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_nodeset_iterator_t iter;
  66         ir_node *node;
  67
  68         ir_fprintf(F, "\t");
  69         foreach_ir_nodeset(live_nodes, node, iter) {
  70                 ir_fprintf(F, "%+F ", node);
  71         }
  72         ir_fprintf(F, "\n");
  73 }
  74
  75 static const char *get_irg_name(ir_graph *irg)
  76 {
  77         ir_entity *entity = get_irg_entity(irg);
  78         return get_entity_ld_name(entity);
  79 }
  80
  81 /**
  82  * Check if number of live nodes never exceeds the number of available registers.
  83  */
  84 static void verify_liveness_walker(ir_node *block, void *data)
  85 {
  86         be_verify_register_pressure_env_t *env = (be_verify_register_pressure_env_t *)data;
  87         ir_nodeset_t live_nodes;
  88         int pressure;
  89
  90         /* collect register pressure info, start with end of a block */
  91         // ir_fprintf(stderr, "liveness check %+F\n", block);
  92         ir_nodeset_init(&live_nodes);
  93         be_liveness_end_of_block(env->lv, env->cls, block,
  94                                  &live_nodes);
  95
  96         // print_living_values(stderr, &live_nodes);
  97         pressure = ir_nodeset_size(&live_nodes);
  98         if (pressure > env->registers_available) {
  99                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high at end of block %+F(%s) (%d/%d):\n",
 100                         block, get_irg_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
 101                 print_living_values(stderr, &live_nodes);
 102                 env->problem_found = 1;
 103         }
 104
 105         sched_foreach_reverse(block, irn) {
 106                 if (is_Phi(irn))
 107                         break;
 108
 109                 // print_living_values(stderr, &live_nodes);
 110                 be_liveness_transfer(env->cls, irn, &live_nodes);
 111
 112                 pressure = ir_nodeset_size(&live_nodes);
 113
 114                 if (pressure > env->registers_available) {
 115                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high before node %+F in %+F(%s) (%d/%d):\n",
 116                                 irn, block, get_irg_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
 117                         print_living_values(stderr, &live_nodes);
 118                         env->problem_found = 1;
 119                         assert(0);
 120                 }
 121         }
 122         ir_nodeset_destroy(&live_nodes);
 123 }
 124
 125 /**
 126  * Start a walk over the irg and check the register pressure.
 127  */
 128 int be_verify_register_pressure(ir_graph *irg, const arch_register_class_t *cls)
 129 {
 130         be_verify_register_pressure_env_t env;
 131
 132         env.lv                  = be_liveness_new(irg);
 133         env.irg                 = irg;
 134         env.cls                 = cls;
 135         env.registers_available = be_get_n_allocatable_regs(irg, cls);
 136         env.problem_found       = 0;
 137
 138         be_liveness_compute_sets(env.lv);
 139         irg_block_walk_graph(irg, verify_liveness_walker, NULL, &env);
 140         be_liveness_free(env.lv);
 141
 142         return ! env.problem_found;
 143 }
 144
 145 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 146
 147 typedef struct be_verify_schedule_env_t_ {
 148         int       problem_found; /**< flags indicating a problem */
 149         bitset_t *scheduled;     /**< bitset of scheduled nodes */
 150         ir_graph *irg;           /**< the irg to check */
 151 } be_verify_schedule_env_t;
 152
 153 /**
 154  * Simple schedule checker.
 155  */
 156 static void verify_schedule_walker(ir_node *block, void *data)
 157 {
 158         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*) data;
 159         ir_node *non_phi_found  = NULL;
 160         ir_node *cfchange_found = NULL;
 161         int last_timestep = INT_MIN;
 162
 163         /*
 164          * Tests for the following things:
 165          *   1. Make sure that all phi nodes are scheduled at the beginning of the
 166          *      block
 167          *   2. No value is defined after it has been used
 168          *   3. mode_T nodes have all projs scheduled behind them followed by Keeps
 169          *       (except mode_X projs)
 170          */
 171         sched_foreach(block, node) {
 172                 int timestep;
 173
 174                 /* this node is scheduled */
 175                 if (bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node))) {
 176                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F appears to be schedule twice\n");
 177                         env->problem_found = 1;
 178                 }
 179                 bitset_set(env->scheduled, get_irn_idx(node));
 180
 181                 /* Check that scheduled nodes are in the correct block */
 182                 if (get_nodes_block(node) != block) {
 183                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F is in block %+F but scheduled in %+F\n", node, get_nodes_block(node), block);
 184                         env->problem_found = 1;
 185                 }
 186
 187                 /* Check that timesteps are increasing */
 188                 timestep = sched_get_time_step(node);
 189                 if (timestep <= last_timestep) {
 190                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Schedule timestep did not increase at node %+F\n",
 191                                    node);
 192                         env->problem_found = 1;
 193                 }
 194                 last_timestep = timestep;
 195
 196                 /* Check that phis come before any other node */
 197                 if (is_Phi(node)) {
 198                         if (non_phi_found != NULL) {
 199                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Phi node %+F scheduled after non-Phi nodes (for example %+F) in block %+F (%s)\n",
 200                                         node, non_phi_found, block, get_irg_name(env->irg));
 201                                 env->problem_found = 1;
 202                         }
 203                 } else {
 204                         non_phi_found = node;
 205                 }
 206
 207                 /* Check for control flow changing nodes */
 208                 if (is_cfop(node)) {
 209                         /* check, that only one CF operation is scheduled */
 210                         if (cfchange_found != NULL) {
 211                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Additional control flow changing node %+F scheduled after %+F in block %+F (%s)\n",
 212                                         node, block, cfchange_found, get_irg_name(env->irg));
 213                                 env->problem_found = 1;
 214                         } else {
 215                                 cfchange_found = node;
 216                         }
 217                 } else if (cfchange_found != NULL) {
 218                         /* proj and keepany aren't real instructions... */
 219                         if (!is_Proj(node) && !be_is_Keep(node)) {
 220                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Node %+F scheduled after control flow changing node in block %+F (%s)\n",
 221                                            node, block, get_irg_name(env->irg));
 222                                 env->problem_found = 1;
 223                         }
 224                 }
 225
 226                 /* Check that all uses come before their definitions */
 227                 if (!is_Phi(node)) {
 228                         int i;
 229                         int arity;
 230                         sched_timestep_t nodetime = sched_get_time_step(node);
 231                         for (i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
 232                                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
 233                                 if (get_nodes_block(arg) != block
 234                                    || !sched_is_scheduled(arg))
 235                                         continue;
 236
 237                                 if (sched_get_time_step(arg) >= nodetime) {
 238                                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Value %+F used by %+F before it was defined in block %+F (%s)\n",
 239                                                    arg, node, block, get_irg_name(env->irg));
 240                                         env->problem_found = 1;
 241                                 }
 242                         }
 243                 }
 244
 245                 /* Check that no dead nodes are scheduled */
 246                 if (get_irn_n_edges(node) == 0) {
 247                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F is dead but scheduled in block %+F (%s)\n",
 248                                    node, block, get_irg_name(env->irg));
 249                         env->problem_found = 1;
 250                 }
 251
 252                 if (be_is_Keep(node) || be_is_CopyKeep(node)) {
 253                         /* at least 1 of the keep arguments has to be its schedule
 254                          * predecessor */
 255                         int      arity   = get_irn_arity(node);
 256                         bool     found   = false;
 257                         ir_node *prev    = sched_prev(node);
 258                         while (be_is_Keep(prev) || be_is_CopyKeep(prev))
 259                                 prev = sched_prev(prev);
 260
 261                         while (true) {
 262                                 int i;
 263                                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 264                                         ir_node *in = get_irn_n(node, i);
 265                                         in = skip_Proj(in);
 266                                         if (in == prev)
 267                                                 found = true;
 268                                 }
 269                                 if (found)
 270                                         break;
 271                                 prev = sched_prev(prev);
 272                                 if (!is_Phi(prev))
 273                                         break;
 274                         }
 275                         if (!found) {
 276                                 ir_fprintf(stderr, "%+F not scheduled after its pred node in block %+F (%s)\n",
 277                                            node, block, get_irg_name(env->irg));
 278                                 env->problem_found = 1;
 279                         }
 280                 }
 281         }
 282 }
 283
 284 static void check_schedule(ir_node *node, void *data)
 285 {
 286         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*)data;
 287         bool should_be = !is_Proj(node) && !(arch_get_irn_flags(node) & arch_irn_flags_not_scheduled);
 288         bool scheduled = bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node));
 289
 290         if (should_be != scheduled) {
 291                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should%s be scheduled\n",
 292                         node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg), should_be ? "" : " not");
 293                 env->problem_found = 1;
 294         }
 295 }
 296
 297 /**
 298  * Start a walk over the irg and check schedule.
 299  */
 300 int be_verify_schedule(ir_graph *irg)
 301 {
 302         be_verify_schedule_env_t env;
 303
 304         env.problem_found = 0;
 305         env.irg           = irg;
 306         env.scheduled     = bitset_alloca(get_irg_last_idx(env.irg));
 307
 308         irg_block_walk_graph(irg, verify_schedule_walker, NULL, &env);
 309         /* check if all nodes are scheduled */
 310         irg_walk_graph(irg, check_schedule, NULL, &env);
 311
 312         return ! env.problem_found;
 313 }
 314
 315
 316
 317 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 318
 319
 320
 321 typedef struct spill_t {
 322         ir_node *spill;
 323         ir_entity *ent;
 324 } spill_t;
 325
 326 typedef struct {
 327         ir_graph  *irg;
 328         set       *spills;
 329         ir_node  **reloads;
 330         int        problem_found;
 331 } be_verify_spillslots_env_t;
 332
 333 static int cmp_spill(const void* d1, const void* d2, size_t size)
 334 {
 335         const spill_t* s1 = (const spill_t*)d1;
 336         const spill_t* s2 = (const spill_t*)d2;
 337         (void) size;
 338
 339         return s1->spill != s2->spill;
 340 }
 341
 342 static spill_t *find_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node)
 343 {
 344         spill_t spill;
 345
 346         spill.spill = node;
 347         return set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash_ptr(node));
 348 }
 349
 350 static spill_t *get_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent)
 351 {
 352         spill_t spill, *res;
 353         int hash = hash_ptr(node);
 354
 355         spill.spill = node;
 356         res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 357
 358         if (res == NULL) {
 359                 spill.ent = ent;
 360                 res = set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 361         }
 362
 363         return res;
 364 }
 365
 366 static ir_node *get_memory_edge(const ir_node *node)
 367 {
 368         int i, arity;
 369         ir_node *result = NULL;
 370
 371         arity = get_irn_arity(node);
 372         for (i = arity - 1; i >= 0; --i) {
 373                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
 374                 if (get_irn_mode(arg) == mode_M) {
 375                         assert(result == NULL);
 376                         result = arg;
 377                 }
 378         }
 379
 380         return result;
 381 }
 382
 383 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent);
 384
 385 static void be_check_entity(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent)
 386 {
 387         if (ent == NULL) {
 388                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have an entity assigned\n",
 389                            node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 390         }
 391 }
 392
 393 static void collect_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 394 {
 395         ir_entity *spillent = arch_get_frame_entity(node);
 396         be_check_entity(env, node, spillent);
 397         get_spill(env, node, ent);
 398
 399         if (spillent != ent) {
 400                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spill %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
 401                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 402                 env->problem_found = 1;
 403         }
 404 }
 405
 406 static void collect_memperm(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 407 {
 408         int i, arity;
 409         spill_t spill, *res;
 410         int hash = hash_ptr(node);
 411         int out;
 412         ir_node* memperm;
 413         ir_entity *spillent;
 414
 415         assert(is_Proj(node));
 416
 417         memperm = get_Proj_pred(node);
 418         out = get_Proj_proj(node);
 419
 420         spillent = be_get_MemPerm_out_entity(memperm, out);
 421         be_check_entity(env, memperm, spillent);
 422         if (spillent != ent) {
 423                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: MemPerm %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
 424                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 425                 env->problem_found = 1;
 426         }
 427
 428         spill.spill = node;
 429         res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 430         if (res != NULL) {
 431                 return;
 432         }
 433
 434         spill.ent = spillent;
 435         res = set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 436
 437         for (i = 0, arity = be_get_MemPerm_entity_arity(memperm); i < arity; ++i) {
 438                 ir_node* arg = get_irn_n(memperm, i + 1);
 439                 ir_entity* argent = be_get_MemPerm_in_entity(memperm, i);
 440
 441                 collect(env, arg, memperm, argent);
 442         }
 443 }
 444
 445 static void collect_memphi(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity *ent)
 446 {
 447         int i, arity;
 448         spill_t spill, *res;
 449         int hash = hash_ptr(node);
 450
 451         assert(is_Phi(node));
 452
 453         spill.spill = node;
 454         res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 455         if (res != NULL) {
 456                 return;
 457         }
 458
 459         spill.ent = ent;
 460         res = set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 461
 462         /* is 1 of the arguments a spill? */
 463         for (i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
 464                 ir_node* arg = get_irn_n(node, i);
 465                 collect(env, arg, reload, ent);
 466         }
 467 }
 468
 469 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 470 {
 471         if (be_is_Spill(node)) {
 472                 collect_spill(env, node, reload, ent);
 473         } else if (is_Proj(node)) {
 474                 collect_memperm(env, node, reload, ent);
 475         } else if (is_Phi(node) && get_irn_mode(node) == mode_M) {
 476                 collect_memphi(env, node, reload, ent);
 477         } else {
 478                 /* Disabled for now, spills might get transformed by the backend */
 479 #if 0
 480                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill, memperm or memphi attached to node %+F found from node %+F in block %+F(%s)\n",
 481                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 482                 env->problem_found = 1;
 483 #endif
 484         }
 485 }
 486
 487 /**
 488  * This walker function searches for reloads and collects all the spills
 489  * and memphis attached to them.
 490  */
 491 static void collect_spills_walker(ir_node *node, void *data)
 492 {
 493         be_verify_spillslots_env_t *env = (be_verify_spillslots_env_t*)data;
 494
 495         if (be_is_Reload(node)) {
 496                 ir_node *spill = get_memory_edge(node);
 497                 ir_entity *ent;
 498
 499                 if (spill == NULL) {
 500                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill attached to reload %+F in block %+F(%s)\n",
 501                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 502                         env->problem_found = 1;
 503                         return;
 504                 }
 505                 ent = arch_get_frame_entity(node);
 506                 be_check_entity(env, node, ent);
 507
 508                 collect(env, spill, node, ent);
 509                 ARR_APP1(ir_node*, env->reloads, node);
 510         }
 511 }
 512
 513 static void check_spillslot_interference(be_verify_spillslots_env_t *env)
 514 {
 515         int       spillcount = set_count(env->spills);
 516         spill_t **spills     = ALLOCAN(spill_t*, spillcount);
 517         int       i;
 518
 519         i = 0;
 520         foreach_set(env->spills, spill_t, spill) {
 521                 spills[i++] = spill;
 522         }
 523
 524         for (i = 0; i < spillcount; ++i) {
 525                 spill_t *sp1 = spills[i];
 526                 int i2;
 527
 528                 for (i2 = i+1; i2 < spillcount; ++i2) {
 529                         spill_t *sp2 = spills[i2];
 530
 531                         if (sp1->ent != sp2->ent)
 532                                 continue;
 533
 534                         if (my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill)) {
 535                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spillslots for %+F in block %+F(%s) and %+F in block %+F(%s) interfere\n",
 536                                         sp1->spill, get_nodes_block(sp1->spill), get_irg_name(env->irg),
 537                                         sp2->spill, get_nodes_block(sp2->spill), get_irg_name(env->irg));
 538                                 env->problem_found = 1;
 539                                 my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill);
 540                         }
 541                 }
 542         }
 543 }
 544
 545 static void check_lonely_spills(ir_node *node, void *data)
 546 {
 547         be_verify_spillslots_env_t *env = (be_verify_spillslots_env_t*)data;
 548
 549         if (be_is_Spill(node) || (is_Proj(node) && be_is_MemPerm(get_Proj_pred(node)))) {
 550                 spill_t *spill = find_spill(env, node);
 551                 if (be_is_Spill(node)) {
 552                         ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(node);
 553                         be_check_entity(env, node, ent);
 554                 }
 555
 556                 if (spill == NULL) {
 557                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) not connected to a reload\n",
 558                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 559                 }
 560         }
 561 }
 562
 563 int be_verify_spillslots(ir_graph *irg)
 564 {
 565         be_verify_spillslots_env_t env;
 566
 567         env.irg = irg;
 568         env.spills = new_set(cmp_spill, 10);
 569         env.reloads = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
 570         env.problem_found = 0;
 571
 572         irg_walk_graph(irg, collect_spills_walker, NULL, &env);
 573         irg_walk_graph(irg, check_lonely_spills, NULL, &env);
 574
 575         check_spillslot_interference(&env);
 576
 577         DEL_ARR_F(env.reloads);
 578         del_set(env.spills);
 579
 580         return ! env.problem_found;
 581 }
 582
 583
 584
 585 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 586
 587
 588
 589 /**
 590  * Check, if two values interfere.
 591  * @param a The first value.
 592  * @param b The second value.
 593  * @return 1, if a and b interfere, 0 if not.
 594  */
 595 static int my_values_interfere(const ir_node *a, const ir_node *b)
 596 {
 597         ir_node *bb;
 598         int a2b = value_dominates(a, b);
 599         int b2a = value_dominates(b, a);
 600
 601         /* If there is no dominance relation, they do not interfere. */
 602         if (!a2b && !b2a)
 603                 return 0;
 604
 605         /*
 606          * Adjust a and b so, that a dominates b if
 607          * a dominates b or vice versa.
 608          */
 609         if (b2a) {
 610                 const ir_node *t = a;
 611                 a = b;
 612                 b = t;
 613         }
 614
 615         bb = get_nodes_block(b);
 616
 617         /*
 618          * Look at all usages of a.
 619          * If there's one usage of a in the block of b, then
 620          * we check, if this use is dominated by b, if that's true
 621          * a and b interfere. Note that b must strictly dominate the user,
 622          * since if b is the last user of in the block, b and a do not
 623          * interfere.
 624          * Uses of a not in b's block can be disobeyed, because the
 625          * check for a being live at the end of b's block is already
 626          * performed.
 627          */
 628         foreach_out_edge(a, edge) {
 629                 const ir_node *user = get_edge_src_irn(edge);
 630                 if (b == user)
 631                         continue;
 632
 633                 if (get_irn_opcode(user) == iro_End)
 634                         continue;
 635
 636                 /* in case of phi arguments we compare with the block the value comes from */
 637                 if (is_Phi(user)) {
 638                         ir_node *phiblock = get_nodes_block(user);
 639                         if (phiblock == bb)
 640                                 continue;
 641                         user = get_irn_n(phiblock, get_edge_src_pos(edge));
 642                 }
 643
 644                 if (value_dominates(b, user))
 645                         return 1;
 646         }
 647
 648         return 0;
 649 }
 650
 651
 652
 653 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 654
 655 static const arch_env_t            *arch_env;
 656 static ir_graph                    *irg;
 657 static be_lv_t                     *lv;
 658 static bool                         problem_found;
 659 static const ir_node              **registers;
 660
 661 static void check_output_constraints(const ir_node *node)
 662 {
 663         if (arch_get_irn_reg_class(node) == NULL)
 664                 return;
 665
 666         /* verify output register */
 667         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(node);
 668         const arch_register_t     *reg = arch_get_irn_register(node);
 669         if (reg == NULL) {
 670                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned\n",
 671                                 node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 672                 problem_found = true;
 673         } else if (!arch_reg_is_allocatable(req, reg)) {
 674                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned as output of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
 675                                 reg->name, node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 676                 problem_found = true;
 677         }
 678 }
 679
 680 static void check_input_constraints(ir_node *node)
 681 {
 682         const arch_register_t *reg;
 683         int                    i, arity;
 684
 685         /* verify input register */
 686         arity = get_irn_arity(node);
 687         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 688                 const arch_register_req_t *req      = arch_get_irn_register_req_in(node, i);
 689                 ir_node                   *pred     = get_irn_n(node, i);
 690                 const arch_register_req_t *pred_req = arch_get_irn_register_req(pred);
 691
 692                 if (is_Bad(pred)) {
 693                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) has Bad as input %d\n",
 694                                 node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg), i);
 695                         problem_found = 1;
 696                         continue;
 697                 }
 698                 if (req->cls == NULL)
 699                         continue;
 700
 701                 if (req->width > pred_req->width) {
 702                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) register width of value at input %d too small\n",
 703                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg), i);
 704                         problem_found = 1;
 705                 }
 706
 707                 reg = arch_get_irn_register(pred);
 708                 if (req->type & arch_register_req_type_aligned) {
 709                         if (reg->index % req->width != 0) {
 710                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) register allignment not fulfilled\n",
 711                                            node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg), i);
 712                                 problem_found = 1;
 713                         }
 714                 }
 715
 716                 if (reg == NULL) {
 717                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned (%+F input constraint)\n",
 718                                    pred, get_nodes_block(pred), get_irg_name(irg), node);
 719                         problem_found = 1;
 720                         continue;
 721                 } else if (!arch_reg_is_allocatable(req, reg)) {
 722                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s as input %d of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
 723                                    reg->name, i, node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 724                         problem_found = 1;
 725                 }
 726         }
 727
 728         /* phis should be NOPs at this point, which means all input regs
 729          * must be the same as the output reg */
 730         if (is_Phi(node)) {
 731                 reg = arch_get_irn_register(node);
 732
 733                 arity = get_irn_arity(node);
 734                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 735                         ir_node               *pred     = get_Phi_pred(node, i);
 736                         const arch_register_t *pred_reg = arch_get_irn_register(pred);
 737
 738                         if (reg != pred_reg && !(pred_reg->type & arch_register_type_joker)) {
 739                                 const char *pred_name = pred_reg != NULL ? pred_reg->name : "(null)";
 740                                 const char *reg_name  = reg != NULL ? reg->name : "(null)";
 741                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Input %d of %+F in block %+F(%s) uses register %s instead of %s\n",
 742                                            i, node, get_nodes_block(node),
 743                                            get_irg_name(irg), pred_name, reg_name);
 744                                 problem_found = 1;
 745                         }
 746                 }
 747         }
 748 }
 749
 750 static void value_used(const ir_node *block, const ir_node *node)
 751 {
 752         const arch_register_t     *reg = arch_get_irn_register(node);
 753         const arch_register_req_t *req;
 754         unsigned                   i;
 755         unsigned                   idx;
 756
 757         if (reg == NULL || reg->type & arch_register_type_virtual)
 758                 return;
 759
 760         req = arch_get_irn_register_req(node);
 761         assert(req->width > 0);
 762         idx = reg->global_index;
 763         for (i = 0; i < req->width; ++i) {
 764                 const ir_node *reg_node = registers[idx+i];
 765                 if (reg_node != NULL && reg_node != node) {
 766                         const arch_register_t *realreg = &arch_env->registers[idx+i];
 767                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned more than once in block %+F(%s) (nodes %+F %+F)\n",
 768                                            realreg->name, block, get_irg_name(irg),
 769                                            node, reg_node);
 770                         problem_found = true;
 771                 }
 772                 registers[idx+i] = node;
 773         }
 774 }
 775
 776 static void value_def(const ir_node *node)
 777 {
 778         const arch_register_t     *reg = arch_get_irn_register(node);
 779         const arch_register_req_t *req;
 780         unsigned                   idx;
 781         unsigned                   i;
 782
 783         if (reg == NULL || reg->type & arch_register_type_virtual)
 784                 return;
 785
 786         req = arch_get_irn_register_req(node);
 787         assert(req->width > 0);
 788         idx = reg->global_index;
 789         for (i = 0; i < req->width; ++i) {
 790                 const ir_node *reg_node = registers[idx+i];
 791
 792                 /* a little cheat, since its so hard to remove all outedges to dead code
 793                  * in the backend. This particular case should never be a problem. */
 794                 if (reg_node == NULL && get_irn_n_edges(node) == 0)
 795                         return;
 796
 797                 if (reg_node != node) {
 798                         const arch_register_t *realreg = &arch_env->registers[idx+i];
 799                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not registered as value for Register %s (but %+F) in block %+F(%s)\n",
 800                                    node, realreg->name, reg_node, get_nodes_block(node),
 801                                    get_irg_name(irg));
 802                         problem_found = true;
 803                 }
 804                 registers[idx+i] = NULL;
 805         }
 806 }
 807
 808 static void verify_block_register_allocation(ir_node *block, void *data)
 809 {
 810         unsigned i;
 811         unsigned n_regs;
 812
 813         (void) data;
 814
 815         assert(lv->sets_valid && "live sets must be computed");
 816
 817         n_regs    = arch_env->n_registers;
 818         registers = ALLOCANZ(const ir_node*, n_regs);
 819
 820         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_end, lv_node) {
 821                 value_used(block, lv_node);
 822         }
 823
 824         sched_foreach_reverse(block, node) {
 825                 int arity;
 826
 827                 if (get_irn_mode(node) == mode_T) {
 828                         foreach_out_edge(node, edge) {
 829                                 ir_node *def = get_edge_src_irn(edge);
 830                                 value_def(def);
 831                                 check_output_constraints(def);
 832                         }
 833                 } else {
 834                         value_def(node);
 835                         check_output_constraints(node);
 836                 }
 837
 838                 check_input_constraints(node);
 839
 840                 /* process uses. (Phi inputs are no real uses) */
 841                 if (!is_Phi(node)) {
 842                         int in;
 843                         arity = get_irn_arity(node);
 844                         for (in = 0; in < arity; ++in) {
 845                                 ir_node *use = get_irn_n(node, in);
 846                                 value_used(block, use);
 847                         }
 848                 }
 849         }
 850
 851         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_in, lv_node) {
 852                 value_def(lv_node);
 853         }
 854
 855         /* set must be empty now */
 856         for (i = 0; i < n_regs; ++i) {
 857                 if (registers[i] == NULL)
 858                         continue;
 859
 860                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not live-in and no def found in block %+F(%s)\n",
 861                                 registers[i], block, get_irg_name(irg));
 862                 problem_found = true;
 863         }
 864 }
 865
 866 bool be_verify_register_allocation(ir_graph *new_irg)
 867 {
 868         irg           = new_irg;
 869         arch_env      = be_get_irg_arch_env(irg);
 870         lv            = be_liveness_new(irg);
 871         problem_found = false;
 872
 873         be_liveness_compute_sets(lv);
 874         irg_block_walk_graph(irg, verify_block_register_allocation, NULL, NULL);
 875         be_liveness_free(lv);
 876
 877         return !problem_found;
 878 }
 879
 880 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 881
 882 /**
 883  * Walker: checks that every predecessors of a node dominates the node.
 884  */
 885 static void dom_check(ir_node *irn, void *data)
 886 {
 887         bool *problem_found = (bool*)data;
 888
 889         if (!is_Block(irn) && irn != get_irg_end(get_irn_irg(irn))) {
 890                 int i, n;
 891                 ir_node *bl = get_nodes_block(irn);
 892
 893                 for (i = 0, n = get_irn_arity(irn); i < n; ++i) {
 894                         ir_node *op     = get_irn_n(irn, i);
 895                         ir_node *def_bl = get_nodes_block(op);
 896                         ir_node *use_bl = bl;
 897
 898                         if (is_Phi(irn))
 899                                 use_bl = get_Block_cfgpred_block(bl, i);
 900
 901                         if (get_irn_opcode(use_bl) != iro_Bad
 902                              && get_irn_opcode(def_bl) != iro_Bad
 903                              && !block_dominates(def_bl, use_bl)) {
 904                                 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)));
 905                                 *problem_found = true;
 906                         }
 907                 }
 908         }
 909 }
 910
 911 /* Check, if the SSA dominance property is fulfilled. */
 912 bool be_check_dominance(ir_graph *irg)
 913 {
 914         bool problem_found = false;
 915
 916         assure_doms(irg);
 917         irg_walk_graph(irg, dom_check, NULL, &problem_found);
 918
 919         return !problem_found;
 920 }
 921
 922 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 923
 924 typedef struct lv_walker_t {
 925         be_lv_t *lv;
 926         void *data;
 927 } lv_walker_t;
 928
 929 static const char *lv_flags_to_str(unsigned flags)
 930 {
 931         static const char *states[] = {
 932                 "---",
 933                 "i--",
 934                 "-e-",
 935                 "ie-",
 936                 "--o",
 937                 "i-o",
 938                 "-eo",
 939                 "ieo"
 940         };
 941
 942         return states[flags & 7];
 943 }
 944
 945 static void lv_check_walker(ir_node *bl, void *data)
 946 {
 947         lv_walker_t *w = (lv_walker_t*)data;
 948         be_lv_t *lv    = w->lv;
 949         be_lv_t *fresh = (be_lv_t*)w->data;
 950
 951         be_lv_info_t *curr = ir_nodehashmap_get(be_lv_info_t, &fresh->map, bl);
 952         be_lv_info_t *fr   = ir_nodehashmap_get(be_lv_info_t, &fresh->map, bl);
 953
 954         if (!fr && curr && curr[0].head.n_members > 0) {
 955                 unsigned i;
 956
 957                 ir_fprintf(stderr, "%+F liveness should be empty but current liveness contains:\n", bl);
 958                 for (i = 0; i < curr[0].head.n_members; ++i) {
 959                         ir_fprintf(stderr, "\t%+F\n", get_idx_irn(lv->irg, curr[1 + i].node.idx));
 960                 }
 961         }
 962
 963         else if (curr) {
 964                 unsigned n_curr  = curr[0].head.n_members;
 965                 unsigned n_fresh = fr[0].head.n_members;
 966
 967                 unsigned i;
 968
 969                 if (n_curr != n_fresh) {
 970                         ir_fprintf(stderr, "%+F: liveness set sizes differ. curr %d, correct %d\n", bl, n_curr, n_fresh);
 971
 972                         ir_fprintf(stderr, "current:\n");
 973                         for (i = 0; i < n_curr; ++i) {
 974                                 be_lv_info_node_t *n = &curr[1 + i].node;
 975                                 ir_fprintf(stderr, "%+F %u %+F %s\n", bl, i, get_idx_irn(lv->irg, n->idx), lv_flags_to_str(n->flags));
 976                         }
 977
 978                         ir_fprintf(stderr, "correct:\n");
 979                         for (i = 0; i < n_fresh; ++i) {
 980                                 be_lv_info_node_t *n = &fr[1 + i].node;
 981                                 ir_fprintf(stderr, "%+F %u %+F %s\n", bl, i, get_idx_irn(lv->irg, n->idx), lv_flags_to_str(n->flags));
 982                         }
 983                 }
 984         }
 985 }
 986
 987 void be_liveness_check(be_lv_t *lv)
 988 {
 989         lv_walker_t w;
 990         be_lv_t *fresh = be_liveness_new(lv->irg);
 991
 992         w.lv   = lv;
 993         w.data = fresh;
 994         irg_block_walk_graph(lv->irg, lv_check_walker, NULL, &w);
 995         be_liveness_free(fresh);
 996 }