[i] = spill;
 390         }
 391
 392         for(i = 0; i < spillcount; ++i) {
 393                 spill_t *sp1 = spills[i];
 394                 int i2;
 395
 396                 for(i2 = i+1; i2 < spillcount; ++i2) {
 397                         spill_t *sp2 = spills[i2];
 398
 399                         if(sp1->ent != sp2->ent)
 400                                 continue;
 401
 402                         if(my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill)) {
 403                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spillslots for %+F in block %+F(%s) and %+F in block %+F(%s) interfere\n",
 404                                         sp1->spill, get_nodes_block(sp1->spill), get_irg_dump_name(env->irg),
 405                                         sp2->spill, get_nodes_block(sp2->spill), get_irg_dump_name(env->irg));
 406                                 env->problem_found = 1;
 407                                 my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill);
 408                                 printf("Intf: %d\n", values_interfere(env->lv, sp1->spill, sp2->spill));
 409                         }
 410                 }
 411         }
 412 }
 413
 414 int be_verify_spillslots(ir_graph *irg)
 415 {
 416         be_verify_spillslots_env_t env;
 417
 418         env.irg = irg;
 419         env.spills = new_set(cmp_spill, 10);
 420         env.reloads = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
 421         env.problem_found = 0;
 422         env.lv = be_liveness(irg);
 423
 424         irg_walk_graph(irg, collect_spills_walker, NULL, &env);
 425
 426         check_spillslot_interference(&env);
 427
 428         be_liveness_free(env.lv);
 429         DEL_ARR_F(env.reloads);
 430         del_set(env.spills);
 431
 432         return ! env.problem_found;
 433 }
 434
 435
 436
 437 //---------------------------------------------------------------------------
 438
 439
 440
 441 /**
 442  * Check, if two values interfere.
 443  * @param a The first value.
 444  * @param b The second value.
 445  * @return 1, if a and b interfere, 0 if not.
 446  */
 447 static int my_values_interfere(const ir_node *a, const ir_node *b)
 448 {
 449         const ir_edge_t *edge;
 450         ir_node *bb;
 451         int a2b = value_dominates(a, b);
 452         int b2a = value_dominates(b, a);
 453
 454         /* If there is no dominance relation, they do not interfere. */
 455         if(!a2b && !b2a)
 456                 return 0;
 457
 458         /*
 459          * Adjust a and b so, that a dominates b if
 460          * a dominates b or vice versa.
 461          */
 462         if(b2a) {
 463                 const ir_node *t = a;
 464                 a = b;
 465                 b = t;
 466         }
 467
 468         bb = get_nodes_block(b);
 469
 470         /*
 471          * Look at all usages of a.
 472          * If there's one usage of a in the block of b, then
 473          * we check, if this use is dominated by b, if that's true
 474          * a and b interfere. Note that b must strictly dominate the user,
 475          * since if b is the last user of in the block, b and a do not
 476          * interfere.
 477          * Uses of a not in b's block can be disobeyed, because the
 478          * check for a being live at the end of b's block is already
 479          * performed.
 480          */
 481         foreach_out_edge(a, edge) {
 482                 const ir_node *user = get_edge_src_irn(edge);
 483                 if(b == user)
 484                         continue;
 485
 486                 if(get_irn_opcode(user) == iro_End)
 487                         continue;
 488
 489                 // in case of phi arguments we compare with the block the value comes from
 490                 if(is_Phi(user)) {
 491                         ir_node *phiblock = get_nodes_block(user);
 492                         if(phiblock == bb)
 493                                 continue;
 494                         user = get_irn_n(phiblock, get_edge_src_pos(edge));
 495                 }
 496
 497                 if(value_dominates(b, user))
 498                         return 1;
 499         }
 500
 501         return 0;
 502 }