810e4d58066cc8ef94cb27faefa055c764c60aa9
[libfirm] / ir / be / beverify.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2008 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_register_class_t *cls;                 /**< the register class to check for */
57         int                         registers_available;  /**< number of available registers */
58         int                         problem_found;        /**< flag indicating if a problem was found */
59 } be_verify_register_pressure_env_t;
60
61 /**
62  * Print all nodes of a pset into a file.
63  */
64 static void print_living_values(FILE *F, const ir_nodeset_t *live_nodes) {
65         ir_nodeset_iterator_t iter;
66         ir_node *node;
67
68         ir_fprintf(F, "\t");
69         foreach_ir_nodeset(live_nodes, node, iter) {
70                 ir_fprintf(F, "%+F ", node);
71         }
72         ir_fprintf(F, "\n");
73 }
74
75 /**
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         ir_nodeset_t live_nodes;
81         ir_node *irn;
82         int pressure;
83
84         /* collect register pressure info, start with end of a block */
85         // ir_fprintf(stderr, "liveness check %+F\n", block);
86         ir_nodeset_init(&live_nodes);
87         be_liveness_end_of_block(env->lv, env->cls, block,
88                                  &live_nodes);
89
90         // print_living_values(stderr, &live_nodes);
91         pressure = ir_nodeset_size(&live_nodes);
92         if(pressure > env->registers_available) {
93                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high at end of block %+F(%s) (%d/%d):\n",
94                         block, get_irg_dump_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
95                 print_living_values(stderr, &live_nodes);
96                 env->problem_found = 1;
97         }
98
99         sched_foreach_reverse(block, irn) {
100                 if (is_Phi(irn))
101                         break;
102
103                 // print_living_values(stderr, &live_nodes);
104                 be_liveness_transfer(env->cls, irn, &live_nodes);
105
106                 pressure = ir_nodeset_size(&live_nodes);
107
108                 if(pressure > env->registers_available) {
109                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high before node %+F in %+F(%s) (%d/%d):\n",
110                                 irn, block, get_irg_dump_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
111                         print_living_values(stderr, &live_nodes);
112                         env->problem_found = 1;
113                         assert(0);
114                 }
115         }
116         ir_nodeset_destroy(&live_nodes);
117 }
118
119 /**
120  * Start a walk over the irg and check the register pressure.
121  */
122 int be_verify_register_pressure(const be_irg_t *birg,
123                                 const arch_register_class_t *cls,
124                                 ir_graph *irg) {
125         be_verify_register_pressure_env_t env;
126
127         env.lv                  = be_liveness(birg);
128         env.irg                 = irg;
129         env.cls                 = cls;
130         env.registers_available = env.cls->n_regs - be_put_ignore_regs(birg, env.cls, NULL);
131         env.problem_found       = 0;
132
133         be_liveness_assure_sets(env.lv);
134         irg_block_walk_graph(irg, verify_liveness_walker, NULL, &env);
135         be_liveness_free(env.lv);
136
137         return ! env.problem_found;
138 }
139
140
141
142 /*--------------------------------------------------------------------------- */
143
144
145
146 typedef struct be_verify_schedule_env_t_ {
147         int      problem_found;     /**< flags indicating if there was a problem */
148         bitset_t *scheduled;        /**< bitset of scheduled nodes */
149         ir_graph *irg;              /**< the irg to check */
150 } be_verify_schedule_env_t;
151
152 /**
153  * Simple schedule checker.
154  */
155 static void verify_schedule_walker(ir_node *block, void *data) {
156         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*) data;
157         ir_node *node;
158         ir_node *non_phi_found = NULL;
159         int cfchange_found = 0;
160         /* TODO ask arch about delay branches */
161         int delay_branches = 0;
162         int last_timestep = INT_MIN;
163
164         /*
165          * Tests for the following things:
166          *   1. Make sure that all phi nodes are scheduled at the beginning of the block
167          *   2. There is 1 or no control flow changing node scheduled and exactly delay_branches operations after it.
168          *   3. No value is defined after it has been used
169          *   4. mode_T nodes have all projs scheduled behind them followed by Keeps
170          *       (except mode_X projs)
171          */
172         sched_foreach(block, node) {
173                 int i, arity;
174                 int timestep;
175
176                 /* this node is scheduled */
177                 if(bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node))) {
178                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F appears to be schedule twice\n");
179                         env->problem_found = 1;
180                 }
181                 bitset_set(env->scheduled, get_irn_idx(node));
182
183                 /* Check that scheduled nodes are in the correct block */
184                 if(get_nodes_block(node) != block) {
185                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F is in block %+F but scheduled in %+F\n", node, get_nodes_block(node), block);
186                         env->problem_found = 1;
187                 }
188
189                 /* Check that timesteps are increasing */
190                 timestep = sched_get_time_step(node);
191                 if(timestep <= last_timestep) {
192                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Schedule timestep did not increase at node %+F\n",
193                                    node);
194                         env->problem_found = 1;
195                 }
196                 last_timestep = timestep;
197
198                 /* Check that phis come before any other node */
199                 if (is_Phi(node)) {
200                         if (non_phi_found != NULL) {
201                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Phi node %+F scheduled after non-Phi nodes (for example %+F) in block %+F (%s)\n",
202                                         node, non_phi_found, block, get_irg_dump_name(env->irg));
203                                 env->problem_found = 1;
204                         }
205                 } else {
206                         non_phi_found = node;
207                 }
208
209                 /* Check for control flow changing nodes */
210                 if (is_cfop(node) && get_irn_opcode(node) != iro_Start) {
211                         /* check, that only one CF operation is scheduled */
212                         if (cfchange_found == 1) {
213                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: More than 1 control flow changing node (%+F) scheduled in block %+F (%s)\n",
214                                         node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
215                                 env->problem_found = 1;
216                         }
217                         cfchange_found = 1;
218                 } else if (cfchange_found) {
219                         /* proj and keepany aren't real instructions... */
220                         if(!is_Proj(node) && !be_is_Keep(node)) {
221                                 /* check for delay branches */
222                                 if (delay_branches == 0) {
223                                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Node %+F scheduled after control flow changing node (+delay branches) in block %+F (%s)\n",
224                                                 node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
225                                         env->problem_found = 1;
226                                 } else {
227                                         delay_branches--;
228                                 }
229                         }
230                 }
231
232                 /* Check that all uses come before their definitions */
233                 if(!is_Phi(node)) {
234                         int nodetime = sched_get_time_step(node);
235                         for(i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
236                                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
237                                 if(get_nodes_block(arg) != block
238                                    || !sched_is_scheduled(arg))
239                                         continue;
240
241                                 if(sched_get_time_step(arg) >= nodetime) {
242                                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Value %+F used by %+F before it was defined in block %+F (%s)\n",
243                                                    arg, node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
244                                         env->problem_found = 1;
245                                 }
246                         }
247                 }
248
249                 /* Check that no dead nodes are scheduled */
250                 if(get_irn_n_edges(node) == 0) {
251                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F is dead but scheduled in block %+F (%s)\n",
252                                    node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
253                         env->problem_found = 1;
254                 }
255
256                 if(be_is_Keep(node)) {
257                         /* at least 1 of the keep arguments has to be it schedule
258                          * predecessor */
259                         int      arity   = get_irn_arity(node);
260                         int      problem = 1;
261                         ir_node *prev    = sched_prev(node);
262                         while(be_is_Keep(prev))
263                                 prev = sched_prev(prev);
264
265                         for(i = 0; i < arity; ++i) {
266                                 ir_node *in = get_irn_n(node, i);
267                                 in = skip_Proj(in);
268                                 if(in == prev)
269                                         problem = 0;
270                         }
271                         if(problem) {
272                                 ir_fprintf(stderr, "%+F not scheduled after its pred node in block %+F (%s)\n",
273                                            node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
274                                 env->problem_found = 1;
275                         }
276                 }
277         }
278
279         /* check that all delay branches are filled (at least with NOPs) */
280         if (cfchange_found && delay_branches != 0) {
281                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Not all delay slots filled after jump (%d/%d) in block %+F (%s)\n",
282                         block, get_irg_dump_name(env->irg));
283                 env->problem_found = 1;
284         }
285 }
286
287 static int should_be_scheduled(ir_node *node)
288 {
289         if(is_Block(node))
290                 return -1;
291
292         if(is_Proj(node))
293                 return 0;
294
295         if(get_irn_mode(node) == mode_M) {
296                 if(is_Phi(node) || is_Sync(node) || is_Pin(node))
297                         return 0;
298         }
299         if(be_is_Keep(node) && get_irn_opcode(get_nodes_block(node)) == iro_Bad)
300                 return 0;
301
302         switch(get_irn_opcode(node)) {
303         case iro_End:
304         case iro_NoMem:
305         case iro_Bad:
306         case iro_Unknown:
307                 return 0;
308         default:
309                 break;
310         }
311
312         if (arch_irn_get_flags(node) & arch_irn_flags_ignore)
313                 return -1;
314
315         return 1;
316 }
317
318 static void check_schedule(ir_node *node, void *data) {
319         be_verify_schedule_env_t *env = data;
320         int should_be;
321         int scheduled;
322
323         should_be = should_be_scheduled(node);
324         if(should_be == -1)
325                 return;
326
327         scheduled = bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node)) ? 1 : 0;
328         should_be = should_be ? 1 : 0;
329         if(should_be != scheduled) {
330                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should%s be scheduled\n",
331                         node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg), should_be ? "" : " not");
332                 env->problem_found = 1;
333         }
334 }
335
336 /**
337  * Start a walk over the irg and check schedule.
338  */
339 int be_verify_schedule(const be_irg_t *birg)
340 {
341         be_verify_schedule_env_t env;
342
343         env.problem_found = 0;
344         env.irg           = be_get_birg_irg(birg);
345         env.scheduled     = bitset_alloca(get_irg_last_idx(env.irg));
346
347         irg_block_walk_graph(env.irg, verify_schedule_walker, NULL, &env);
348         /* check if all nodes are scheduled */
349         irg_walk_graph(env.irg, check_schedule, NULL, &env);
350
351         return ! env.problem_found;
352 }
353
354
355
356 /*--------------------------------------------------------------------------- */
357
358
359
360 typedef struct _spill_t {
361         ir_node *spill;
362         ir_entity *ent;
363 } spill_t;
364
365 typedef struct {
366         const arch_env_t *arch_env;
367         ir_graph *irg;
368         set *spills;
369         ir_node **reloads;
370         int problem_found;
371 } be_verify_spillslots_env_t;
372
373 static int cmp_spill(const void* d1, const void* d2, size_t size) {
374         const spill_t* s1 = d1;
375         const spill_t* s2 = d2;
376         (void) size;
377
378         return s1->spill != s2->spill;
379 }
380
381 static spill_t *find_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node) {
382         spill_t spill;
383
384         spill.spill = node;
385         return set_find(env->spills, &spill, sizeof(spill), HASH_PTR(node));
386 }
387
388 static spill_t *get_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent) {
389         spill_t spill, *res;
390         int hash = HASH_PTR(node);
391
392         spill.spill = node;
393         res = set_find(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
394
395         if(res == NULL) {
396                 spill.ent = ent;
397                 res = set_insert(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
398         }
399
400         return res;
401 }
402
403 static ir_node *get_memory_edge(const ir_node *node) {
404         int i, arity;
405         ir_node *result = NULL;
406
407         arity = get_irn_arity(node);
408         for(i = arity - 1; i >= 0; --i) {
409                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
410                 if(get_irn_mode(arg) == mode_M) {
411                         assert(result == NULL);
412                         result = arg;
413                 }
414         }
415
416         return result;
417 }
418
419 static
420 void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent);
421
422 static
423 void be_check_entity(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent) {
424         if(ent == NULL) {
425                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have an entity assigned\n",
426                            node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
427         }
428 }
429
430 static
431 void collect_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent) {
432         ir_entity *spillent = arch_get_frame_entity(node);
433         be_check_entity(env, node, spillent);
434         get_spill(env, node, ent);
435
436         if(spillent != ent) {
437                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spill %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
438                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
439                 env->problem_found = 1;
440         }
441 }
442
443 static void collect_memperm(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent) {
444         int i, arity;
445         spill_t spill, *res;
446         int hash = HASH_PTR(node);
447         int out;
448         ir_node* memperm;
449         ir_entity *spillent;
450
451         assert(is_Proj(node));
452
453         memperm = get_Proj_pred(node);
454         out = get_Proj_proj(node);
455
456         spillent = be_get_MemPerm_out_entity(memperm, out);
457         be_check_entity(env, memperm, spillent);
458         if(spillent != ent) {
459                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: MemPerm %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
460                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
461                 env->problem_found = 1;
462         }
463
464         spill.spill = node;
465         res = set_find(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
466         if(res != NULL) {
467                 return;
468         }
469
470         spill.ent = spillent;
471         res = set_insert(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
472
473         for(i = 0, arity = be_get_MemPerm_entity_arity(memperm); i < arity; ++i) {
474                 ir_node* arg = get_irn_n(memperm, i + 1);
475                 ir_entity* argent = be_get_MemPerm_in_entity(memperm, i);
476
477                 collect(env, arg, memperm, argent);
478         }
479 }
480
481 static void collect_memphi(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity *ent) {
482         int i, arity;
483         spill_t spill, *res;
484         int hash = HASH_PTR(node);
485
486         assert(is_Phi(node));
487
488         spill.spill = node;
489         res = set_find(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
490         if(res != NULL) {
491                 return;
492         }
493
494         spill.ent = ent;
495         res = set_insert(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
496
497         /* is 1 of the arguments a spill? */
498         for(i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
499                 ir_node* arg = get_irn_n(node, i);
500                 collect(env, arg, reload, ent);
501         }
502 }
503
504 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent) {
505         if(be_is_Spill(node)) {
506                 collect_spill(env, node, reload, ent);
507         } else if(is_Proj(node)) {
508                 collect_memperm(env, node, reload, ent);
509         } else if(is_Phi(node) && get_irn_mode(node) == mode_M) {
510                 collect_memphi(env, node, reload, ent);
511         } else {
512                 /* Disabled for now, spills might get transformed by the backend */
513 #if 0
514                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill, memperm or memphi attached to node %+F found from node %+F in block %+F(%s)\n",
515                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
516                 env->problem_found = 1;
517 #endif
518         }
519 }
520
521 /**
522  * This walker function searches for reloads and collects all the spills
523  * and memphis attached to them.
524  */
525 static void collect_spills_walker(ir_node *node, void *data) {
526         be_verify_spillslots_env_t *env = data;
527
528         /* @@@ ia32_classify returns classification of Proj_pred :-/ */
529         if(is_Proj(node))
530                 return;
531
532         if (arch_irn_class_is(node, reload)) {
533                 ir_node *spill = get_memory_edge(node);
534                 ir_entity *ent;
535
536                 if(spill == NULL) {
537                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill attached to reload %+F in block %+F(%s)\n",
538                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
539                         env->problem_found = 1;
540                         return;
541                 }
542                 ent = arch_get_frame_entity(node);
543                 be_check_entity(env, node, ent);
544
545                 collect(env, spill, node, ent);
546                 ARR_APP1(ir_node*, env->reloads, node);
547         }
548 }
549
550 static void check_spillslot_interference(be_verify_spillslots_env_t *env) {
551         int spillcount = set_count(env->spills);
552         spill_t **spills = alloca(spillcount * sizeof(spills[0]));
553         spill_t *spill;
554         int i;
555
556         for(spill = set_first(env->spills), i = 0; spill != NULL; spill = set_next(env->spills), ++i) {
557                 spills[i] = spill;
558         }
559
560         for(i = 0; i < spillcount; ++i) {
561                 spill_t *sp1 = spills[i];
562                 int i2;
563
564                 for(i2 = i+1; i2 < spillcount; ++i2) {
565                         spill_t *sp2 = spills[i2];
566
567                         if(sp1->ent != sp2->ent)
568                                 continue;
569
570                         if(my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill)) {
571                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spillslots for %+F in block %+F(%s) and %+F in block %+F(%s) interfere\n",
572                                         sp1->spill, get_nodes_block(sp1->spill), get_irg_dump_name(env->irg),
573                                         sp2->spill, get_nodes_block(sp2->spill), get_irg_dump_name(env->irg));
574                                 env->problem_found = 1;
575                                 my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill);
576                         }
577                 }
578         }
579 }
580
581 static void check_lonely_spills(ir_node *node, void *data) {
582         be_verify_spillslots_env_t *env = data;
583
584         if(be_is_Spill(node) || (is_Proj(node) && be_is_MemPerm(get_Proj_pred(node)))) {
585                 spill_t *spill = find_spill(env, node);
586                 if(be_is_Spill(node)) {
587                         ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(node);
588                         be_check_entity(env, node, ent);
589                 }
590
591                 if(spill == NULL) {
592                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) not connected to a reaload\n",
593                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
594                 }
595         }
596 }
597
598 int be_verify_spillslots(const arch_env_t *arch_env, ir_graph *irg)
599 {
600         be_verify_spillslots_env_t env;
601
602         env.arch_env = arch_env;
603         env.irg = irg;
604         env.spills = new_set(cmp_spill, 10);
605         env.reloads = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
606         env.problem_found = 0;
607
608         irg_walk_graph(irg, collect_spills_walker, NULL, &env);
609         irg_walk_graph(irg, check_lonely_spills, NULL, &env);
610
611         check_spillslot_interference(&env);
612
613         DEL_ARR_F(env.reloads);
614         del_set(env.spills);
615
616         return ! env.problem_found;
617 }
618
619
620
621 /*--------------------------------------------------------------------------- */
622
623
624
625 /**
626  * Check, if two values interfere.
627  * @param a The first value.
628  * @param b The second value.
629  * @return 1, if a and b interfere, 0 if not.
630  */
631 static int my_values_interfere(const ir_node *a, const ir_node *b) {
632         const ir_edge_t *edge;
633         ir_node *bb;
634         int a2b = value_dominates(a, b);
635         int b2a = value_dominates(b, a);
636
637         /* If there is no dominance relation, they do not interfere. */
638         if(!a2b && !b2a)
639                 return 0;
640
641         /*
642          * Adjust a and b so, that a dominates b if
643          * a dominates b or vice versa.
644          */
645         if(b2a) {
646                 const ir_node *t = a;
647                 a = b;
648                 b = t;
649         }
650
651         bb = get_nodes_block(b);
652
653         /*
654          * Look at all usages of a.
655          * If there's one usage of a in the block of b, then
656          * we check, if this use is dominated by b, if that's true
657          * a and b interfere. Note that b must strictly dominate the user,
658          * since if b is the last user of in the block, b and a do not
659          * interfere.
660          * Uses of a not in b's block can be disobeyed, because the
661          * check for a being live at the end of b's block is already
662          * performed.
663          */
664         foreach_out_edge(a, edge) {
665                 const ir_node *user = get_edge_src_irn(edge);
666                 if(b == user)
667                         continue;
668
669                 if(get_irn_opcode(user) == iro_End)
670                         continue;
671
672                 /* in case of phi arguments we compare with the block the value comes from */
673                 if(is_Phi(user)) {
674                         ir_node *phiblock = get_nodes_block(user);
675                         if(phiblock == bb)
676                                 continue;
677                         user = get_irn_n(phiblock, get_edge_src_pos(edge));
678                 }
679
680                 if(value_dominates(b, user))
681                         return 1;
682         }
683
684         return 0;
685 }
686
687
688
689 /*--------------------------------------------------------------------------- */
690
691 static const arch_env_t            *arch_env;
692 static ir_graph                    *irg;
693 static be_lv_t                     *lv;
694 static int                          problem_found;
695 static const arch_register_class_t *regclass;
696 static ir_node                    **registers;
697
698 static void check_register_constraints(ir_node *node)
699 {
700         const arch_register_t *reg;
701         int                   i, arity;
702
703         /* verify output register */
704         if (arch_get_irn_reg_class(node, -1) != NULL) {
705                 reg = arch_get_irn_register(node);
706                 if (reg == NULL) {
707                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned\n",
708                                         node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(irg));
709                         problem_found = 1;
710                 } else if (!arch_register_type_is(reg, joker) && !arch_reg_is_allocatable(node, -1, reg)) {
711                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned as output of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
712                                         reg->name, node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(irg));
713                         problem_found = 1;
714                 }
715         }
716
717         /* verify input register */
718         arity = get_irn_arity(node);
719         for (i = 0; i < arity; ++i) {
720                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
721
722                 if (is_Unknown(pred))
723                         continue;
724
725                 if (is_Bad(pred)) {
726                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) has Bad as input %d\n",
727                                 node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(irg), i);
728                         problem_found = 1;
729                         continue;
730                 }
731
732                 if (arch_get_irn_reg_class(node, i) == NULL)
733                         continue;
734
735                 reg = arch_get_irn_register(pred);
736                 if (reg == NULL) {
737                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned (%+F input constraint)\n",
738                                    pred, get_nodes_block(pred), get_irg_dump_name(irg), node);
739                         problem_found = 1;
740                         continue;
741                 } else if (!arch_register_type_is(reg, joker) && ! arch_reg_is_allocatable(node, i, reg)) {
742                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s as input %d of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
743                                    reg->name, i, node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(irg));
744                         problem_found = 1;
745                 }
746         }
747
748         /* phis should be NOPs at this point, which means all input regs
749          * must be the same as the output reg */
750         if (is_Phi(node)) {
751                 int i, arity;
752
753                 reg = arch_get_irn_register(node);
754
755                 arity = get_irn_arity(node);
756                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
757                         ir_node               *pred     = get_Phi_pred(node, i);
758                         const arch_register_t *pred_reg = arch_get_irn_register(pred);
759
760                         if (reg != pred_reg && !arch_register_type_is(pred_reg, joker)) {
761                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Input %d of %+F in block %+F(%s) uses register %s instead of %s\n",
762                                            i, node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(irg), pred_reg->name, reg->name);
763                                 problem_found = 1;
764                         }
765                 }
766         }
767 }
768
769 static void value_used(ir_node *node) {
770         const arch_register_t *reg;
771         ir_node               *reg_node;
772
773         if (arch_get_irn_reg_class(node, -1) != regclass)
774                 return;
775
776         reg = arch_get_irn_register(node);
777         if (reg->type & arch_register_type_virtual)
778                 return;
779
780         reg_node = registers[reg->index];
781         if (reg_node != NULL && reg_node != node) {
782                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned more than once in block %+F(%s) (nodes %+F %+F)\n",
783                                reg->name, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(irg),
784                                node, reg_node);
785                 problem_found = 1;
786         }
787
788         registers[reg->index] = node;
789 }
790
791 static void value_def(ir_node *node)
792 {
793         const arch_register_t *reg;
794         ir_node               *reg_node;
795
796         if (arch_get_irn_reg_class(node, -1) != regclass)
797                 return;
798
799         reg = arch_get_irn_register(node);
800         if (reg->type & arch_register_type_virtual)
801                 return;
802
803         reg_node = registers[reg->index];
804
805         if (reg_node != node) {
806                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not registered as value for Register %s (but %+F) in block %+F(%s)\n",
807                                node, reg->name, reg_node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(irg));
808                 problem_found = 1;
809         }
810         registers[reg->index] = NULL;
811 }
812
813 static void verify_block_register_allocation(ir_node *block, void *data) {
814         int i, nregclasses;
815         (void) data;
816
817         nregclasses = arch_env_get_n_reg_class(arch_env);
818         for (i = 0; i < nregclasses; ++i) {
819                 ir_node               *node;
820                 int                   idx, i2, n_regs;
821
822                 regclass = arch_env_get_reg_class(arch_env, i);
823
824                 assert(lv->nodes && "live sets must be computed");
825
826                 n_regs    = arch_register_class_n_regs(regclass);
827                 registers = alloca(n_regs * sizeof(registers[0]));
828                 memset(registers, 0, n_regs * sizeof(registers[0]));
829
830                 be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_end, idx) {
831                         ir_node *node = be_lv_get_irn(lv, block, idx);
832                         value_used(node);
833                 }
834
835                 sched_foreach_reverse(block, node) {
836                         int arity;
837
838                         if (get_irn_mode(node) == mode_T) {
839                                 const ir_edge_t *edge;
840                                 foreach_out_edge(node, edge) {
841                                         ir_node *def = get_edge_src_irn(edge);
842                                         value_def(def);
843                                 }
844                         } else {
845                                 value_def(node);
846                         }
847
848                         check_register_constraints(node);
849                         if (is_Phi(node))
850                                 continue;
851
852                         arity = get_irn_arity(node);
853                         for (i2 = 0; i2 < arity; ++i2) {
854                                 ir_node *use = get_irn_n(node, i2);
855                                 value_used(use);
856                         }
857                 }
858
859                 be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_in, idx) {
860                         ir_node *node = be_lv_get_irn(lv, block, idx);
861                         value_def(node);
862                 }
863
864                 /* set must be empty now */
865                 for (i2 = 0; i2 < n_regs; ++i2) {
866                         if (registers[i2] == NULL)
867                                 continue;
868
869                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not live-in and no def found in block %+F(%s)\n",
870                                         registers[i2], block, get_irg_dump_name(irg));
871                         problem_found = 1;
872                 }
873         }
874 }
875
876 int be_verify_register_allocation(const be_irg_t *birg) {
877         arch_env      = be_get_birg_arch_env(birg);
878         irg           = be_get_birg_irg(birg);
879         lv            = be_liveness(birg);
880         problem_found = 0;
881
882         be_liveness_assure_sets(lv);
883         irg_block_walk_graph(irg, verify_block_register_allocation, NULL, NULL);
884
885         be_liveness_free(lv);
886
887         return !problem_found;
888 }
889
890
891
892 /*--------------------------------------------------------------------------- */
893
894
895
896 typedef struct _verify_out_dead_nodes_env {
897         ir_graph *irg;
898         bitset_t *reachable;
899         int problem_found;
900 } verify_out_dead_nodes_env;
901
902 static void check_out_edges(ir_node *node, verify_out_dead_nodes_env *env) {
903         ir_graph *irg = env->irg;
904         const ir_edge_t* edge;
905
906         if (irn_visited_else_mark(node))
907                 return;
908
909         /* we find too many (uncritical) dead nodes in block out edges */
910         if(is_Block(node))
911                 return;
912
913         foreach_out_edge(node, edge) {
914                 ir_node* src = get_edge_src_irn(edge);
915
916                 if(!bitset_is_set(env->reachable, get_irn_idx(src)) && !is_Block(src)) {
917                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) only reachable through out edges from %+F\n",
918                                    src, get_nodes_block(src), get_irg_dump_name(irg), node);
919                         env->problem_found = 1;
920                         continue;
921                 }
922
923                 check_out_edges(src, env);
924         }
925 }
926
927 static void set_reachable(ir_node *node, void* data)
928 {
929         bitset_t* reachable = data;
930         bitset_set(reachable, get_irn_idx(node));
931 }
932
933 int be_verify_out_edges(ir_graph *irg) {
934         verify_out_dead_nodes_env env;
935
936         env.irg           = irg;
937         env.reachable     = bitset_alloca(get_irg_last_idx(irg));
938         env.problem_found = edges_verify(irg);
939
940         irg_walk_in_or_dep_graph(irg, set_reachable, NULL, env.reachable);
941         irg_walk_anchors(irg, set_reachable, NULL, env.reachable);
942         inc_irg_visited(irg);
943         check_out_edges(get_irg_start(irg), &env);
944
945         return ! env.problem_found;
946 }