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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2010 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief       Various verify routines that check a scheduled graph for correctness.
  23  * @author      Matthias Braun
  24  * @date        05.05.2006
  25  */
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include <limits.h>
  29 #include <stdbool.h>
  30
  31 #include "bitset.h"
  32 #include "set.h"
  33 #include "array.h"
  34
  35 #include "irnode.h"
  36 #include "irgraph.h"
  37 #include "irgwalk.h"
  38 #include "irprintf.h"
  39 #include "irdump_t.h"
  40 #include "iredges.h"
  41
  42 #include "beverify.h"
  43 #include "belive.h"
  44 #include "besched.h"
  45 #include "benode.h"
  46 #include "beirg.h"
  47 #include "beintlive_t.h"
  48 #include "belistsched.h"
  49
  50 static bool my_values_interfere(const ir_node *a, const ir_node *b);
  51
  52 typedef struct be_verify_register_pressure_env_t_ {
  53         ir_graph                    *irg;                 /**< the irg to verify */
  54         be_lv_t                     *lv;                  /**< Liveness information. */
  55         const arch_register_class_t *cls;                 /**< the register class to check for */
  56         unsigned                    registers_available;  /**< number of available registers */
  57         bool                        problem_found;        /**< flag indicating if a problem was found */
  58 } be_verify_register_pressure_env_t;
  59
  60 /**
  61  * Print all nodes of a pset into a file.
  62  */
  63 static void print_living_values(FILE *F, const ir_nodeset_t *live_nodes)
  64 {
  65         ir_fprintf(F, "\t");
  66         foreach_ir_nodeset(live_nodes, node, iter) {
  67                 ir_fprintf(F, "%+F ", node);
  68         }
  69         ir_fprintf(F, "\n");
  70 }
  71
  72 static const char *get_irg_name(ir_graph *irg)
  73 {
  74         ir_entity *entity = get_irg_entity(irg);
  75         return get_entity_ld_name(entity);
  76 }
  77
  78 /**
  79  * Check if number of live nodes never exceeds the number of available registers.
  80  */
  81 static void verify_liveness_walker(ir_node *block, void *data)
  82 {
  83         be_verify_register_pressure_env_t *env = (be_verify_register_pressure_env_t *)data;
  84         ir_nodeset_t live_nodes;
  85
  86         /* collect register pressure info, start with end of a block */
  87         ir_nodeset_init(&live_nodes);
  88         be_liveness_end_of_block(env->lv, env->cls, block,
  89                                  &live_nodes);
  90
  91         unsigned 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_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
  95                 print_living_values(stderr, &live_nodes);
  96                 env->problem_found = true;
  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_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
 111                         print_living_values(stderr, &live_nodes);
 112                         env->problem_found = true;
 113                         assert(0);
 114                 }
 115         }
 116         ir_nodeset_destroy(&live_nodes);
 117 }
 118
 119 bool be_verify_register_pressure(ir_graph *irg, const arch_register_class_t *cls)
 120 {
 121         be_verify_register_pressure_env_t env;
 122
 123         env.lv                  = be_liveness_new(irg);
 124         env.irg                 = irg;
 125         env.cls                 = cls;
 126         env.registers_available = be_get_n_allocatable_regs(irg, cls);
 127         env.problem_found       = false;
 128
 129         be_liveness_compute_sets(env.lv);
 130         irg_block_walk_graph(irg, verify_liveness_walker, NULL, &env);
 131         be_liveness_free(env.lv);
 132
 133         return ! env.problem_found;
 134 }
 135
 136 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 137
 138 typedef struct be_verify_schedule_env_t_ {
 139         bool      problem_found; /**< flags indicating a problem */
 140         bitset_t *scheduled;     /**< bitset of scheduled nodes */
 141         ir_graph *irg;           /**< the irg to check */
 142 } be_verify_schedule_env_t;
 143
 144 static void verify_schedule_walker(ir_node *block, void *data)
 145 {
 146         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*) data;
 147         ir_node *non_phi_found  = NULL;
 148         ir_node *cfchange_found = NULL;
 149         int last_timestep = INT_MIN;
 150
 151         /*
 152          * Tests for the following things:
 153          *   1. Make sure that all phi nodes are scheduled at the beginning of the
 154          *      block
 155          *   2. No value is defined after it has been used
 156          *   3. mode_T nodes have all projs scheduled behind them followed by Keeps
 157          *       (except mode_X projs)
 158          */
 159         sched_foreach(block, node) {
 160                 /* this node is scheduled */
 161                 if (bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node))) {
 162                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F appears to be schedule twice\n");
 163                         env->problem_found = true;
 164                 }
 165                 bitset_set(env->scheduled, get_irn_idx(node));
 166
 167                 /* Check that scheduled nodes are in the correct block */
 168                 if (get_nodes_block(node) != block) {
 169                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F is in block %+F but scheduled in %+F\n", node, get_nodes_block(node), block);
 170                         env->problem_found = true;
 171                 }
 172
 173                 /* Check that timesteps are increasing */
 174                 int timestep = sched_get_time_step(node);
 175                 if (timestep <= last_timestep) {
 176                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Schedule timestep did not increase at node %+F\n",
 177                                    node);
 178                         env->problem_found = true;
 179                 }
 180                 last_timestep = timestep;
 181
 182                 if (arch_get_irn_flags(node) & arch_irn_flags_not_scheduled) {
 183                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: flags_not_scheduled node %+F scheduled anyway\n", node);
 184                         env->problem_found = true;
 185                 }
 186
 187                 /* Check that phis come before any other node */
 188                 if (is_Phi(node)) {
 189                         if (non_phi_found != NULL) {
 190                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Phi node %+F scheduled after non-Phi nodes (for example %+F) in block %+F (%s)\n",
 191                                         node, non_phi_found, block, get_irg_name(env->irg));
 192                                 env->problem_found = true;
 193                         }
 194                 } else {
 195                         non_phi_found = node;
 196                 }
 197
 198                 /* Check for control flow changing nodes */
 199                 if (is_cfop(node)) {
 200                         /* check, that only one CF operation is scheduled */
 201                         if (cfchange_found != NULL) {
 202                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Additional control flow changing node %+F scheduled after %+F in block %+F (%s)\n",
 203                                         node, block, cfchange_found, get_irg_name(env->irg));
 204                                 env->problem_found = true;
 205                         } else {
 206                                 cfchange_found = node;
 207                         }
 208                 } else if (cfchange_found != NULL) {
 209                         /* proj and keepany aren't real instructions... */
 210                         if (!is_Proj(node) && !be_is_Keep(node)) {
 211                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Node %+F scheduled after control flow changing node in block %+F (%s)\n",
 212                                            node, block, get_irg_name(env->irg));
 213                                 env->problem_found = true;
 214                         }
 215                 }
 216
 217                 /* Check that all uses come before their definitions */
 218                 if (!is_Phi(node)) {
 219                         sched_timestep_t nodetime = sched_get_time_step(node);
 220                         int              arity    = get_irn_arity(node);
 221                         for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 222                                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
 223                                 if (get_nodes_block(arg) != block || !sched_is_scheduled(arg))
 224                                         continue;
 225
 226                                 if (sched_get_time_step(arg) >= nodetime) {
 227                                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Value %+F used by %+F before it was defined in block %+F (%s)\n",
 228                                                    arg, node, block, get_irg_name(env->irg));
 229                                         env->problem_found = true;
 230                                 }
 231                         }
 232                 }
 233
 234                 /* Check that no dead nodes are scheduled */
 235                 if (get_irn_n_edges(node) == 0) {
 236                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F is dead but scheduled in block %+F (%s)\n",
 237                                    node, block, get_irg_name(env->irg));
 238                         env->problem_found = true;
 239                 }
 240
 241                 if (be_is_Keep(node) || be_is_CopyKeep(node)) {
 242                         /* at least 1 of the keep arguments has to be its schedule
 243                          * predecessor */
 244                         ir_node *prev    = sched_prev(node);
 245                         while (be_is_Keep(prev) || be_is_CopyKeep(prev))
 246                                 prev = sched_prev(prev);
 247
 248                         int  arity = get_irn_arity(node);
 249                         bool found = false;
 250                         while (true) {
 251                                 for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 252                                         ir_node *in = get_irn_n(node, i);
 253                                         in = skip_Proj(in);
 254                                         if (in == prev)
 255                                                 found = true;
 256                                 }
 257                                 if (found)
 258                                         break;
 259                                 prev = sched_prev(prev);
 260                                 if (!is_Phi(prev))
 261                                         break;
 262                         }
 263                         if (!found) {
 264                                 ir_fprintf(stderr, "%+F not scheduled after its pred node in block %+F (%s)\n",
 265                                            node, block, get_irg_name(env->irg));
 266                                 env->problem_found = true;
 267                         }
 268                 }
 269         }
 270 }
 271
 272 static void check_schedule(ir_node *node, void *data)
 273 {
 274         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*)data;
 275         bool should_be = !is_Proj(node) && !(arch_get_irn_flags(node) & arch_irn_flags_not_scheduled);
 276         bool scheduled = bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node));
 277
 278         if (should_be != scheduled) {
 279                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should%s be scheduled\n",
 280                         node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg), should_be ? "" : " not");
 281                 env->problem_found = true;
 282         }
 283 }
 284
 285 bool be_verify_schedule(ir_graph *irg)
 286 {
 287         be_verify_schedule_env_t env;
 288
 289         env.problem_found = false;
 290         env.irg           = irg;
 291         env.scheduled     = bitset_alloca(get_irg_last_idx(env.irg));
 292
 293         irg_block_walk_graph(irg, verify_schedule_walker, NULL, &env);
 294         /* check if all nodes are scheduled */
 295         irg_walk_graph(irg, check_schedule, NULL, &env);
 296
 297         return ! env.problem_found;
 298 }
 299
 300 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 301
 302 typedef struct spill_t {
 303         ir_node *spill;
 304         ir_entity *ent;
 305 } spill_t;
 306
 307 typedef struct {
 308         ir_graph  *irg;
 309         set       *spills;
 310         ir_node  **reloads;
 311         bool       problem_found;
 312 } be_verify_spillslots_env_t;
 313
 314 static int cmp_spill(const void* d1, const void* d2, size_t size)
 315 {
 316         (void) size;
 317         const spill_t* s1 = (const spill_t*)d1;
 318         const spill_t* s2 = (const spill_t*)d2;
 319         return s1->spill != s2->spill;
 320 }
 321
 322 static spill_t *find_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node)
 323 {
 324         spill_t spill;
 325         spill.spill = node;
 326         return set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash_ptr(node));
 327 }
 328
 329 static spill_t *get_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent)
 330 {
 331         int hash = hash_ptr(node);
 332         spill_t spill;
 333         spill.spill = node;
 334         spill_t *res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 335
 336         if (res == NULL) {
 337                 spill.ent = ent;
 338                 res = set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 339         }
 340
 341         return res;
 342 }
 343
 344 static ir_node *get_memory_edge(const ir_node *node)
 345 {
 346         ir_node *result = NULL;
 347         int      arity  = get_irn_arity(node);
 348         for (int i = arity - 1; i >= 0; --i) {
 349                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
 350                 if (get_irn_mode(arg) == mode_M) {
 351                         assert(result == NULL);
 352                         result = arg;
 353                 }
 354         }
 355
 356         return result;
 357 }
 358
 359 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent);
 360
 361 static void be_check_entity(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent)
 362 {
 363         if (ent == NULL) {
 364                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have an entity assigned\n",
 365                            node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 366         }
 367 }
 368
 369 static void collect_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 370 {
 371         ir_entity *spillent = arch_get_frame_entity(node);
 372         be_check_entity(env, node, spillent);
 373         get_spill(env, node, ent);
 374
 375         if (spillent != ent) {
 376                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spill %+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
 382 static void collect_memperm(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 383 {
 384         assert(is_Proj(node));
 385
 386         ir_node *memperm = get_Proj_pred(node);
 387         int      out     = get_Proj_proj(node);
 388
 389         ir_entity *spillent = be_get_MemPerm_out_entity(memperm, out);
 390         be_check_entity(env, memperm, spillent);
 391         if (spillent != ent) {
 392                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: MemPerm %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
 393                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 394                 env->problem_found = true;
 395         }
 396
 397         int hash = hash_ptr(node);
 398         spill_t spill;
 399         spill.spill = node;
 400         spill_t *res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 401         if (res != NULL) {
 402                 return;
 403         }
 404
 405         spill.ent = spillent;
 406         (void)set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 407
 408         int arity = be_get_MemPerm_entity_arity(memperm);
 409         for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 410                 ir_node* arg = get_irn_n(memperm, i + 1);
 411                 ir_entity* argent = be_get_MemPerm_in_entity(memperm, i);
 412
 413                 collect(env, arg, memperm, argent);
 414         }
 415 }
 416
 417 static void collect_memphi(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity *ent)
 418 {
 419         assert(is_Phi(node));
 420
 421         int hash = hash_ptr(node);
 422         spill_t spill;
 423         spill.spill = node;
 424         spill_t *res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 425         if (res != NULL) {
 426                 return;
 427         }
 428
 429         spill.ent = ent;
 430         (void)set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 431
 432         /* is 1 of the arguments a spill? */
 433         int arity = get_irn_arity(node);
 434         for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 435                 ir_node* arg = get_irn_n(node, i);
 436                 collect(env, arg, reload, ent);
 437         }
 438 }
 439
 440 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 441 {
 442         if (be_is_Spill(node)) {
 443                 collect_spill(env, node, reload, ent);
 444         } else if (is_Proj(node)) {
 445                 collect_memperm(env, node, reload, ent);
 446         } else if (is_Phi(node) && get_irn_mode(node) == mode_M) {
 447                 collect_memphi(env, node, reload, ent);
 448         } else {
 449                 /* Disabled for now, spills might get transformed by the backend */
 450 #if 0
 451                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill, memperm or memphi attached to node %+F found from node %+F in block %+F(%s)\n",
 452                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 453                 env->problem_found = true;
 454 #endif
 455         }
 456 }
 457
 458 /**
 459  * This walker function searches for reloads and collects all the spills
 460  * and memphis attached to them.
 461  */
 462 static void collect_spills_walker(ir_node *node, void *data)
 463 {
 464         be_verify_spillslots_env_t *env = (be_verify_spillslots_env_t*)data;
 465
 466         if (be_is_Reload(node)) {
 467                 ir_node *spill = get_memory_edge(node);
 468                 if (spill == NULL) {
 469                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill attached to reload %+F in block %+F(%s)\n",
 470                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 471                         env->problem_found = true;
 472                         return;
 473                 }
 474                 ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(node);
 475                 be_check_entity(env, node, ent);
 476
 477                 collect(env, spill, node, ent);
 478                 ARR_APP1(ir_node*, env->reloads, node);
 479         }
 480 }
 481
 482 static void check_spillslot_interference(be_verify_spillslots_env_t *env)
 483 {
 484         int       spillcount = set_count(env->spills);
 485         spill_t **spills     = ALLOCAN(spill_t*, spillcount);
 486
 487         int s = 0;
 488         foreach_set(env->spills, spill_t, spill) {
 489                 spills[s++] = spill;
 490         }
 491         assert(s == spillcount);
 492
 493         for (int i = 0; i < spillcount; ++i) {
 494                 spill_t *sp1 = spills[i];
 495
 496                 for (int i2 = i+1; i2 < spillcount; ++i2) {
 497                         spill_t *sp2 = spills[i2];
 498
 499                         if (sp1->ent != sp2->ent)
 500                                 continue;
 501
 502                         if (my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill)) {
 503                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spillslots for %+F in block %+F(%s) and %+F in block %+F(%s) interfere\n",
 504                                         sp1->spill, get_nodes_block(sp1->spill), get_irg_name(env->irg),
 505                                         sp2->spill, get_nodes_block(sp2->spill), get_irg_name(env->irg));
 506                                 env->problem_found = true;
 507                                 my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill);
 508                         }
 509                 }
 510         }
 511 }
 512
 513 static void check_lonely_spills(ir_node *node, void *data)
 514 {
 515         be_verify_spillslots_env_t *env = (be_verify_spillslots_env_t*)data;
 516
 517         if (be_is_Spill(node) || (is_Proj(node) && be_is_MemPerm(get_Proj_pred(node)))) {
 518                 spill_t *spill = find_spill(env, node);
 519                 if (be_is_Spill(node)) {
 520                         ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(node);
 521                         be_check_entity(env, node, ent);
 522                 }
 523
 524                 if (spill == NULL) {
 525                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) not connected to a reload\n",
 526                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 527                 }
 528         }
 529 }
 530
 531 bool be_verify_spillslots(ir_graph *irg)
 532 {
 533         be_verify_spillslots_env_t env;
 534
 535         env.irg           = irg;
 536         env.spills        = new_set(cmp_spill, 10);
 537         env.reloads       = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
 538         env.problem_found = false;
 539
 540         irg_walk_graph(irg, collect_spills_walker, NULL, &env);
 541         irg_walk_graph(irg, check_lonely_spills, NULL, &env);
 542
 543         check_spillslot_interference(&env);
 544
 545         DEL_ARR_F(env.reloads);
 546         del_set(env.spills);
 547
 548         return ! env.problem_found;
 549 }
 550
 551 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 552
 553 /**
 554  * Check, if two values interfere.
 555  * @param a The first value.
 556  * @param b The second value.
 557  * @return 1, if a and b interfere, 0 if not.
 558  */
 559 static bool my_values_interfere(const ir_node *a, const ir_node *b)
 560 {
 561         int a2b = value_dominates(a, b);
 562         int b2a = value_dominates(b, a);
 563
 564         /* If there is no dominance relation, they do not interfere. */
 565         if (!a2b && !b2a)
 566                 return false;
 567
 568         /*
 569          * Adjust a and b so, that a dominates b if
 570          * a dominates b or vice versa.
 571          */
 572         if (b2a) {
 573                 const ir_node *t = a;
 574                 a = b;
 575                 b = t;
 576         }
 577
 578         ir_node *bb = get_nodes_block(b);
 579
 580         /*
 581          * Look at all usages of a.
 582          * If there's one usage of a in the block of b, then
 583          * we check, if this use is dominated by b, if that's true
 584          * a and b interfere. Note that b must strictly dominate the user,
 585          * since if b is the last user of in the block, b and a do not
 586          * interfere.
 587          * Uses of a not in b's block can be disobeyed, because the
 588          * check for a being live at the end of b's block is already
 589          * performed.
 590          */
 591         foreach_out_edge(a, edge) {
 592                 const ir_node *user = get_edge_src_irn(edge);
 593                 if (b == user)
 594                         continue;
 595
 596                 if (get_irn_opcode(user) == iro_End)
 597                         continue;
 598
 599                 /* in case of phi arguments we compare with the block the value comes from */
 600                 if (is_Phi(user)) {
 601                         ir_node *phiblock = get_nodes_block(user);
 602                         if (phiblock == bb)
 603                                 continue;
 604                         user = get_irn_n(phiblock, get_edge_src_pos(edge));
 605                 }
 606
 607                 if (value_dominates(b, user))
 608                         return true;
 609         }
 610
 611         return false;
 612 }
 613
 614 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 615
 616 static const arch_env_t  *arch_env;
 617 static ir_graph          *irg;
 618 static be_lv_t           *lv;
 619 static bool               problem_found;
 620 static const ir_node    **registers;
 621
 622 static void check_output_constraints(const ir_node *node)
 623 {
 624         if (arch_get_irn_reg_class(node) == NULL)
 625                 return;
 626
 627         /* verify output register */
 628         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(node);
 629         const arch_register_t     *reg = arch_get_irn_register(node);
 630         if (reg == NULL) {
 631                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned\n",
 632                                 node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 633                 problem_found = true;
 634         } else if (!arch_reg_is_allocatable(req, reg)) {
 635                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned as output of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
 636                                 reg->name, node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 637                 problem_found = true;
 638         }
 639 }
 640
 641 static void check_input_constraints(ir_node *node)
 642 {
 643         /* verify input register */
 644         int arity = get_irn_arity(node);
 645         for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 646                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
 647                 if (is_Bad(pred)) {
 648                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) has Bad as input %d\n",
 649                                 node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg), i);
 650                         problem_found = 1;
 651                         continue;
 652                 }
 653
 654                 const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req_in(node, i);
 655                 if (req->cls == NULL)
 656                         continue;
 657
 658                 const arch_register_req_t *pred_req = arch_get_irn_register_req(pred);
 659                 if (req->width > pred_req->width) {
 660                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) register width of value at input %d too small\n",
 661                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg), i);
 662                         problem_found = 1;
 663                 }
 664
 665                 const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(pred);
 666                 if (reg == NULL) {
 667                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned (%+F input constraint)\n",
 668                                    pred, get_nodes_block(pred), get_irg_name(irg), node);
 669                         problem_found = 1;
 670                         continue;
 671                 } else if (!arch_reg_is_allocatable(req, reg)) {
 672                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s as input %d of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
 673                                    reg->name, i, node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 674                         problem_found = 1;
 675                 }
 676         }
 677
 678         /* phis should be NOPs at this point, which means all input regs
 679          * must be the same as the output reg */
 680         if (is_Phi(node)) {
 681                 const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(node);
 682
 683                 int arity = get_irn_arity(node);
 684                 for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 685                         ir_node               *pred     = get_Phi_pred(node, i);
 686                         const arch_register_t *pred_reg = arch_get_irn_register(pred);
 687
 688                         if (reg != pred_reg && !(pred_reg->type & arch_register_type_virtual)) {
 689                                 const char *pred_name = pred_reg != NULL ? pred_reg->name : "(null)";
 690                                 const char *reg_name  = reg != NULL ? reg->name : "(null)";
 691                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Input %d of %+F in block %+F(%s) uses register %s instead of %s\n",
 692                                            i, node, get_nodes_block(node),
 693                                            get_irg_name(irg), pred_name, reg_name);
 694                                 problem_found = true;
 695                         }
 696                 }
 697         }
 698 }
 699
 700 static void value_used(const ir_node *block, const ir_node *node)
 701 {
 702         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(node);
 703         if (reg == NULL || reg->type & arch_register_type_virtual)
 704                 return;
 705
 706         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(node);
 707         assert(req->width > 0);
 708         unsigned idx = reg->global_index;
 709         for (unsigned i = 0; i < req->width; ++i) {
 710                 const ir_node *reg_node = registers[idx+i];
 711                 if (reg_node != NULL && reg_node != node) {
 712                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned more than once in block %+F(%s) (nodes %+F %+F)\n",
 713                                            reg->name, block, get_irg_name(irg),
 714                                            node, reg_node);
 715                         problem_found = true;
 716                 }
 717                 registers[idx+i] = node;
 718         }
 719 }
 720
 721 static void value_def(const ir_node *node)
 722 {
 723         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(node);
 724
 725         if (reg == NULL || reg->type & arch_register_type_virtual)
 726                 return;
 727
 728         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(node);
 729         assert(req->width > 0);
 730         unsigned idx = reg->global_index;
 731         for (unsigned i = 0; i < req->width; ++i) {
 732                 const ir_node *reg_node = registers[idx+i];
 733
 734                 /* a little cheat, since its so hard to remove all outedges to dead code
 735                  * in the backend. This particular case should never be a problem. */
 736                 if (reg_node == NULL && get_irn_n_edges(node) == 0)
 737                         return;
 738
 739                 if (reg_node != node) {
 740                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not registered as value for Register %s (but %+F) in block %+F(%s)\n",
 741                                    node, reg->name, reg_node, get_nodes_block(node),
 742                                    get_irg_name(irg));
 743                         problem_found = true;
 744                 }
 745                 registers[idx+i] = NULL;
 746         }
 747 }
 748
 749 static void verify_block_register_allocation(ir_node *block, void *data)
 750 {
 751         (void) data;
 752
 753         assert(lv->sets_valid && "live sets must be computed");
 754
 755         unsigned n_regs = arch_env->n_registers;
 756         registers = ALLOCANZ(const ir_node*, n_regs);
 757
 758         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_end, lv_node) {
 759                 value_used(block, lv_node);
 760         }
 761
 762         sched_foreach_reverse(block, node) {
 763                 be_foreach_value(node, value,
 764                         value_def(value);
 765                         check_output_constraints(value);
 766                 );
 767
 768                 check_input_constraints(node);
 769
 770                 /* process uses. (Phi inputs are no real uses) */
 771                 if (!is_Phi(node)) {
 772                         int arity = get_irn_arity(node);
 773                         for (int in = 0; in < arity; ++in) {
 774                                 ir_node *use = get_irn_n(node, in);
 775                                 value_used(block, use);
 776                         }
 777                 }
 778         }
 779
 780         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_in, lv_node) {
 781                 value_def(lv_node);
 782         }
 783
 784         /* set must be empty now */
 785         for (unsigned i = 0; i < n_regs; ++i) {
 786                 if (registers[i] == NULL)
 787                         continue;
 788
 789                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not live-in and no def found in block %+F(%s)\n",
 790                                 registers[i], block, get_irg_name(irg));
 791                 problem_found = true;
 792         }
 793 }
 794
 795 bool be_verify_register_allocation(ir_graph *new_irg)
 796 {
 797         irg           = new_irg;
 798         arch_env      = be_get_irg_arch_env(irg);
 799         lv            = be_liveness_new(irg);
 800         problem_found = false;
 801
 802         be_liveness_compute_sets(lv);
 803         irg_block_walk_graph(irg, verify_block_register_allocation, NULL, NULL);
 804         be_liveness_free(lv);
 805
 806         return !problem_found;
 807 }
 808
 809 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 810
 811 typedef struct lv_walker_t {
 812         be_lv_t *lv;
 813         void *data;
 814 } lv_walker_t;
 815
 816 static const char *lv_flags_to_str(unsigned flags)
 817 {
 818         static const char *states[] = {
 819                 "---",
 820                 "i--",
 821                 "-e-",
 822                 "ie-",
 823                 "--o",
 824                 "i-o",
 825                 "-eo",
 826                 "ieo"
 827         };
 828
 829         return states[flags & 7];
 830 }
 831
 832 static void lv_check_walker(ir_node *bl, void *data)
 833 {
 834         lv_walker_t *w     = (lv_walker_t*)data;
 835         be_lv_t     *fresh = (be_lv_t*)w->data;
 836
 837         be_lv_info_t *curr = ir_nodehashmap_get(be_lv_info_t, &fresh->map, bl);
 838         be_lv_info_t *fr   = ir_nodehashmap_get(be_lv_info_t, &fresh->map, bl);
 839
 840         if (!fr && curr && curr[0].head.n_members > 0) {
 841                 ir_fprintf(stderr, "%+F liveness should be empty but current liveness contains:\n", bl);
 842                 for (unsigned i = 0; i < curr[0].head.n_members; ++i) {
 843                         ir_fprintf(stderr, "\t%+F\n", curr[1 + i].node.node);
 844                 }
 845         } else if (curr) {
 846                 unsigned n_curr  = curr[0].head.n_members;
 847                 unsigned n_fresh = fr[0].head.n_members;
 848
 849                 if (n_curr != n_fresh) {
 850                         ir_fprintf(stderr, "%+F: liveness set sizes differ. curr %d, correct %d\n", bl, n_curr, n_fresh);
 851
 852                         ir_fprintf(stderr, "current:\n");
 853                         for (unsigned i = 0; i < n_curr; ++i) {
 854                                 be_lv_info_node_t *n = &curr[1 + i].node;
 855                                 ir_fprintf(stderr, "%+F %u %+F %s\n", bl, i, n->node, lv_flags_to_str(n->flags));
 856                         }
 857
 858                         ir_fprintf(stderr, "correct:\n");
 859                         for (unsigned i = 0; i < n_fresh; ++i) {
 860                                 be_lv_info_node_t *n = &fr[1 + i].node;
 861                                 ir_fprintf(stderr, "%+F %u %+F %s\n", bl, i, n->node, lv_flags_to_str(n->flags));
 862                         }
 863                 }
 864         }
 865 }
 866
 867 void be_liveness_check(be_lv_t *lv)
 868 {
 869         lv_walker_t w;
 870         be_lv_t *fresh = be_liveness_new(lv->irg);
 871
 872         w.lv   = lv;
 873         w.data = fresh;
 874         irg_block_walk_graph(lv->irg, lv_check_walker, NULL, &w);
 875         be_liveness_free(fresh);
 876 }