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         int                         registers_available;  /**< number of available registers */
  57         int                         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         int pressure;
  86
  87         /* collect register pressure info, start with end of a block */
  88         // ir_fprintf(stderr, "liveness check %+F\n", block);
  89         ir_nodeset_init(&live_nodes);
  90         be_liveness_end_of_block(env->lv, env->cls, block,
  91                                  &live_nodes);
  92
  93         // print_living_values(stderr, &live_nodes);
  94         pressure = ir_nodeset_size(&live_nodes);
  95         if (pressure > env->registers_available) {
  96                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high at end of block %+F(%s) (%d/%d):\n",
  97                         block, get_irg_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
  98                 print_living_values(stderr, &live_nodes);
  99                 env->problem_found = 1;
 100         }
 101
 102         sched_foreach_reverse(block, irn) {
 103                 if (is_Phi(irn))
 104                         break;
 105
 106                 // print_living_values(stderr, &live_nodes);
 107                 be_liveness_transfer(env->cls, irn, &live_nodes);
 108
 109                 pressure = ir_nodeset_size(&live_nodes);
 110
 111                 if (pressure > env->registers_available) {
 112                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high before node %+F in %+F(%s) (%d/%d):\n",
 113                                 irn, block, get_irg_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
 114                         print_living_values(stderr, &live_nodes);
 115                         env->problem_found = 1;
 116                         assert(0);
 117                 }
 118         }
 119         ir_nodeset_destroy(&live_nodes);
 120 }
 121
 122 /**
 123  * Start a walk over the irg and check the register pressure.
 124  */
 125 int be_verify_register_pressure(ir_graph *irg, const arch_register_class_t *cls)
 126 {
 127         be_verify_register_pressure_env_t env;
 128
 129         env.lv                  = be_liveness_new(irg);
 130         env.irg                 = irg;
 131         env.cls                 = cls;
 132         env.registers_available = be_get_n_allocatable_regs(irg, cls);
 133         env.problem_found       = 0;
 134
 135         be_liveness_compute_sets(env.lv);
 136         irg_block_walk_graph(irg, verify_liveness_walker, NULL, &env);
 137         be_liveness_free(env.lv);
 138
 139         return ! env.problem_found;
 140 }
 141
 142 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 143
 144 typedef struct be_verify_schedule_env_t_ {
 145         int       problem_found; /**< flags indicating a problem */
 146         bitset_t *scheduled;     /**< bitset of scheduled nodes */
 147         ir_graph *irg;           /**< the irg to check */
 148 } be_verify_schedule_env_t;
 149
 150 /**
 151  * Simple schedule checker.
 152  */
 153 static void verify_schedule_walker(ir_node *block, void *data)
 154 {
 155         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*) data;
 156         ir_node *non_phi_found  = NULL;
 157         ir_node *cfchange_found = NULL;
 158         int last_timestep = INT_MIN;
 159
 160         /*
 161          * Tests for the following things:
 162          *   1. Make sure that all phi nodes are scheduled at the beginning of the
 163          *      block
 164          *   2. No value is defined after it has been used
 165          *   3. mode_T nodes have all projs scheduled behind them followed by Keeps
 166          *       (except mode_X projs)
 167          */
 168         sched_foreach(block, node) {
 169                 /* this node is scheduled */
 170                 if (bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node))) {
 171                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F appears to be schedule twice\n");
 172                         env->problem_found = 1;
 173                 }
 174                 bitset_set(env->scheduled, get_irn_idx(node));
 175
 176                 /* Check that scheduled nodes are in the correct block */
 177                 if (get_nodes_block(node) != block) {
 178                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F is in block %+F but scheduled in %+F\n", node, get_nodes_block(node), block);
 179                         env->problem_found = 1;
 180                 }
 181
 182                 /* Check that timesteps are increasing */
 183                 int timestep = sched_get_time_step(node);
 184                 if (timestep <= last_timestep) {
 185                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Schedule timestep did not increase at node %+F\n",
 186                                    node);
 187                         env->problem_found = 1;
 188                 }
 189                 last_timestep = timestep;
 190
 191                 /* Check that phis come before any other node */
 192                 if (is_Phi(node)) {
 193                         if (non_phi_found != NULL) {
 194                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Phi node %+F scheduled after non-Phi nodes (for example %+F) in block %+F (%s)\n",
 195                                         node, non_phi_found, block, get_irg_name(env->irg));
 196                                 env->problem_found = 1;
 197                         }
 198                 } else {
 199                         non_phi_found = node;
 200                 }
 201
 202                 /* Check for control flow changing nodes */
 203                 if (is_cfop(node)) {
 204                         /* check, that only one CF operation is scheduled */
 205                         if (cfchange_found != NULL) {
 206                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Additional control flow changing node %+F scheduled after %+F in block %+F (%s)\n",
 207                                         node, block, cfchange_found, get_irg_name(env->irg));
 208                                 env->problem_found = 1;
 209                         } else {
 210                                 cfchange_found = node;
 211                         }
 212                 } else if (cfchange_found != NULL) {
 213                         /* proj and keepany aren't real instructions... */
 214                         if (!is_Proj(node) && !be_is_Keep(node)) {
 215                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Node %+F scheduled after control flow changing node in block %+F (%s)\n",
 216                                            node, block, get_irg_name(env->irg));
 217                                 env->problem_found = 1;
 218                         }
 219                 }
 220
 221                 /* Check that all uses come before their definitions */
 222                 if (!is_Phi(node)) {
 223                         sched_timestep_t nodetime = sched_get_time_step(node);
 224                         int              arity    = get_irn_arity(node);
 225                         for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 226                                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
 227                                 if (get_nodes_block(arg) != block || !sched_is_scheduled(arg))
 228                                         continue;
 229
 230                                 if (sched_get_time_step(arg) >= nodetime) {
 231                                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Value %+F used by %+F before it was defined in block %+F (%s)\n",
 232                                                    arg, node, block, get_irg_name(env->irg));
 233                                         env->problem_found = 1;
 234                                 }
 235                         }
 236                 }
 237
 238                 /* Check that no dead nodes are scheduled */
 239                 if (get_irn_n_edges(node) == 0) {
 240                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F is dead but scheduled in block %+F (%s)\n",
 241                                    node, block, get_irg_name(env->irg));
 242                         env->problem_found = 1;
 243                 }
 244
 245                 if (be_is_Keep(node) || be_is_CopyKeep(node)) {
 246                         /* at least 1 of the keep arguments has to be its schedule
 247                          * predecessor */
 248                         ir_node *prev    = sched_prev(node);
 249                         while (be_is_Keep(prev) || be_is_CopyKeep(prev))
 250                                 prev = sched_prev(prev);
 251
 252                         int  arity = get_irn_arity(node);
 253                         bool found = false;
 254                         while (true) {
 255                                 for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 256                                         ir_node *in = get_irn_n(node, i);
 257                                         in = skip_Proj(in);
 258                                         if (in == prev)
 259                                                 found = true;
 260                                 }
 261                                 if (found)
 262                                         break;
 263                                 prev = sched_prev(prev);
 264                                 if (!is_Phi(prev))
 265                                         break;
 266                         }
 267                         if (!found) {
 268                                 ir_fprintf(stderr, "%+F not scheduled after its pred node in block %+F (%s)\n",
 269                                            node, block, get_irg_name(env->irg));
 270                                 env->problem_found = 1;
 271                         }
 272                 }
 273         }
 274 }
 275
 276 static void check_schedule(ir_node *node, void *data)
 277 {
 278         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*)data;
 279         bool should_be = !is_Proj(node) && !(arch_get_irn_flags(node) & arch_irn_flags_not_scheduled);
 280         bool scheduled = bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node));
 281
 282         if (should_be != scheduled) {
 283                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should%s be scheduled\n",
 284                         node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg), should_be ? "" : " not");
 285                 env->problem_found = 1;
 286         }
 287 }
 288
 289 /**
 290  * Start a walk over the irg and check schedule.
 291  */
 292 int be_verify_schedule(ir_graph *irg)
 293 {
 294         be_verify_schedule_env_t env;
 295
 296         env.problem_found = 0;
 297         env.irg           = irg;
 298         env.scheduled     = bitset_alloca(get_irg_last_idx(env.irg));
 299
 300         irg_block_walk_graph(irg, verify_schedule_walker, NULL, &env);
 301         /* check if all nodes are scheduled */
 302         irg_walk_graph(irg, check_schedule, NULL, &env);
 303
 304         return ! env.problem_found;
 305 }
 306
 307 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 308
 309 typedef struct spill_t {
 310         ir_node *spill;
 311         ir_entity *ent;
 312 } spill_t;
 313
 314 typedef struct {
 315         ir_graph  *irg;
 316         set       *spills;
 317         ir_node  **reloads;
 318         int        problem_found;
 319 } be_verify_spillslots_env_t;
 320
 321 static int cmp_spill(const void* d1, const void* d2, size_t size)
 322 {
 323         (void) size;
 324         const spill_t* s1 = (const spill_t*)d1;
 325         const spill_t* s2 = (const spill_t*)d2;
 326         return s1->spill != s2->spill;
 327 }
 328
 329 static spill_t *find_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node)
 330 {
 331         spill_t spill;
 332         spill.spill = node;
 333         return set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash_ptr(node));
 334 }
 335
 336 static spill_t *get_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent)
 337 {
 338         int hash = hash_ptr(node);
 339         spill_t spill;
 340         spill.spill = node;
 341         spill_t *res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 342
 343         if (res == NULL) {
 344                 spill.ent = ent;
 345                 res = set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 346         }
 347
 348         return res;
 349 }
 350
 351 static ir_node *get_memory_edge(const ir_node *node)
 352 {
 353         ir_node *result = NULL;
 354         int      arity  = get_irn_arity(node);
 355         for (int i = arity - 1; i >= 0; --i) {
 356                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
 357                 if (get_irn_mode(arg) == mode_M) {
 358                         assert(result == NULL);
 359                         result = arg;
 360                 }
 361         }
 362
 363         return result;
 364 }
 365
 366 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent);
 367
 368 static void be_check_entity(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent)
 369 {
 370         if (ent == NULL) {
 371                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have an entity assigned\n",
 372                            node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 373         }
 374 }
 375
 376 static void collect_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 377 {
 378         ir_entity *spillent = arch_get_frame_entity(node);
 379         be_check_entity(env, node, spillent);
 380         get_spill(env, node, ent);
 381
 382         if (spillent != ent) {
 383                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spill %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
 384                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 385                 env->problem_found = 1;
 386         }
 387 }
 388
 389 static void collect_memperm(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 390 {
 391         assert(is_Proj(node));
 392
 393         ir_node *memperm = get_Proj_pred(node);
 394         int      out     = get_Proj_proj(node);
 395
 396         ir_entity *spillent = be_get_MemPerm_out_entity(memperm, out);
 397         be_check_entity(env, memperm, spillent);
 398         if (spillent != ent) {
 399                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: MemPerm %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
 400                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 401                 env->problem_found = 1;
 402         }
 403
 404         int hash = hash_ptr(node);
 405         spill_t spill;
 406         spill.spill = node;
 407         spill_t *res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 408         if (res != NULL) {
 409                 return;
 410         }
 411
 412         spill.ent = spillent;
 413         (void)set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 414
 415         int arity = be_get_MemPerm_entity_arity(memperm);
 416         for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 417                 ir_node* arg = get_irn_n(memperm, i + 1);
 418                 ir_entity* argent = be_get_MemPerm_in_entity(memperm, i);
 419
 420                 collect(env, arg, memperm, argent);
 421         }
 422 }
 423
 424 static void collect_memphi(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity *ent)
 425 {
 426         assert(is_Phi(node));
 427
 428         int hash = hash_ptr(node);
 429         spill_t spill;
 430         spill.spill = node;
 431         spill_t *res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 432         if (res != NULL) {
 433                 return;
 434         }
 435
 436         spill.ent = ent;
 437         (void)set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 438
 439         /* is 1 of the arguments a spill? */
 440         int arity = get_irn_arity(node);
 441         for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 442                 ir_node* arg = get_irn_n(node, i);
 443                 collect(env, arg, reload, ent);
 444         }
 445 }
 446
 447 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 448 {
 449         if (be_is_Spill(node)) {
 450                 collect_spill(env, node, reload, ent);
 451         } else if (is_Proj(node)) {
 452                 collect_memperm(env, node, reload, ent);
 453         } else if (is_Phi(node) && get_irn_mode(node) == mode_M) {
 454                 collect_memphi(env, node, reload, ent);
 455         } else {
 456                 /* Disabled for now, spills might get transformed by the backend */
 457 #if 0
 458                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill, memperm or memphi attached to node %+F found from node %+F in block %+F(%s)\n",
 459                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 460                 env->problem_found = 1;
 461 #endif
 462         }
 463 }
 464
 465 /**
 466  * This walker function searches for reloads and collects all the spills
 467  * and memphis attached to them.
 468  */
 469 static void collect_spills_walker(ir_node *node, void *data)
 470 {
 471         be_verify_spillslots_env_t *env = (be_verify_spillslots_env_t*)data;
 472
 473         if (be_is_Reload(node)) {
 474                 ir_node *spill = get_memory_edge(node);
 475                 if (spill == NULL) {
 476                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill attached to reload %+F in block %+F(%s)\n",
 477                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 478                         env->problem_found = 1;
 479                         return;
 480                 }
 481                 ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(node);
 482                 be_check_entity(env, node, ent);
 483
 484                 collect(env, spill, node, ent);
 485                 ARR_APP1(ir_node*, env->reloads, node);
 486         }
 487 }
 488
 489 static void check_spillslot_interference(be_verify_spillslots_env_t *env)
 490 {
 491         int       spillcount = set_count(env->spills);
 492         spill_t **spills     = ALLOCAN(spill_t*, spillcount);
 493
 494         int s = 0;
 495         foreach_set(env->spills, spill_t, spill) {
 496                 spills[s++] = spill;
 497         }
 498         assert(s == spillcount);
 499
 500         for (int i = 0; i < spillcount; ++i) {
 501                 spill_t *sp1 = spills[i];
 502
 503                 for (int i2 = i+1; i2 < spillcount; ++i2) {
 504                         spill_t *sp2 = spills[i2];
 505
 506                         if (sp1->ent != sp2->ent)
 507                                 continue;
 508
 509                         if (my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill)) {
 510                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spillslots for %+F in block %+F(%s) and %+F in block %+F(%s) interfere\n",
 511                                         sp1->spill, get_nodes_block(sp1->spill), get_irg_name(env->irg),
 512                                         sp2->spill, get_nodes_block(sp2->spill), get_irg_name(env->irg));
 513                                 env->problem_found = 1;
 514                                 my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill);
 515                         }
 516                 }
 517         }
 518 }
 519
 520 static void check_lonely_spills(ir_node *node, void *data)
 521 {
 522         be_verify_spillslots_env_t *env = (be_verify_spillslots_env_t*)data;
 523
 524         if (be_is_Spill(node) || (is_Proj(node) && be_is_MemPerm(get_Proj_pred(node)))) {
 525                 spill_t *spill = find_spill(env, node);
 526                 if (be_is_Spill(node)) {
 527                         ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(node);
 528                         be_check_entity(env, node, ent);
 529                 }
 530
 531                 if (spill == NULL) {
 532                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) not connected to a reload\n",
 533                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 534                 }
 535         }
 536 }
 537
 538 int be_verify_spillslots(ir_graph *irg)
 539 {
 540         be_verify_spillslots_env_t env;
 541
 542         env.irg = irg;
 543         env.spills = new_set(cmp_spill, 10);
 544         env.reloads = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
 545         env.problem_found = 0;
 546
 547         irg_walk_graph(irg, collect_spills_walker, NULL, &env);
 548         irg_walk_graph(irg, check_lonely_spills, NULL, &env);
 549
 550         check_spillslot_interference(&env);
 551
 552         DEL_ARR_F(env.reloads);
 553         del_set(env.spills);
 554
 555         return ! env.problem_found;
 556 }
 557
 558 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 559
 560 /**
 561  * Check, if two values interfere.
 562  * @param a The first value.
 563  * @param b The second value.
 564  * @return 1, if a and b interfere, 0 if not.
 565  */
 566 static bool my_values_interfere(const ir_node *a, const ir_node *b)
 567 {
 568         int a2b = value_dominates(a, b);
 569         int b2a = value_dominates(b, a);
 570
 571         /* If there is no dominance relation, they do not interfere. */
 572         if (!a2b && !b2a)
 573                 return false;
 574
 575         /*
 576          * Adjust a and b so, that a dominates b if
 577          * a dominates b or vice versa.
 578          */
 579         if (b2a) {
 580                 const ir_node *t = a;
 581                 a = b;
 582                 b = t;
 583         }
 584
 585         ir_node *bb = get_nodes_block(b);
 586
 587         /*
 588          * Look at all usages of a.
 589          * If there's one usage of a in the block of b, then
 590          * we check, if this use is dominated by b, if that's true
 591          * a and b interfere. Note that b must strictly dominate the user,
 592          * since if b is the last user of in the block, b and a do not
 593          * interfere.
 594          * Uses of a not in b's block can be disobeyed, because the
 595          * check for a being live at the end of b's block is already
 596          * performed.
 597          */
 598         foreach_out_edge(a, edge) {
 599                 const ir_node *user = get_edge_src_irn(edge);
 600                 if (b == user)
 601                         continue;
 602
 603                 if (get_irn_opcode(user) == iro_End)
 604                         continue;
 605
 606                 /* in case of phi arguments we compare with the block the value comes from */
 607                 if (is_Phi(user)) {
 608                         ir_node *phiblock = get_nodes_block(user);
 609                         if (phiblock == bb)
 610                                 continue;
 611                         user = get_irn_n(phiblock, get_edge_src_pos(edge));
 612                 }
 613
 614                 if (value_dominates(b, user))
 615                         return true;
 616         }
 617
 618         return false;
 619 }
 620
 621 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 622
 623 static const arch_env_t  *arch_env;
 624 static ir_graph          *irg;
 625 static be_lv_t           *lv;
 626 static bool               problem_found;
 627 static const ir_node    **registers;
 628
 629 static void check_output_constraints(const ir_node *node)
 630 {
 631         if (arch_get_irn_reg_class(node) == NULL)
 632                 return;
 633
 634         /* verify output register */
 635         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(node);
 636         const arch_register_t     *reg = arch_get_irn_register(node);
 637         if (reg == NULL) {
 638                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned\n",
 639                                 node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 640                 problem_found = true;
 641         } else if (!arch_reg_is_allocatable(req, reg)) {
 642                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned as output of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
 643                                 reg->name, node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 644                 problem_found = true;
 645         }
 646 }
 647
 648 static void check_input_constraints(ir_node *node)
 649 {
 650         /* verify input register */
 651         int arity = get_irn_arity(node);
 652         for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 653                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
 654                 if (is_Bad(pred)) {
 655                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) has Bad as input %d\n",
 656                                 node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg), i);
 657                         problem_found = 1;
 658                         continue;
 659                 }
 660
 661                 const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req_in(node, i);
 662                 if (req->cls == NULL)
 663                         continue;
 664
 665                 const arch_register_req_t *pred_req = arch_get_irn_register_req(pred);
 666                 if (req->width > pred_req->width) {
 667                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) register width of value at input %d too small\n",
 668                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg), i);
 669                         problem_found = 1;
 670                 }
 671
 672                 const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(pred);
 673                 if (reg == NULL) {
 674                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned (%+F input constraint)\n",
 675                                    pred, get_nodes_block(pred), get_irg_name(irg), node);
 676                         problem_found = 1;
 677                         continue;
 678                 } else if (!arch_reg_is_allocatable(req, reg)) {
 679                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s as input %d of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
 680                                    reg->name, i, node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 681                         problem_found = 1;
 682                 }
 683         }
 684
 685         /* phis should be NOPs at this point, which means all input regs
 686          * must be the same as the output reg */
 687         if (is_Phi(node)) {
 688                 const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(node);
 689
 690                 int arity = get_irn_arity(node);
 691                 for (int i = 0; i < arity; ++i) {
 692                         ir_node               *pred     = get_Phi_pred(node, i);
 693                         const arch_register_t *pred_reg = arch_get_irn_register(pred);
 694
 695                         if (reg != pred_reg && !(pred_reg->type & arch_register_type_joker)) {
 696                                 const char *pred_name = pred_reg != NULL ? pred_reg->name : "(null)";
 697                                 const char *reg_name  = reg != NULL ? reg->name : "(null)";
 698                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Input %d of %+F in block %+F(%s) uses register %s instead of %s\n",
 699                                            i, node, get_nodes_block(node),
 700                                            get_irg_name(irg), pred_name, reg_name);
 701                                 problem_found = 1;
 702                         }
 703                 }
 704         }
 705 }
 706
 707 static void value_used(const ir_node *block, const ir_node *node)
 708 {
 709         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(node);
 710         if (reg == NULL || reg->type & arch_register_type_virtual)
 711                 return;
 712
 713         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(node);
 714         assert(req->width > 0);
 715         unsigned idx = reg->global_index;
 716         for (unsigned i = 0; i < req->width; ++i) {
 717                 const ir_node *reg_node = registers[idx+i];
 718                 if (reg_node != NULL && reg_node != node) {
 719                         const arch_register_t *realreg = &arch_env->registers[idx+i];
 720                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned more than once in block %+F(%s) (nodes %+F %+F)\n",
 721                                            realreg->name, block, get_irg_name(irg),
 722                                            node, reg_node);
 723                         problem_found = true;
 724                 }
 725                 registers[idx+i] = node;
 726         }
 727 }
 728
 729 static void value_def(const ir_node *node)
 730 {
 731         const arch_register_t *reg = arch_get_irn_register(node);
 732
 733         if (reg == NULL || reg->type & arch_register_type_virtual)
 734                 return;
 735
 736         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(node);
 737         assert(req->width > 0);
 738         unsigned idx = reg->global_index;
 739         for (unsigned i = 0; i < req->width; ++i) {
 740                 const ir_node *reg_node = registers[idx+i];
 741
 742                 /* a little cheat, since its so hard to remove all outedges to dead code
 743                  * in the backend. This particular case should never be a problem. */
 744                 if (reg_node == NULL && get_irn_n_edges(node) == 0)
 745                         return;
 746
 747                 if (reg_node != node) {
 748                         const arch_register_t *realreg = &arch_env->registers[idx+i];
 749                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not registered as value for Register %s (but %+F) in block %+F(%s)\n",
 750                                    node, realreg->name, reg_node, get_nodes_block(node),
 751                                    get_irg_name(irg));
 752                         problem_found = true;
 753                 }
 754                 registers[idx+i] = NULL;
 755         }
 756 }
 757
 758 static void verify_block_register_allocation(ir_node *block, void *data)
 759 {
 760         (void) data;
 761
 762         assert(lv->sets_valid && "live sets must be computed");
 763
 764         unsigned n_regs = arch_env->n_registers;
 765         registers = ALLOCANZ(const ir_node*, n_regs);
 766
 767         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_end, lv_node) {
 768                 value_used(block, lv_node);
 769         }
 770
 771         sched_foreach_reverse(block, node) {
 772
 773                 if (get_irn_mode(node) == mode_T) {
 774                         foreach_out_edge(node, edge) {
 775                                 ir_node *def = get_edge_src_irn(edge);
 776                                 value_def(def);
 777                                 check_output_constraints(def);
 778                         }
 779                 } else {
 780                         value_def(node);
 781                         check_output_constraints(node);
 782                 }
 783
 784                 check_input_constraints(node);
 785
 786                 /* process uses. (Phi inputs are no real uses) */
 787                 if (!is_Phi(node)) {
 788                         int arity = get_irn_arity(node);
 789                         for (int in = 0; in < arity; ++in) {
 790                                 ir_node *use = get_irn_n(node, in);
 791                                 value_used(block, use);
 792                         }
 793                 }
 794         }
 795
 796         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_in, lv_node) {
 797                 value_def(lv_node);
 798         }
 799
 800         /* set must be empty now */
 801         for (unsigned i = 0; i < n_regs; ++i) {
 802                 if (registers[i] == NULL)
 803                         continue;
 804
 805                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not live-in and no def found in block %+F(%s)\n",
 806                                 registers[i], block, get_irg_name(irg));
 807                 problem_found = true;
 808         }
 809 }
 810
 811 bool be_verify_register_allocation(ir_graph *new_irg)
 812 {
 813         irg           = new_irg;
 814         arch_env      = be_get_irg_arch_env(irg);
 815         lv            = be_liveness_new(irg);
 816         problem_found = false;
 817
 818         be_liveness_compute_sets(lv);
 819         irg_block_walk_graph(irg, verify_block_register_allocation, NULL, NULL);
 820         be_liveness_free(lv);
 821
 822         return !problem_found;
 823 }
 824
 825 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 826
 827 typedef struct lv_walker_t {
 828         be_lv_t *lv;
 829         void *data;
 830 } lv_walker_t;
 831
 832 static const char *lv_flags_to_str(unsigned flags)
 833 {
 834         static const char *states[] = {
 835                 "---",
 836                 "i--",
 837                 "-e-",
 838                 "ie-",
 839                 "--o",
 840                 "i-o",
 841                 "-eo",
 842                 "ieo"
 843         };
 844
 845         return states[flags & 7];
 846 }
 847
 848 static void lv_check_walker(ir_node *bl, void *data)
 849 {
 850         lv_walker_t *w     = (lv_walker_t*)data;
 851         be_lv_t     *lv    = w->lv;
 852         be_lv_t     *fresh = (be_lv_t*)w->data;
 853
 854         be_lv_info_t *curr = ir_nodehashmap_get(be_lv_info_t, &fresh->map, bl);
 855         be_lv_info_t *fr   = ir_nodehashmap_get(be_lv_info_t, &fresh->map, bl);
 856
 857         if (!fr && curr && curr[0].head.n_members > 0) {
 858                 ir_fprintf(stderr, "%+F liveness should be empty but current liveness contains:\n", bl);
 859                 for (unsigned i = 0; i < curr[0].head.n_members; ++i) {
 860                         ir_fprintf(stderr, "\t%+F\n", get_idx_irn(lv->irg, curr[1 + i].node.idx));
 861                 }
 862         }
 863
 864         else if (curr) {
 865                 unsigned n_curr  = curr[0].head.n_members;
 866                 unsigned n_fresh = fr[0].head.n_members;
 867
 868                 if (n_curr != n_fresh) {
 869                         ir_fprintf(stderr, "%+F: liveness set sizes differ. curr %d, correct %d\n", bl, n_curr, n_fresh);
 870
 871                         ir_fprintf(stderr, "current:\n");
 872                         for (unsigned i = 0; i < n_curr; ++i) {
 873                                 be_lv_info_node_t *n = &curr[1 + i].node;
 874                                 ir_fprintf(stderr, "%+F %u %+F %s\n", bl, i, get_idx_irn(lv->irg, n->idx), lv_flags_to_str(n->flags));
 875                         }
 876
 877                         ir_fprintf(stderr, "correct:\n");
 878                         for (unsigned i = 0; i < n_fresh; ++i) {
 879                                 be_lv_info_node_t *n = &fr[1 + i].node;
 880                                 ir_fprintf(stderr, "%+F %u %+F %s\n", bl, i, get_idx_irn(lv->irg, n->idx), lv_flags_to_str(n->flags));
 881                         }
 882                 }
 883         }
 884 }
 885
 886 void be_liveness_check(be_lv_t *lv)
 887 {
 888         lv_walker_t w;
 889         be_lv_t *fresh = be_liveness_new(lv->irg);
 890
 891         w.lv   = lv;
 892         w.data = fresh;
 893         irg_block_walk_graph(lv->irg, lv_check_walker, NULL, &w);
 894         be_liveness_free(fresh);
 895 }