avoid creation of unnecessary keeps
[libfirm] / ir / be / beverify.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2007 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  * @version     $Id$
26  */
27 #ifdef HAVE_CONFIG_H
28 #include "config.h"
29 #endif
30
31 #include <limits.h>
32
33 #include "bitset.h"
34 #include "set.h"
35 #include "array.h"
36
37 #include "irnode.h"
38 #include "irgraph.h"
39 #include "irgwalk.h"
40 #include "irprintf.h"
41 #include "irdump_t.h"
42 #include "iredges.h"
43
44 #include "beverify.h"
45 #include "belive.h"
46 #include "besched_t.h"
47 #include "benode_t.h"
48 #include "beirg_t.h"
49 #include "beintlive_t.h"
50
51 static int my_values_interfere(const ir_node *a, const ir_node *b);
52
53 typedef struct be_verify_register_pressure_env_t_ {
54         ir_graph                    *irg;                 /**< the irg to verify */
55          be_lv_t                    *lv;                  /**< Liveness information. */
56         const arch_env_t            *arch_env;            /**< an architecture environment */
57         const arch_register_class_t *cls;                 /**< the register class to check for */
58         int                         registers_available;  /**< number of available registers */
59         int                         problem_found;        /**< flag indicating if a problem was found */
60 } be_verify_register_pressure_env_t;
61
62 /**
63  * Print all nodes of a pset into a file.
64  */
65 static void print_living_values(FILE *F, pset *live_nodes) {
66         ir_node *node;
67
68         ir_fprintf(F, "\t");
69         foreach_pset(live_nodes, node) {
70                 ir_fprintf(F, "%+F ", node);
71         }
72         ir_fprintf(F, "\n");
73 }
74
75 /**
76  * Check if number of live nodes never exceeds the number of available registers.
77  */
78 static void verify_liveness_walker(ir_node *block, void *data) {
79         be_verify_register_pressure_env_t *env = (be_verify_register_pressure_env_t *)data;
80         pset    *live_nodes = pset_new_ptr_default();
81         ir_node *irn;
82         int pressure;
83
84         /* collect register pressure info, start with end of a block */
85         be_liveness_end_of_block(env->lv, env->arch_env, env->cls, block, live_nodes);
86
87         pressure = pset_count(live_nodes);
88         if(pressure > env->registers_available) {
89                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high at end of block %+F(%s) (%d/%d):\n",
90                         block, get_irg_dump_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
91                 print_living_values(stderr, live_nodes);
92                 env->problem_found = 1;
93         }
94
95         sched_foreach_reverse(block, irn) {
96                 if (is_Phi(irn))
97                         break;
98
99                 be_liveness_transfer(env->arch_env, env->cls, irn, live_nodes);
100
101                 pressure = pset_count(live_nodes);
102
103                 if(pressure > env->registers_available) {
104                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high before node %+F in %+F(%s) (%d/%d):\n",
105                                 irn, block, get_irg_dump_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
106                         print_living_values(stderr, live_nodes);
107                         env->problem_found = 1;
108                 }
109         }
110         del_pset(live_nodes);
111 }
112
113 /**
114  * Start a walk over the irg and check the register pressure.
115  */
116 int be_verify_register_pressure(const be_irg_t *birg,
117                                 const arch_register_class_t *cls,
118                                 ir_graph *irg) {
119         be_verify_register_pressure_env_t env;
120
121         env.lv                  = be_liveness(irg);
122         env.irg                 = irg;
123         env.arch_env            = birg->main_env->arch_env;
124         env.cls                 = cls;
125         env.registers_available = env.cls->n_regs - be_put_ignore_regs(birg, env.cls, NULL);
126         env.problem_found       = 0;
127
128         irg_block_walk_graph(irg, verify_liveness_walker, NULL, &env);
129         be_liveness_free(env.lv);
130
131         return ! env.problem_found;
132 }
133
134
135
136 //---------------------------------------------------------------------------
137
138
139
140 typedef struct be_verify_schedule_env_t_ {
141         int      problem_found;     /**< flags indicating if there was a problem */
142         bitset_t *scheduled;        /**< bitset of scheduled nodes */
143         ir_graph *irg;              /**< the irg to check */
144         const arch_env_t *arch_env; /**< the arch_env */
145 } be_verify_schedule_env_t;
146
147 /**
148  * Simple schedule checker.
149  */
150 static void verify_schedule_walker(ir_node *block, void *data) {
151         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*) data;
152         ir_node *node;
153         int non_phi_found  = 0;
154         int cfchange_found = 0;
155         // TODO ask arch about delay branches
156         int delay_branches = 0;
157         int last_timestep = INT_MIN;
158         ir_node *proj_keep_node = NULL;
159         int proj_keep_mode = 0;
160
161         /*
162          * Tests for the following things:
163          *   1. Make sure that all phi nodes are scheduled at the beginning of the block
164          *   2. There is 1 or no control flow changing node scheduled and exactly delay_branches operations after it.
165          *   3. No value is defined after it has been used
166          *   4. mode_T nodes have all projs scheduled behind them followed by Keeps
167          *       (except mode_X projs)
168          */
169         sched_foreach(block, node) {
170                 int i, arity;
171                 int timestep;
172
173                 // this node is scheduled
174                 if(bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node))) {
175                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F appears to be schedule twice\n");
176                         env->problem_found = 1;
177                 }
178                 bitset_set(env->scheduled, get_irn_idx(node));
179
180                 // Check that scheduled nodes are in the correct block
181                 if(get_nodes_block(node) != block) {
182                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F is in block %+F but scheduled in %+F\n", node, get_nodes_block(node), block);
183                         env->problem_found = 1;
184                 }
185
186                 // Check that timesteps are increasing
187                 timestep = sched_get_time_step(node);
188                 if(timestep <= last_timestep) {
189                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Schedule timestep did not increase at node %+F\n",
190                                    node);
191                         env->problem_found = 1;
192                 }
193                 last_timestep = timestep;
194
195                 // Check that phis come before any other node
196                 if (is_Phi(node)) {
197                         if (non_phi_found) {
198                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Phi node %+F scheduled after non-Phi nodes in block %+F (%s)\n",
199                                         node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
200                                 env->problem_found = 1;
201                         }
202                 } else {
203                         non_phi_found = 1;
204                 }
205
206                 // Check for control flow changing nodes
207                 if (is_cfop(node) && get_irn_opcode(node) != iro_Start) {
208                         /* check, that only one CF operation is scheduled */
209                         if (cfchange_found == 1) {
210                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: More than 1 control flow changing node (%+F) scheduled in block %+F (%s)\n",
211                                         node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
212                                 env->problem_found = 1;
213                         }
214                         cfchange_found = 1;
215                 } else if (cfchange_found) {
216                         // proj and keepany aren't real instructions...
217                         if(!is_Proj(node) && !be_is_Keep(node)) {
218                                 /* check for delay branches */
219                                 if (delay_branches == 0) {
220                                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Node %+F scheduled after control flow changing node (+delay branches) in block %+F (%s)\n",
221                                                 node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
222                                         env->problem_found = 1;
223                                 } else {
224                                         delay_branches--;
225                                 }
226                         }
227                 }
228
229                 // Check that all uses come before their definitions
230                 if(!is_Phi(node)) {
231                         int nodetime = sched_get_time_step(node);
232                         for(i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
233                                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
234                                 if(get_nodes_block(arg) != block
235                                    || !sched_is_scheduled(arg))
236                                         continue;
237
238                                 if(sched_get_time_step(arg) >= nodetime) {
239                                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Value %+F used by %+F before it was defined in block %+F (%s)\n",
240                                                    arg, node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
241                                         env->problem_found = 1;
242                                 }
243                         }
244                 }
245
246                 // Check that no dead nodes are scheduled
247                 if(get_irn_n_edges(node) == 0) {
248                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F is dead but scheduled in block %+F (%s)\n",
249                                    node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
250                         env->problem_found = 1;
251                 }
252
253                 // check that all projs/keeps are behind their nodes
254                 if(proj_keep_mode == 0) {
255                         if(is_Proj(node)) {
256                                 proj_keep_mode = 1;
257                                 proj_keep_node = get_Proj_pred(node);
258                                 if(get_Proj_pred(node) != sched_prev(node)) {
259                                         ir_fprintf(stderr, "Proj %+F not scheduled after by its pred node in block %+F (%s)\n",
260                                                    node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
261                                         env->problem_found = 1;
262                                 }
263                         } else if(be_is_Keep(node)) {
264                                 proj_keep_mode = 2;
265                                 proj_keep_node = get_irn_n(node, 0);
266                                 if(proj_keep_node != sched_prev(node)) {
267                                         ir_fprintf(stderr, "Proj %+F not scheduled after its pred node in block %+F (%s)\n",
268                                                    node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
269                                         env->problem_found = 1;
270                                 }
271
272                         }
273                 } else if(proj_keep_mode == 1) {
274                         if(is_Proj(node)) {
275                                 if(get_Proj_pred(node) != proj_keep_node) {
276                                         ir_fprintf(stderr, "Proj %+F not scheduled after its pred node in block %+F (%s)\n",
277                                                    node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
278                                         env->problem_found = 1;
279                                 }
280                         } else if(be_is_Keep(node)) {
281                                 ir_node *pred = get_irn_n(node, 0);
282                                 if(skip_Proj_const(pred) != proj_keep_node) {
283                                         ir_fprintf(stderr, "Proj %+F not scheduled after its pred node in block %+F (%s)\n",
284                                                    node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
285                                         env->problem_found = 1;
286                                 } else {
287                                         proj_keep_mode = 2;
288                                 }
289                         } else {
290                                 proj_keep_mode = 0;
291                                 proj_keep_node = NULL;
292                         }
293                 } else if(proj_keep_mode == 2) {
294                         if(be_is_Keep(skip_Proj_const(node))) {
295                                 if(get_irn_n(node, 0) != proj_keep_node) {
296                                         ir_fprintf(stderr, "Proj %+F not scheduled after its pred node in block %+F (%s)\n",
297                                                    node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
298                                         env->problem_found = 1;
299                                 }
300                         } else {
301                                 proj_keep_mode = 0;
302                                 proj_keep_node = NULL;
303                         }
304                 }
305         }
306
307         /* check that all delay branches are filled (at least with NOPs) */
308         if (cfchange_found && delay_branches != 0) {
309                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Not all delay slots filled after jump (%d/%d) in block %+F (%s)\n",
310                         block, get_irg_dump_name(env->irg));
311                 env->problem_found = 1;
312         }
313 }
314
315 static int should_be_scheduled(be_verify_schedule_env_t *env, ir_node *node) {
316         if(is_Block(node))
317                 return -1;
318
319         if(get_irn_mode(node) == mode_M) {
320                 if(is_Proj(node))
321                         return -1;
322                 if(is_Phi(node) || is_Sync(node) || is_Pin(node))
323                         return 0;
324         }
325         if(is_Proj(node)) {
326                 if(get_irn_mode(node) == mode_X)
327                         return 0;
328                 return should_be_scheduled(env, get_Proj_pred(node));
329         }
330         if(be_is_Keep(node) && get_irn_opcode(get_nodes_block(node)) == iro_Bad)
331                 return 0;
332
333         switch(get_irn_opcode(node)) {
334         case iro_End:
335         case iro_NoMem:
336         case iro_Bad:
337         case iro_Unknown:
338                 return 0;
339         default:
340                 break;
341         }
342
343         if(arch_irn_get_flags(env->arch_env, node) & arch_irn_flags_ignore)
344                 return -1;
345
346         return 1;
347 }
348
349 static void check_schedule(ir_node *node, void *data) {
350         be_verify_schedule_env_t *env = data;
351         int should_be;
352         int scheduled;
353
354         should_be = should_be_scheduled(env, node);
355         if(should_be == -1)
356                 return;
357
358         scheduled = bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node)) ? 1 : 0;
359         should_be = should_be ? 1 : 0;
360         if(should_be != scheduled) {
361                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should%s be scheduled\n",
362                         node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg), should_be ? "" : " not");
363                 env->problem_found = 1;
364         }
365 }
366
367 /**
368  * Start a walk over the irg and check schedule.
369  */
370 int be_verify_schedule(const be_irg_t *birg)
371 {
372         be_verify_schedule_env_t env;
373
374         env.problem_found = 0;
375         env.irg           = be_get_birg_irg(birg);
376         env.scheduled     = bitset_alloca(get_irg_last_idx(env.irg));
377         env.arch_env      = birg->main_env->arch_env;
378
379         irg_block_walk_graph(env.irg, verify_schedule_walker, NULL, &env);
380         // check if all nodes are scheduled
381         irg_walk_graph(env.irg, check_schedule, NULL, &env);
382
383         return ! env.problem_found;
384 }
385
386
387
388 //---------------------------------------------------------------------------
389
390
391
392 typedef struct _spill_t {
393         ir_node *spill;
394         ir_entity *ent;
395 } spill_t;
396
397 typedef struct {
398         const arch_env_t *arch_env;
399         ir_graph *irg;
400         set *spills;
401         ir_node **reloads;
402         int problem_found;
403 } be_verify_spillslots_env_t;
404
405 static int cmp_spill(const void* d1, const void* d2, size_t size) {
406         const spill_t* s1 = d1;
407         const spill_t* s2 = d2;
408         return s1->spill != s2->spill;
409 }
410
411 static spill_t *find_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node) {
412         spill_t spill;
413
414         spill.spill = node;
415         return set_find(env->spills, &spill, sizeof(spill), HASH_PTR(node));
416 }
417
418 static spill_t *get_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent) {
419         spill_t spill, *res;
420         int hash = HASH_PTR(node);
421
422         spill.spill = node;
423         res = set_find(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
424
425         if(res == NULL) {
426                 spill.ent = ent;
427                 res = set_insert(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
428         }
429
430         return res;
431 }
432
433 static ir_node *get_memory_edge(const ir_node *node) {
434         int i, arity;
435         ir_node *result = NULL;
436
437         arity = get_irn_arity(node);
438         for(i = arity - 1; i >= 0; --i) {
439                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
440                 if(get_irn_mode(arg) == mode_M) {
441                         assert(result == NULL);
442                         result = arg;
443                 }
444         }
445
446         return result;
447 }
448
449 static
450 void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent);
451
452 static
453 void be_check_entity(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent) {
454         if(ent == NULL) {
455                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have an entity assigned\n",
456                            node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
457         }
458 }
459
460 static
461 void collect_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent) {
462         ir_entity *spillent = arch_get_frame_entity(env->arch_env, node);
463         be_check_entity(env, node, spillent);
464         get_spill(env, node, ent);
465
466         if(spillent != ent) {
467                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spill %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
468                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
469                 env->problem_found = 1;
470         }
471 }
472
473 static void collect_memperm(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent) {
474         int i, arity;
475         spill_t spill, *res;
476         int hash = HASH_PTR(node);
477         int out;
478         ir_node* memperm;
479         ir_entity *spillent;
480
481         assert(is_Proj(node));
482
483         memperm = get_Proj_pred(node);
484         out = get_Proj_proj(node);
485
486         spillent = be_get_MemPerm_out_entity(memperm, out);
487         be_check_entity(env, memperm, spillent);
488         if(spillent != ent) {
489                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: MemPerm %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
490                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
491                 env->problem_found = 1;
492         }
493
494         spill.spill = node;
495         res = set_find(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
496         if(res != NULL) {
497                 return;
498         }
499
500         spill.ent = spillent;
501         res = set_insert(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
502
503         for(i = 0, arity = be_get_MemPerm_entity_arity(memperm); i < arity; ++i) {
504                 ir_node* arg = get_irn_n(memperm, i + 1);
505                 ir_entity* argent = be_get_MemPerm_in_entity(memperm, i);
506
507                 collect(env, arg, memperm, argent);
508         }
509 }
510
511 static void collect_memphi(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity *ent) {
512         int i, arity;
513         spill_t spill, *res;
514         int hash = HASH_PTR(node);
515
516         assert(is_Phi(node));
517
518         spill.spill = node;
519         res = set_find(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
520         if(res != NULL) {
521                 return;
522         }
523
524         spill.ent = ent;
525         res = set_insert(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
526
527         // is 1 of the arguments a spill?
528         for(i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
529                 ir_node* arg = get_irn_n(node, i);
530                 collect(env, arg, reload, ent);
531         }
532 }
533
534 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent) {
535         if(be_is_Spill(node)) {
536                 collect_spill(env, node, reload, ent);
537         } else if(is_Proj(node)) {
538                 collect_memperm(env, node, reload, ent);
539         } else if(is_Phi(node) && get_irn_mode(node) == mode_M) {
540                 collect_memphi(env, node, reload, ent);
541         } else {
542                 // Disabled for now, spills might get transformed by the backend
543 #if 0
544                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill, memperm or memphi attached to node %+F found from node %+F in block %+F(%s)\n",
545                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
546                 env->problem_found = 1;
547 #endif
548         }
549 }
550
551 /**
552  * This walker function searches for reloads and collects all the spills
553  * and memphis attached to them.
554  */
555 static void collect_spills_walker(ir_node *node, void *data) {
556         be_verify_spillslots_env_t *env = data;
557         const arch_env_t *arch_env = env->arch_env;
558
559         // @@@ ia32_classify returns classification of Proj_pred :-/
560         if(is_Proj(node))
561                 return;
562
563         if(arch_irn_class_is(arch_env, node, reload)) {
564                 ir_node *spill = get_memory_edge(node);
565                 ir_entity *ent;
566
567                 if(spill == NULL) {
568                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill attached to reload %+F in block %+F(%s)\n",
569                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
570                         env->problem_found = 1;
571                         return;
572                 }
573                 ent = arch_get_frame_entity(env->arch_env, node);
574                 be_check_entity(env, node, ent);
575
576                 collect(env, spill, node, ent);
577                 ARR_APP1(ir_node*, env->reloads, node);
578         }
579 }
580
581 static void check_spillslot_interference(be_verify_spillslots_env_t *env) {
582         int spillcount = set_count(env->spills);
583         spill_t **spills = alloca(spillcount * sizeof(spills[0]));
584         spill_t *spill;
585         int i;
586
587         for(spill = set_first(env->spills), i = 0; spill != NULL; spill = set_next(env->spills), ++i) {
588                 spills[i] = spill;
589         }
590
591         for(i = 0; i < spillcount; ++i) {
592                 spill_t *sp1 = spills[i];
593                 int i2;
594
595                 for(i2 = i+1; i2 < spillcount; ++i2) {
596                         spill_t *sp2 = spills[i2];
597
598                         if(sp1->ent != sp2->ent)
599                                 continue;
600
601                         if(my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill)) {
602                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spillslots for %+F in block %+F(%s) and %+F in block %+F(%s) interfere\n",
603                                         sp1->spill, get_nodes_block(sp1->spill), get_irg_dump_name(env->irg),
604                                         sp2->spill, get_nodes_block(sp2->spill), get_irg_dump_name(env->irg));
605                                 env->problem_found = 1;
606                                 my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill);
607                         }
608                 }
609         }
610 }
611
612 static void check_lonely_spills(ir_node *node, void *data) {
613         be_verify_spillslots_env_t *env = data;
614
615         if(be_is_Spill(node) || (is_Proj(node) && be_is_MemPerm(get_Proj_pred(node)))) {
616                 spill_t *spill = find_spill(env, node);
617                 if(be_is_Spill(node)) {
618                         ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(env->arch_env, node);
619                         be_check_entity(env, node, ent);
620                 }
621
622                 if(spill == NULL) {
623                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) not connected to a reaload\n",
624                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
625                 }
626         }
627 }
628
629 int be_verify_spillslots(const arch_env_t *arch_env, ir_graph *irg)
630 {
631         be_verify_spillslots_env_t env;
632
633         env.arch_env = arch_env;
634         env.irg = irg;
635         env.spills = new_set(cmp_spill, 10);
636         env.reloads = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
637         env.problem_found = 0;
638
639         irg_walk_graph(irg, collect_spills_walker, NULL, &env);
640         irg_walk_graph(irg, check_lonely_spills, NULL, &env);
641
642         check_spillslot_interference(&env);
643
644         DEL_ARR_F(env.reloads);
645         del_set(env.spills);
646
647         return ! env.problem_found;
648 }
649
650
651
652 //---------------------------------------------------------------------------
653
654
655
656 /**
657  * Check, if two values interfere.
658  * @param a The first value.
659  * @param b The second value.
660  * @return 1, if a and b interfere, 0 if not.
661  */
662 static int my_values_interfere(const ir_node *a, const ir_node *b) {
663         const ir_edge_t *edge;
664         ir_node *bb;
665         int a2b = value_dominates(a, b);
666         int b2a = value_dominates(b, a);
667
668         /* If there is no dominance relation, they do not interfere. */
669         if(!a2b && !b2a)
670                 return 0;
671
672         /*
673          * Adjust a and b so, that a dominates b if
674          * a dominates b or vice versa.
675          */
676         if(b2a) {
677                 const ir_node *t = a;
678                 a = b;
679                 b = t;
680         }
681
682         bb = get_nodes_block(b);
683
684         /*
685          * Look at all usages of a.
686          * If there's one usage of a in the block of b, then
687          * we check, if this use is dominated by b, if that's true
688          * a and b interfere. Note that b must strictly dominate the user,
689          * since if b is the last user of in the block, b and a do not
690          * interfere.
691          * Uses of a not in b's block can be disobeyed, because the
692          * check for a being live at the end of b's block is already
693          * performed.
694          */
695         foreach_out_edge(a, edge) {
696                 const ir_node *user = get_edge_src_irn(edge);
697                 if(b == user)
698                         continue;
699
700                 if(get_irn_opcode(user) == iro_End)
701                         continue;
702
703                 // in case of phi arguments we compare with the block the value comes from
704                 if(is_Phi(user)) {
705                         ir_node *phiblock = get_nodes_block(user);
706                         if(phiblock == bb)
707                                 continue;
708                         user = get_irn_n(phiblock, get_edge_src_pos(edge));
709                 }
710
711                 if(value_dominates(b, user))
712                         return 1;
713         }
714
715         return 0;
716 }
717
718
719
720 //---------------------------------------------------------------------------
721
722
723
724 typedef struct _be_verify_register_allocation_env_t {
725         const arch_env_t *arch_env;
726         ir_graph *irg;
727         be_lv_t *lv;
728         int problem_found;
729 } be_verify_register_allocation_env_t;
730
731 static void check_register_constraints(ir_node *node, be_verify_register_allocation_env_t *env) {
732         const arch_env_t      *arch_env = env->arch_env;
733         const arch_register_t *reg;
734         int                   i, arity;
735
736         /* verify output register */
737         if (arch_get_irn_reg_class(arch_env, node, -1) != NULL) {
738                 reg = arch_get_irn_register(arch_env, node);
739                 if (reg == NULL) {
740                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned\n",
741                                         node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
742                         env->problem_found = 1;
743                 }
744                 else if (! arch_register_type_is(reg, joker) && !arch_reg_is_allocatable(arch_env, node, -1, reg)) {
745                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned as output of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
746                                         reg->name, node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
747                         env->problem_found = 1;
748                 }
749         }
750
751         /* verify input register */
752         arity = get_irn_arity(node);
753         for (i = 0; i < arity; ++i) {
754                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
755
756                 if (is_Unknown(pred))
757                         continue;
758
759                 if (is_Bad(pred)) {
760                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) has Bad as input %d\n",
761                                 node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg), i);
762                         env->problem_found = 1;
763                         continue;
764                 }
765
766                 if (arch_get_irn_reg_class(arch_env, node, i) == NULL)
767                         continue;
768
769                 reg = arch_get_irn_register(arch_env, pred);
770                 if (reg == NULL) {
771                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned\n",
772                                    pred, get_nodes_block(pred), get_irg_dump_name(env->irg));
773                         env->problem_found = 1;
774                         continue;
775                 }
776                 else if (! arch_register_type_is(reg, joker) && ! arch_reg_is_allocatable(arch_env, node, i, reg)) {
777                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s as input %d of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
778                                    reg->name, i, node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
779                         env->problem_found = 1;
780                 }
781         }
782 }
783
784 static void check_register_allocation(be_verify_register_allocation_env_t *env,
785                                       const arch_register_class_t *regclass, pset *nodes) {
786         const arch_env_t      *arch_env  = env->arch_env;
787         const arch_register_t *reg       = NULL;
788         int                   fail       = 0;
789         bitset_t              *registers = bitset_alloca(arch_register_class_n_regs(regclass));
790         ir_node               *node;
791
792         foreach_pset(nodes, node) {
793                 if (arch_get_irn_reg_class(arch_env, node, -1) != regclass)
794                         continue;
795
796                 reg = arch_get_irn_register(arch_env, node);
797
798                 /* this problem is already reported in 'check_register_constraints' */
799                 if (! reg)
800                         continue;
801
802                 if (bitset_is_set(registers, reg->index)) {
803                         pset_break(nodes);
804                         fail = 1;
805                         break;
806                 }
807                 bitset_set(registers, reg->index);
808         }
809
810         if (fail) {
811                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned more than once in block %+F(%s)\n",
812                                reg->name, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
813                 env->problem_found = 1;
814
815                 foreach_pset(nodes, node) {
816                         if (arch_get_irn_register(arch_env, node) == reg) {
817                                 ir_fprintf(stderr, "  at node %+F\n", node);
818                         }
819                 }
820         }
821 }
822
823 static void verify_block_register_allocation(ir_node *block, void *data) {
824         be_verify_register_allocation_env_t *env = data;
825         const arch_env_t *arch_env = env->arch_env;
826         const arch_isa_t *isa = arch_env->isa;
827         int i, nregclasses;
828
829         nregclasses = arch_isa_get_n_reg_class(isa);
830         for (i = 0; i < nregclasses; ++i) {
831                 const arch_register_class_t *regclass = arch_isa_get_reg_class(isa, i);
832                 ir_node *node;
833                 pset *live_nodes = pset_new_ptr_default();
834
835                 be_liveness_end_of_block(env->lv, env->arch_env, regclass, block, live_nodes);
836                 check_register_allocation(env, regclass, live_nodes);
837
838                 sched_foreach_reverse(block, node) {
839                         if (is_Phi(node))
840                                 break;
841
842                         be_liveness_transfer(env->arch_env, regclass, node, live_nodes);
843                         check_register_allocation(env, regclass, live_nodes);
844                         check_register_constraints(node, env);
845                 }
846
847                 del_pset(live_nodes);
848         }
849 }
850
851 int be_verify_register_allocation(const arch_env_t *arch_env, ir_graph *irg) {
852         be_verify_register_allocation_env_t env;
853
854         env.arch_env = arch_env;
855         env.irg = irg;
856         env.lv = be_liveness(irg);
857         env.problem_found = 0;
858
859         irg_block_walk_graph(irg, verify_block_register_allocation, NULL, &env);
860
861         be_liveness_free(env.lv);
862
863         return !env.problem_found;
864 }
865
866
867
868 //---------------------------------------------------------------------------
869
870
871
872 typedef struct _verify_out_dead_nodes_env {
873         ir_graph *irg;
874         bitset_t *reachable;
875         int problem_found;
876 } verify_out_dead_nodes_env;
877
878 static void check_out_edges(ir_node *node, verify_out_dead_nodes_env *env) {
879         ir_graph *irg = env->irg;
880         const ir_edge_t* edge;
881
882         if(irn_visited(node))
883                 return;
884         mark_irn_visited(node);
885
886         foreach_out_edge(node, edge) {
887                 ir_node* src = get_edge_src_irn(edge);
888
889                 if(!bitset_is_set(env->reachable, get_irn_idx(src)) && !is_Block(node)) {
890                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) only reachable through out edges from %+F\n",
891                                    src, get_nodes_block(src), get_irg_dump_name(irg), node);
892                         env->problem_found = 1;
893                         continue;
894                 }
895
896                 check_out_edges(src, env);
897         }
898 }
899
900 static void set_reachable(ir_node *node, void* data)
901 {
902         bitset_t* reachable = data;
903         bitset_set(reachable, get_irn_idx(node));
904 }
905
906 int be_verify_out_edges(ir_graph *irg) {
907         verify_out_dead_nodes_env env;
908
909         env.irg           = irg;
910         env.reachable     = bitset_alloca(get_irg_last_idx(irg));
911         env.problem_found = edges_verify(irg);
912
913         irg_walk_in_or_dep_graph(irg, set_reachable, NULL, env.reachable);
914         irg_walk_anchors(irg, set_reachable, NULL, env.reachable);
915         inc_irg_visited(irg);
916         check_out_edges(get_irg_start(irg), &env);
917
918         return ! env.problem_found;
919 }