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