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