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

   1 /*
   2  * This file is part of libFirm.
   3  * Copyright (C) 2012 University of Karlsruhe.
   4  */
   5
   6 /**
   7  * @file
   8  * @brief       Various verify routines that check a scheduled graph for correctness.
   9  * @author      Matthias Braun
  10  * @date        05.05.2006
  11  */
  12 #include "config.h"
  13
  14 #include <limits.h>
  15 #include <stdbool.h>
  16
  17 #include "bitset.h"
  18 #include "set.h"
  19 #include "array.h"
  20
  21 #include "irnode.h"
  22 #include "irgraph.h"
  23 #include "irgwalk.h"
  24 #include "irprintf.h"
  25 #include "irdump_t.h"
  26 #include "iredges.h"
  27
  28 #include "beverify.h"
  29 #include "belive.h"
  30 #include "besched.h"
  31 #include "benode.h"
  32 #include "beirg.h"
  33 #include "beintlive_t.h"
  34 #include "belistsched.h"
  35
  36 static bool my_values_interfere(const ir_node *a, const ir_node *b);
  37
  38 typedef struct be_verify_register_pressure_env_t_ {
  39         ir_graph                    *irg;                 /**< the irg to verify */
  40         be_lv_t                     *lv;                  /**< Liveness information. */
  41         const arch_register_class_t *cls;                 /**< the register class to check for */
  42         unsigned                    registers_available;  /**< number of available registers */
  43         bool                        problem_found;        /**< flag indicating if a problem was found */
  44 } be_verify_register_pressure_env_t;
  45
  46 /**
  47  * Print all nodes of a pset into a file.
  48  */
  49 static void print_living_values(FILE *F, const ir_nodeset_t *live_nodes)
  50 {
  51         ir_fprintf(F, "\t");
  52         foreach_ir_nodeset(live_nodes, node, iter) {
  53                 ir_fprintf(F, "%+F ", node);
  54         }
  55         ir_fprintf(F, "\n");
  56 }
  57
  58 static const char *get_irg_name(ir_graph *irg)
  59 {
  60         ir_entity *entity = get_irg_entity(irg);
  61         return get_entity_ld_name(entity);
  62 }
  63
  64 /**
  65  * Check if number of live nodes never exceeds the number of available registers.
  66  */
  67 static void verify_liveness_walker(ir_node *block, void *data)
  68 {
  69         be_verify_register_pressure_env_t *env = (be_verify_register_pressure_env_t *)data;
  70         ir_nodeset_t live_nodes;
  71
  72         /* collect register pressure info, start with end of a block */
  73         ir_nodeset_init(&live_nodes);
  74         be_liveness_end_of_block(env->lv, env->cls, block,
  75                                  &live_nodes);
  76
  77         unsigned pressure = ir_nodeset_size(&live_nodes);
  78         if (pressure > env->registers_available) {
  79                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high at end of block %+F(%s) (%d/%d):\n",
  80                         block, get_irg_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
  81                 print_living_values(stderr, &live_nodes);
  82                 env->problem_found = true;
  83         }
  84
  85         sched_foreach_reverse(block, irn) {
  86                 if (is_Phi(irn))
  87                         break;
  88
  89                 // print_living_values(stderr, &live_nodes);
  90                 be_liveness_transfer(env->cls, irn, &live_nodes);
  91
  92                 pressure = ir_nodeset_size(&live_nodes);
  93
  94                 if (pressure > env->registers_available) {
  95                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high before node %+F in %+F(%s) (%d/%d):\n",
  96                                 irn, block, get_irg_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
  97                         print_living_values(stderr, &live_nodes);
  98                         env->problem_found = true;
  99                         assert(0);
 100                 }
 101         }
 102         ir_nodeset_destroy(&live_nodes);
 103 }
 104
 105 bool be_verify_register_pressure(ir_graph *irg, const arch_register_class_t *cls)
 106 {
 107         be_verify_register_pressure_env_t env;
 108
 109         env.lv                  = be_liveness_new(irg);
 110         env.irg                 = irg;
 111         env.cls                 = cls;
 112         env.registers_available = be_get_n_allocatable_regs(irg, cls);
 113         env.problem_found       = false;
 114
 115         be_liveness_compute_sets(env.lv);
 116         irg_block_walk_graph(irg, verify_liveness_walker, NULL, &env);
 117         be_liveness_free(env.lv);
 118
 119         return ! env.problem_found;
 120 }
 121
 122 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 123
 124 typedef struct be_verify_schedule_env_t_ {
 125         bool      problem_found; /**< flags indicating a problem */
 126         bitset_t *scheduled;     /**< bitset of scheduled nodes */
 127         ir_graph *irg;           /**< the irg to check */
 128 } be_verify_schedule_env_t;
 129
 130 static void verify_schedule_walker(ir_node *block, void *data)
 131 {
 132         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*) data;
 133         ir_node *non_phi_found  = NULL;
 134         ir_node *cfchange_found = NULL;
 135         int last_timestep = INT_MIN;
 136
 137         /*
 138          * Tests for the following things:
 139          *   1. Make sure that all phi nodes are scheduled at the beginning of the
 140          *      block
 141          *   2. No value is defined after it has been used
 142          *   3. mode_T nodes have all projs scheduled behind them followed by Keeps
 143          *       (except mode_X projs)
 144          */
 145         sched_foreach(block, node) {
 146                 /* this node is scheduled */
 147                 if (bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node))) {
 148                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F appears to be schedule twice\n");
 149                         env->problem_found = true;
 150                 }
 151                 bitset_set(env->scheduled, get_irn_idx(node));
 152
 153                 /* Check that scheduled nodes are in the correct block */
 154                 if (get_nodes_block(node) != block) {
 155                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F is in block %+F but scheduled in %+F\n", node, get_nodes_block(node), block);
 156                         env->problem_found = true;
 157                 }
 158
 159                 /* Check that timesteps are increasing */
 160                 int timestep = sched_get_time_step(node);
 161                 if (timestep <= last_timestep) {
 162                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Schedule timestep did not increase at node %+F\n",
 163                                    node);
 164                         env->problem_found = true;
 165                 }
 166                 last_timestep = timestep;
 167
 168                 if (arch_get_irn_flags(node) & arch_irn_flags_not_scheduled) {
 169                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: flags_not_scheduled node %+F scheduled anyway\n", node);
 170                         env->problem_found = true;
 171                 }
 172
 173                 /* Check that phis come before any other node */
 174                 if (is_Phi(node)) {
 175                         if (non_phi_found != NULL) {
 176                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Phi node %+F scheduled after non-Phi nodes (for example %+F) in block %+F (%s)\n",
 177                                         node, non_phi_found, block, get_irg_name(env->irg));
 178                                 env->problem_found = true;
 179                         }
 180                 } else {
 181                         non_phi_found = node;
 182                 }
 183
 184                 /* Check for control flow changing nodes */
 185                 if (is_cfop(node)) {
 186                         /* check, that only one CF operation is scheduled */
 187                         if (cfchange_found != NULL) {
 188                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Additional control flow changing node %+F scheduled after %+F in block %+F (%s)\n",
 189                                         node, block, cfchange_found, get_irg_name(env->irg));
 190                                 env->problem_found = true;
 191                         } else {
 192                                 cfchange_found = node;
 193                         }
 194                 } else if (cfchange_found != NULL) {
 195                         /* keepany isn't a real instruction. */
 196                         if (!be_is_Keep(node)) {
 197                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Node %+F scheduled after control flow changing node in block %+F (%s)\n",
 198                                            node, block, get_irg_name(env->irg));
 199                                 env->problem_found = true;
 200                         }
 201                 }
 202
 203                 /* Check that all uses come before their definitions */
 204                 if (!is_Phi(node)) {
 205                         sched_timestep_t nodetime = sched_get_time_step(node);
 206                         int              arity    = get_irn_arity(node);
 207                         for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 208                                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
 209                                 if (get_nodes_block(arg) != block || !sched_is_scheduled(arg))
 210                                         continue;
 211
 212                                 if (sched_get_time_step(arg) >= nodetime) {
 213                                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Value %+F used by %+F before it was defined in block %+F (%s)\n",
 214                                                    arg, node, block, get_irg_name(env->irg));
 215                                         env->problem_found = true;
 216                                 }
 217                         }
 218                 }
 219
 220                 /* Check that no dead nodes are scheduled */
 221                 if (get_irn_n_edges(node) == 0) {
 222                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F is dead but scheduled in block %+F (%s)\n",
 223                                    node, block, get_irg_name(env->irg));
 224                         env->problem_found = true;
 225                 }
 226
 227                 if (be_is_Keep(node) || be_is_CopyKeep(node)) {
 228                         /* at least 1 of the keep arguments has to be its schedule
 229                          * predecessor */
 230                         ir_node *prev    = sched_prev(node);
 231                         while (be_is_Keep(prev) || be_is_CopyKeep(prev))
 232                                 prev = sched_prev(prev);
 233
 234                         int  arity = get_irn_arity(node);
 235                         bool found = false;
 236                         while (true) {
 237                                 for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 238                                         ir_node *in = get_irn_n(node, i);
 239                                         in = skip_Proj(in);
 240                                         if (in == prev)
 241                                                 found = true;
 242                                 }
 243                                 if (found)
 244                                         break;
 245                                 prev = sched_prev(prev);
 246                                 if (!is_Phi(prev))
 247                                         break;
 248                         }
 249                         if (!found) {
 250                                 ir_fprintf(stderr, "%+F not scheduled after its pred node in block %+F (%s)\n",
 251                                            node, block, get_irg_name(env->irg));
 252                                 env->problem_found = true;
 253                         }
 254                 }
 255         }
 256 }
 257
 258 static void check_schedule(ir_node *node, void *data)
 259 {
 260         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*)data;
 261         bool should_be = !is_Proj(node) && !(arch_get_irn_flags(node) & arch_irn_flags_not_scheduled);
 262         bool scheduled = bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node));
 263
 264         if (should_be != scheduled) {
 265                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should%s be scheduled\n",
 266                         node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg), should_be ? "" : " not");
 267                 env->problem_found = true;
 268         }
 269 }
 270
 271 bool be_verify_schedule(ir_graph *irg)
 272 {
 273         be_verify_schedule_env_t env;
 274
 275         env.problem_found = false;
 276         env.irg           = irg;
 277         env.scheduled     = bitset_alloca(get_irg_last_idx(env.irg));
 278
 279         irg_block_walk_graph(irg, verify_schedule_walker, NULL, &env);
 280         /* check if all nodes are scheduled */
 281         irg_walk_graph(irg, check_schedule, NULL, &env);
 282
 283         return ! env.problem_found;
 284 }
 285
 286 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 287
 288 typedef struct spill_t {
 289         ir_node *spill;
 290         ir_entity *ent;
 291 } spill_t;
 292
 293 typedef struct {
 294         ir_graph  *irg;
 295         set       *spills;
 296         ir_node  **reloads;
 297         bool       problem_found;
 298 } be_verify_spillslots_env_t;
 299
 300 static int cmp_spill(const void* d1, const void* d2, size_t size)
 301 {
 302         (void) size;
 303         const spill_t* s1 = (const spill_t*)d1;
 304         const spill_t* s2 = (const spill_t*)d2;
 305         return s1->spill != s2->spill;
 306 }
 307
 308 static spill_t *find_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node)
 309 {
 310         spill_t spill;
 311         spill.spill = node;
 312         return set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash_ptr(node));
 313 }
 314
 315 static spill_t *get_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent)
 316 {
 317         int hash = hash_ptr(node);
 318         spill_t spill;
 319         spill.spill = node;
 320         spill_t *res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 321
 322         if (res == NULL) {
 323                 spill.ent = ent;
 324                 res = set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 325         }
 326
 327         return res;
 328 }
 329
 330 static ir_node *get_memory_edge(const ir_node *node)
 331 {
 332         ir_node *result = NULL;
 333         int      arity  = get_irn_arity(node);
 334         for (int i = arity - 1; i >= 0; --i) {
 335                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
 336                 if (get_irn_mode(arg) == mode_M) {
 337                         assert(result == NULL);
 338                         result = arg;
 339                 }
 340         }
 341
 342         return result;
 343 }
 344
 345 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent);
 346
 347 static void be_check_entity(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent)
 348 {
 349         if (ent == NULL) {
 350                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have an entity assigned\n",
 351                            node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 352         }
 353 }
 354
 355 static void collect_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 356 {
 357         ir_entity *spillent = arch_get_frame_entity(node);
 358         be_check_entity(env, node, spillent);
 359         get_spill(env, node, ent);
 360
 361         if (spillent != ent) {
 362                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spill %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
 363                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 364                 env->problem_found = true;
 365         }
 366 }
 367
 368 static void collect_memperm(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 369 {
 370         ir_node *memperm = get_Proj_pred(node);
 371         int      out     = get_Proj_proj(node);
 372
 373         ir_entity *spillent = be_get_MemPerm_out_entity(memperm, out);
 374         be_check_entity(env, memperm, spillent);
 375         if (spillent != ent) {
 376                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: MemPerm %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
 377                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 378                 env->problem_found = true;
 379         }
 380
 381         int hash = hash_ptr(node);
 382         spill_t spill;
 383         spill.spill = node;
 384         spill_t *res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 385         if (res != NULL) {
 386                 return;
 387         }
 388
 389         spill.ent = spillent;
 390         (void)set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 391
 392         int arity = be_get_MemPerm_entity_arity(memperm);
 393         for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 394                 ir_node* arg = get_irn_n(memperm, i + 1);
 395                 ir_entity* argent = be_get_MemPerm_in_entity(memperm, i);
 396
 397                 collect(env, arg, memperm, argent);
 398         }
 399 }
 400
 401 static void collect_memphi(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity *ent)
 402 {
 403         assert(is_Phi(node));
 404
 405         int hash = hash_ptr(node);
 406         spill_t spill;
 407         spill.spill = node;
 408         spill_t *res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 409         if (res != NULL) {
 410                 return;
 411         }
 412
 413         spill.ent = ent;
 414         (void)set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 415
 416         /* is 1 of the arguments a spill? */
 417         int arity = get_irn_arity(node);
 418         for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 419                 ir_node* arg = get_irn_n(node, i);
 420                 collect(env, arg, reload, ent);
 421         }
 422 }
 423
 424 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 425 {
 426         if (be_is_Spill(node)) {
 427                 collect_spill(env, node, reload, ent);
 428         } else if (is_Proj(node)) {
 429                 collect_memperm(env, node, reload, ent);
 430         } else if (is_Phi(node) && get_irn_mode(node) == mode_M) {
 431                 collect_memphi(env, node, reload, ent);
 432         }
 433 }
 434
 435 /**
 436  * This walker function searches for reloads and collects all the spills
 437  * and memphis attached to them.
 438  */
 439 static void collect_spills_walker(ir_node *node, void *data)
 440 {
 441         be_verify_spillslots_env_t *env = (be_verify_spillslots_env_t*)data;
 442
 443         if (be_is_Reload(node)) {
 444                 ir_node *spill = get_memory_edge(node);
 445                 if (spill == NULL) {
 446                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill attached to reload %+F in block %+F(%s)\n",
 447                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 448                         env->problem_found = true;
 449                         return;
 450                 }
 451                 ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(node);
 452                 be_check_entity(env, node, ent);
 453
 454                 collect(env, spill, node, ent);
 455                 ARR_APP1(ir_node*, env->reloads, node);
 456         }
 457 }
 458
 459 static void check_spillslot_interference(be_verify_spillslots_env_t *env)
 460 {
 461         int       spillcount = set_count(env->spills);
 462         spill_t **spills     = ALLOCAN(spill_t*, spillcount);
 463
 464         int s = 0;
 465         foreach_set(env->spills, spill_t, spill) {
 466                 spills[s++] = spill;
 467         }
 468         assert(s == spillcount);
 469
 470         for (int i = 0; i < spillcount; ++i) {
 471                 spill_t *sp1 = spills[i];
 472
 473                 for (int i2 = i+1; i2 < spillcount; ++i2) {
 474                         spill_t *sp2 = spills[i2];
 475
 476                         if (sp1->ent != sp2->ent)
 477                                 continue;
 478
 479                         if (my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill)) {
 480                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spillslots for %+F in block %+F(%s) and %+F in block %+F(%s) interfere\n",
 481                                         sp1->spill, get_nodes_block(sp1->spill), get_irg_name(env->irg),
 482                                         sp2->spill, get_nodes_block(sp2->spill), get_irg_name(env->irg));
 483                                 env->problem_found = true;
 484                                 my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill);
 485                         }
 486                 }
 487         }
 488 }
 489
 490 static void check_lonely_spills(ir_node *node, void *data)
 491 {
 492         be_verify_spillslots_env_t *env = (be_verify_spillslots_env_t*)data;
 493
 494         if (be_is_Spill(node) || (is_Proj(node) && be_is_MemPerm(get_Proj_pred(node)))) {
 495                 spill_t *spill = find_spill(env, node);
 496                 if (be_is_Spill(node)) {
 497                         ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(node);
 498                         be_check_entity(env, node, ent);
 499                 }
 500
 501                 if (spill == NULL) {
 502                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) not connected to a reload\n",
 503                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 504                 }
 505         }
 506 }
 507
 508 bool be_verify_spillslots(ir_graph *irg)
 509 {
 510         be_verify_spillslots_env_t env;
 511
 512         env.irg           = irg;
 513         env.spills        = new_set(cmp_spill, 10);
 514         env.reloads       = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
 515         env.problem_found = false;
 516
 517         irg_walk_graph(irg, collect_spills_walker, NULL, &env);
 518         irg_walk_graph(irg, check_lonely_spills, NULL, &env);
 519
 520         check_spillslot_interference(&env);
 521
 522         DEL_ARR_F(env.reloads);
 523         del_set(env.spills);
 524
 525         return ! env.problem_found;
 526 }
 527
 528 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 529
 530 /**
 531  * Check, if two values interfere.
 532  * @param a The first value.
 533  * @param b The second value.
 534  * @return 1, if a and b interfere, 0 if not.
 535  */
 536 static bool my_values_interfere(const ir_node *a, const ir_node *b)
 537 {
 538         int a2b = value_dominates(a, b);
 539         int b2a = value_dominates(b, a);
 540
 541         /* If there is no dominance relation, they do not interfere. */
 542         if (!a2b && !b2a)
 543                 return false;
 544
 545         /*
 546          * Adjust a and b so, that a dominates b if
 547          * a dominates b or vice versa.
 548          */
 549         if (b2a) {
 550                 const ir_node *t = a;
 551                 a = b;
 552                 b = t;
 553         }
 554
 555         ir_node *bb = get_nodes_block(b);
 556
 557         /*
 558          * Look at all usages of a.
 559          * If there's one usage of a in the block of b, then
 560          * we check, if this use is dominated by b, if that's true
 561          * a and b interfere. Note that b must strictly dominate the user,
 562          * since if b is the last user of in the block, b and a do not
 563          * interfere.
 564          * Uses of a not in b's block can be disobeyed, because the
 565          * check for a being live at the end of b's block is already
 566          * performed.
 567          */
 568         foreach_out_edge(a, edge) {
 569                 const ir_node *user = get_edge_src_irn(edge);
 570                 if (b == user)
 571                         continue;
 572
 573                 if (get_irn_opcode(user) == iro_End)
 574                         continue;
 575
 576                 /* in case of phi arguments we compare with the block the value comes from */
 577                 if (is_Phi(user)) {
 578                         ir_node *phiblock = get_nodes_block(user);
 579                         if (phiblock == bb)
 580                                 continue;
 581                         user = get_irn_n(phiblock, get_edge_src_pos(edge));
 582                 }
 583
 584                 if (value_dominates(b, user))
 585                         return true;
 586         }
 587
 588         return false;
 589 }
 590
 591 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 592
 593 static const arch_env_t  *arch_env;
 594 static ir_graph          *irg;
 595 static be_lv_t           *lv;
 596 static bool               problem_found;
 597 static const ir_node    **registers;
 598
 599 static void check_output_constraints(const ir_node *node)
 600 {
 601         if (arch_get_irn_reg_class(node) == NULL)
 602                 return;
 603
 604         /* verify output register */
 605         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(node);
 606         const arch_register_t     *reg = arch_get_irn_register(node);
 607         if (reg == NULL) {
 608                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned\n",
 609                                 node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 610                 problem_found = true;
 611         } else if (!arch_reg_is_allocatable(req, reg)) {
 612                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned as output of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
 613                                 reg->name, node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 614                 problem_found = true;
 615         }
 616 }
 617
 618 static void check_input_constraints(ir_node *node)
 619 {
 620         /* verify input register */
 621         int arity = get_irn_arity(node);
 622         for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 623                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
 624                 if (is_Bad(pred)) {
 625                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) has Bad as input %d\n",
 626                                 node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg), i);
 627                         problem_found = 1;
 628                         continue;
 629                 }
 630
 631                 const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req_in(node, i);
 632                 if (req->cls == NULL)
 633                         continue;
 634
 635                 const arch_register_req_t *pred_req = arch_get_irn_register_req(pred);
 636                 if (req->width > pred_req->width) {
 637                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) register width of value at input %d too small\n",
 638                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg), i);
 639                         problem_found = 1;
 640                 }
 641
 642                 const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(pred);
 643                 if (reg == NULL) {
 644                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned (%+F input constraint)\n",
 645                                    pred, get_nodes_block(pred), get_irg_name(irg), node);
 646                         problem_found = 1;
 647                         continue;
 648                 } else if (!arch_reg_is_allocatable(req, reg)) {
 649                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s as input %d of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
 650                                    reg->name, i, node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 651                         problem_found = 1;
 652                 }
 653         }
 654
 655         /* phis should be NOPs at this point, which means all input regs
 656          * must be the same as the output reg */
 657         if (is_Phi(node)) {
 658                 const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(node);
 659
 660                 int arity = get_irn_arity(node);
 661                 for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 662                         ir_node               *pred     = get_Phi_pred(node, i);
 663                         const arch_register_t *pred_reg = arch_get_irn_register(pred);
 664
 665                         if (reg != pred_reg && !(pred_reg->type & arch_register_type_virtual)) {
 666                                 const char *pred_name = pred_reg != NULL ? pred_reg->name : "(null)";
 667                                 const char *reg_name  = reg != NULL ? reg->name : "(null)";
 668                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Input %d of %+F in block %+F(%s) uses register %s instead of %s\n",
 669                                            i, node, get_nodes_block(node),
 670                                            get_irg_name(irg), pred_name, reg_name);
 671                                 problem_found = true;
 672                         }
 673                 }
 674         }
 675 }
 676
 677 static void value_used(const ir_node *block, const ir_node *node)
 678 {
 679         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(node);
 680         if (reg == NULL || reg->type & arch_register_type_virtual)
 681                 return;
 682
 683         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(node);
 684         assert(req->width > 0);
 685         unsigned idx = reg->global_index;
 686         for (unsigned i = 0; i < req->width; ++i) {
 687                 const ir_node *reg_node = registers[idx+i];
 688                 if (reg_node != NULL && reg_node != node) {
 689                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned more than once in block %+F(%s) (nodes %+F %+F)\n",
 690                                            reg->name, block, get_irg_name(irg),
 691                                            node, reg_node);
 692                         problem_found = true;
 693                 }
 694                 registers[idx+i] = node;
 695         }
 696 }
 697
 698 static void value_def(const ir_node *node)
 699 {
 700         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(node);
 701
 702         if (reg == NULL || reg->type & arch_register_type_virtual)
 703                 return;
 704
 705         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(node);
 706         assert(req->width > 0);
 707         unsigned idx = reg->global_index;
 708         for (unsigned i = 0; i < req->width; ++i) {
 709                 const ir_node *reg_node = registers[idx+i];
 710
 711                 /* a little cheat, since its so hard to remove all outedges to dead code
 712                  * in the backend. This particular case should never be a problem. */
 713                 if (reg_node == NULL && get_irn_n_edges(node) == 0)
 714                         return;
 715
 716                 if (reg_node != node) {
 717                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not registered as value for Register %s (but %+F) in block %+F(%s)\n",
 718                                    node, reg->name, reg_node, get_nodes_block(node),
 719                                    get_irg_name(irg));
 720                         problem_found = true;
 721                 }
 722                 registers[idx+i] = NULL;
 723         }
 724 }
 725
 726 static void verify_block_register_allocation(ir_node *block, void *data)
 727 {
 728         (void) data;
 729
 730         assert(lv->sets_valid && "live sets must be computed");
 731
 732         unsigned n_regs = arch_env->n_registers;
 733         registers = ALLOCANZ(const ir_node*, n_regs);
 734
 735         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_end, lv_node) {
 736                 value_used(block, lv_node);
 737         }
 738
 739         sched_foreach_reverse(block, node) {
 740                 be_foreach_value(node, value,
 741                         value_def(value);
 742                         check_output_constraints(value);
 743                 );
 744
 745                 check_input_constraints(node);
 746
 747                 /* process uses. (Phi inputs are no real uses) */
 748                 if (!is_Phi(node)) {
 749                         int arity = get_irn_arity(node);
 750                         for (int in = 0; in < arity; ++in) {
 751                                 ir_node *use = get_irn_n(node, in);
 752                                 value_used(block, use);
 753                         }
 754                 }
 755         }
 756
 757         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_in, lv_node) {
 758                 value_def(lv_node);
 759         }
 760
 761         /* set must be empty now */
 762         for (unsigned i = 0; i < n_regs; ++i) {
 763                 if (registers[i] == NULL)
 764                         continue;
 765
 766                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not live-in and no def found in block %+F(%s)\n",
 767                                 registers[i], block, get_irg_name(irg));
 768                 problem_found = true;
 769         }
 770 }
 771
 772 bool be_verify_register_allocation(ir_graph *new_irg)
 773 {
 774         irg           = new_irg;
 775         arch_env      = be_get_irg_arch_env(irg);
 776         lv            = be_liveness_new(irg);
 777         problem_found = false;
 778
 779         be_liveness_compute_sets(lv);
 780         irg_block_walk_graph(irg, verify_block_register_allocation, NULL, NULL);
 781         be_liveness_free(lv);
 782
 783         return !problem_found;
 784 }
 785
 786 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 787
 788 typedef struct lv_walker_t {
 789         be_lv_t *lv;
 790         void *data;
 791 } lv_walker_t;
 792
 793 static const char *lv_flags_to_str(unsigned flags)
 794 {
 795         static const char *states[] = {
 796                 "---",
 797                 "i--",
 798                 "-e-",
 799                 "ie-",
 800                 "--o",
 801                 "i-o",
 802                 "-eo",
 803                 "ieo"
 804         };
 805
 806         return states[flags & 7];
 807 }
 808
 809 static void lv_check_walker(ir_node *bl, void *data)
 810 {
 811         lv_walker_t *w     = (lv_walker_t*)data;
 812         be_lv_t     *fresh = (be_lv_t*)w->data;
 813
 814         be_lv_info_t *curr = ir_nodehashmap_get(be_lv_info_t, &fresh->map, bl);
 815         be_lv_info_t *fr   = ir_nodehashmap_get(be_lv_info_t, &fresh->map, bl);
 816
 817         if (!fr && curr && curr[0].head.n_members > 0) {
 818                 ir_fprintf(stderr, "%+F liveness should be empty but current liveness contains:\n", bl);
 819                 for (unsigned i = 0; i < curr[0].head.n_members; ++i) {
 820                         ir_fprintf(stderr, "\t%+F\n", curr[1 + i].node.node);
 821                 }
 822         } else if (curr) {
 823                 unsigned n_curr  = curr[0].head.n_members;
 824                 unsigned n_fresh = fr[0].head.n_members;
 825
 826                 if (n_curr != n_fresh) {
 827                         ir_fprintf(stderr, "%+F: liveness set sizes differ. curr %d, correct %d\n", bl, n_curr, n_fresh);
 828
 829                         ir_fprintf(stderr, "current:\n");
 830                         for (unsigned i = 0; i < n_curr; ++i) {
 831                                 be_lv_info_node_t *n = &curr[1 + i].node;
 832                                 ir_fprintf(stderr, "%+F %u %+F %s\n", bl, i, n->node, lv_flags_to_str(n->flags));
 833                         }
 834
 835                         ir_fprintf(stderr, "correct:\n");
 836                         for (unsigned i = 0; i < n_fresh; ++i) {
 837                                 be_lv_info_node_t *n = &fr[1 + i].node;
 838                                 ir_fprintf(stderr, "%+F %u %+F %s\n", bl, i, n->node, lv_flags_to_str(n->flags));
 839                         }
 840                 }
 841         }
 842 }
 843
 844 void be_liveness_check(be_lv_t *lv)
 845 {
 846         lv_walker_t w;
 847         be_lv_t *fresh = be_liveness_new(lv->irg);
 848
 849         w.lv   = lv;
 850         w.data = fresh;
 851         irg_block_walk_graph(lv->irg, lv_check_walker, NULL, &w);
 852         be_liveness_free(fresh);
 853 }