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 int 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_nodeset_iterator_t iter;
  66         ir_node *node;
  67
  68         ir_fprintf(F, "\t");
  69         foreach_ir_nodeset(live_nodes, node, iter) {
  70                 ir_fprintf(F, "%+F ", node);
  71         }
  72         ir_fprintf(F, "\n");
  73 }
  74
  75 static const char *get_irg_name(ir_graph *irg)
  76 {
  77         ir_entity *entity = get_irg_entity(irg);
  78         return get_entity_ld_name(entity);
  79 }
  80
  81 /**
  82  * Check if number of live nodes never exceeds the number of available registers.
  83  */
  84 static void verify_liveness_walker(ir_node *block, void *data)
  85 {
  86         be_verify_register_pressure_env_t *env = (be_verify_register_pressure_env_t *)data;
  87         ir_nodeset_t live_nodes;
  88         ir_node *irn;
  89         int pressure;
  90
  91         /* collect register pressure info, start with end of a block */
  92         // ir_fprintf(stderr, "liveness check %+F\n", block);
  93         ir_nodeset_init(&live_nodes);
  94         be_liveness_end_of_block(env->lv, env->cls, block,
  95                                  &live_nodes);
  96
  97         // print_living_values(stderr, &live_nodes);
  98         pressure = ir_nodeset_size(&live_nodes);
  99         if (pressure > env->registers_available) {
 100                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high at end of block %+F(%s) (%d/%d):\n",
 101                         block, get_irg_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
 102                 print_living_values(stderr, &live_nodes);
 103                 env->problem_found = 1;
 104         }
 105
 106         sched_foreach_reverse(block, irn) {
 107                 if (is_Phi(irn))
 108                         break;
 109
 110                 // print_living_values(stderr, &live_nodes);
 111                 be_liveness_transfer(env->cls, irn, &live_nodes);
 112
 113                 pressure = ir_nodeset_size(&live_nodes);
 114
 115                 if (pressure > env->registers_available) {
 116                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high before node %+F in %+F(%s) (%d/%d):\n",
 117                                 irn, block, get_irg_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
 118                         print_living_values(stderr, &live_nodes);
 119                         env->problem_found = 1;
 120                         assert(0);
 121                 }
 122         }
 123         ir_nodeset_destroy(&live_nodes);
 124 }
 125
 126 /**
 127  * Start a walk over the irg and check the register pressure.
 128  */
 129 int be_verify_register_pressure(ir_graph *irg, const arch_register_class_t *cls)
 130 {
 131         be_verify_register_pressure_env_t env;
 132
 133         env.lv                  = be_liveness_new(irg);
 134         env.irg                 = irg;
 135         env.cls                 = cls;
 136         env.registers_available = be_get_n_allocatable_regs(irg, cls);
 137         env.problem_found       = 0;
 138
 139         be_liveness_compute_sets(env.lv);
 140         irg_block_walk_graph(irg, verify_liveness_walker, NULL, &env);
 141         be_liveness_free(env.lv);
 142
 143         return ! env.problem_found;
 144 }
 145
 146 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 147
 148 typedef struct be_verify_schedule_env_t_ {
 149         int       problem_found; /**< flags indicating a problem */
 150         bitset_t *scheduled;     /**< bitset of scheduled nodes */
 151         ir_graph *irg;           /**< the irg to check */
 152 } be_verify_schedule_env_t;
 153
 154 /**
 155  * Simple schedule checker.
 156  */
 157 static void verify_schedule_walker(ir_node *block, void *data)
 158 {
 159         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*) data;
 160         ir_node *node;
 161         ir_node *non_phi_found  = NULL;
 162         ir_node *cfchange_found = NULL;
 163         int last_timestep = INT_MIN;
 164
 165         /*
 166          * Tests for the following things:
 167          *   1. Make sure that all phi nodes are scheduled at the beginning of the
 168          *      block
 169          *   2. No value is defined after it has been used
 170          *   3. mode_T nodes have all projs scheduled behind them followed by Keeps
 171          *       (except mode_X projs)
 172          */
 173         sched_foreach(block, node) {
 174                 int timestep;
 175
 176                 /* this node is scheduled */
 177                 if (bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node))) {
 178                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F appears to be schedule twice\n");
 179                         env->problem_found = 1;
 180                 }
 181                 bitset_set(env->scheduled, get_irn_idx(node));
 182
 183                 /* Check that scheduled nodes are in the correct block */
 184                 if (get_nodes_block(node) != block) {
 185                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F is in block %+F but scheduled in %+F\n", node, get_nodes_block(node), block);
 186                         env->problem_found = 1;
 187                 }
 188
 189                 /* Check that timesteps are increasing */
 190                 timestep = sched_get_time_step(node);
 191                 if (timestep <= last_timestep) {
 192                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Schedule timestep did not increase at node %+F\n",
 193                                    node);
 194                         env->problem_found = 1;
 195                 }
 196                 last_timestep = timestep;
 197
 198                 /* Check that phis come before any other node */
 199                 if (is_Phi(node)) {
 200                         if (non_phi_found != NULL) {
 201                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Phi node %+F scheduled after non-Phi nodes (for example %+F) in block %+F (%s)\n",
 202                                         node, non_phi_found, block, get_irg_name(env->irg));
 203                                 env->problem_found = 1;
 204                         }
 205                 } else {
 206                         non_phi_found = node;
 207                 }
 208
 209                 /* Check for control flow changing nodes */
 210                 if (is_cfop(node)) {
 211                         /* check, that only one CF operation is scheduled */
 212                         if (cfchange_found != NULL) {
 213                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Additional control flow changing node %+F scheduled after %+F in block %+F (%s)\n",
 214                                         node, block, cfchange_found, get_irg_name(env->irg));
 215                                 env->problem_found = 1;
 216                         } else {
 217                                 cfchange_found = node;
 218                         }
 219                 } else if (cfchange_found != NULL) {
 220                         /* proj and keepany aren't real instructions... */
 221                         if (!is_Proj(node) && !be_is_Keep(node)) {
 222                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Node %+F scheduled after control flow changing node in block %+F (%s)\n",
 223                                            node, block, get_irg_name(env->irg));
 224                                 env->problem_found = 1;
 225                         }
 226                 }
 227
 228                 /* Check that all uses come before their definitions */
 229                 if (!is_Phi(node)) {
 230                         int i;
 231                         int arity;
 232                         sched_timestep_t nodetime = sched_get_time_step(node);
 233                         for (i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
 234                                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
 235                                 if (get_nodes_block(arg) != block
 236                                    || !sched_is_scheduled(arg))
 237                                         continue;
 238
 239                                 if (sched_get_time_step(arg) >= nodetime) {
 240                                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Value %+F used by %+F before it was defined in block %+F (%s)\n",
 241                                                    arg, node, block, get_irg_name(env->irg));
 242                                         env->problem_found = 1;
 243                                 }
 244                         }
 245                 }
 246
 247                 /* Check that no dead nodes are scheduled */
 248                 if (get_irn_n_edges(node) == 0) {
 249                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F is dead but scheduled in block %+F (%s)\n",
 250                                    node, block, get_irg_name(env->irg));
 251                         env->problem_found = 1;
 252                 }
 253
 254                 if (be_is_Keep(node) || be_is_CopyKeep(node)) {
 255                         /* at least 1 of the keep arguments has to be its schedule
 256                          * predecessor */
 257                         int      arity   = get_irn_arity(node);
 258                         bool     found   = false;
 259                         ir_node *prev    = sched_prev(node);
 260                         while (be_is_Keep(prev) || be_is_CopyKeep(prev))
 261                                 prev = sched_prev(prev);
 262
 263                         while (true) {
 264                                 int i;
 265                                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 266                                         ir_node *in = get_irn_n(node, i);
 267                                         in = skip_Proj(in);
 268                                         if (in == prev)
 269                                                 found = true;
 270                                 }
 271                                 if (found)
 272                                         break;
 273                                 prev = sched_prev(prev);
 274                                 if (!is_Phi(prev))
 275                                         break;
 276                         }
 277                         if (!found) {
 278                                 ir_fprintf(stderr, "%+F not scheduled after its pred node in block %+F (%s)\n",
 279                                            node, block, get_irg_name(env->irg));
 280                                 env->problem_found = 1;
 281                         }
 282                 }
 283         }
 284 }
 285
 286 static void check_schedule(ir_node *node, void *data)
 287 {
 288         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*)data;
 289         bool should_be = !is_Proj(node) && !(arch_get_irn_flags(node) & arch_irn_flags_not_scheduled);
 290         bool scheduled = bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node));
 291
 292         if (should_be != scheduled) {
 293                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should%s be scheduled\n",
 294                         node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg), should_be ? "" : " not");
 295                 env->problem_found = 1;
 296         }
 297 }
 298
 299 /**
 300  * Start a walk over the irg and check schedule.
 301  */
 302 int be_verify_schedule(ir_graph *irg)
 303 {
 304         be_verify_schedule_env_t env;
 305
 306         env.problem_found = 0;
 307         env.irg           = irg;
 308         env.scheduled     = bitset_alloca(get_irg_last_idx(env.irg));
 309
 310         irg_block_walk_graph(irg, verify_schedule_walker, NULL, &env);
 311         /* check if all nodes are scheduled */
 312         irg_walk_graph(irg, check_schedule, NULL, &env);
 313
 314         return ! env.problem_found;
 315 }
 316
 317
 318
 319 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 320
 321
 322
 323 typedef struct spill_t {
 324         ir_node *spill;
 325         ir_entity *ent;
 326 } spill_t;
 327
 328 typedef struct {
 329         ir_graph  *irg;
 330         set       *spills;
 331         ir_node  **reloads;
 332         int        problem_found;
 333 } be_verify_spillslots_env_t;
 334
 335 static int cmp_spill(const void* d1, const void* d2, size_t size)
 336 {
 337         const spill_t* s1 = (const spill_t*)d1;
 338         const spill_t* s2 = (const spill_t*)d2;
 339         (void) size;
 340
 341         return s1->spill != s2->spill;
 342 }
 343
 344 static spill_t *find_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node)
 345 {
 346         spill_t spill;
 347
 348         spill.spill = node;
 349         return set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash_ptr(node));
 350 }
 351
 352 static spill_t *get_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent)
 353 {
 354         spill_t spill, *res;
 355         int hash = hash_ptr(node);
 356
 357         spill.spill = node;
 358         res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 359
 360         if (res == NULL) {
 361                 spill.ent = ent;
 362                 res = set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 363         }
 364
 365         return res;
 366 }
 367
 368 static ir_node *get_memory_edge(const ir_node *node)
 369 {
 370         int i, arity;
 371         ir_node *result = NULL;
 372
 373         arity = get_irn_arity(node);
 374         for (i = arity - 1; i >= 0; --i) {
 375                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
 376                 if (get_irn_mode(arg) == mode_M) {
 377                         assert(result == NULL);
 378                         result = arg;
 379                 }
 380         }
 381
 382         return result;
 383 }
 384
 385 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent);
 386
 387 static void be_check_entity(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent)
 388 {
 389         if (ent == NULL) {
 390                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have an entity assigned\n",
 391                            node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 392         }
 393 }
 394
 395 static void collect_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 396 {
 397         ir_entity *spillent = arch_get_frame_entity(node);
 398         be_check_entity(env, node, spillent);
 399         get_spill(env, node, ent);
 400
 401         if (spillent != ent) {
 402                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spill %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
 403                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 404                 env->problem_found = 1;
 405         }
 406 }
 407
 408 static void collect_memperm(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 409 {
 410         int i, arity;
 411         spill_t spill, *res;
 412         int hash = hash_ptr(node);
 413         int out;
 414         ir_node* memperm;
 415         ir_entity *spillent;
 416
 417         assert(is_Proj(node));
 418
 419         memperm = get_Proj_pred(node);
 420         out = get_Proj_proj(node);
 421
 422         spillent = be_get_MemPerm_out_entity(memperm, out);
 423         be_check_entity(env, memperm, spillent);
 424         if (spillent != ent) {
 425                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: MemPerm %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
 426                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 427                 env->problem_found = 1;
 428         }
 429
 430         spill.spill = node;
 431         res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 432         if (res != NULL) {
 433                 return;
 434         }
 435
 436         spill.ent = spillent;
 437         res = set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 438
 439         for (i = 0, arity = be_get_MemPerm_entity_arity(memperm); i < arity; ++i) {
 440                 ir_node* arg = get_irn_n(memperm, i + 1);
 441                 ir_entity* argent = be_get_MemPerm_in_entity(memperm, i);
 442
 443                 collect(env, arg, memperm, argent);
 444         }
 445 }
 446
 447 static void collect_memphi(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity *ent)
 448 {
 449         int i, arity;
 450         spill_t spill, *res;
 451         int hash = hash_ptr(node);
 452
 453         assert(is_Phi(node));
 454
 455         spill.spill = node;
 456         res = set_find(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 457         if (res != NULL) {
 458                 return;
 459         }
 460
 461         spill.ent = ent;
 462         res = set_insert(spill_t, env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
 463
 464         /* is 1 of the arguments a spill? */
 465         for (i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
 466                 ir_node* arg = get_irn_n(node, i);
 467                 collect(env, arg, reload, ent);
 468         }
 469 }
 470
 471 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent)
 472 {
 473         if (be_is_Spill(node)) {
 474                 collect_spill(env, node, reload, ent);
 475         } else if (is_Proj(node)) {
 476                 collect_memperm(env, node, reload, ent);
 477         } else if (is_Phi(node) && get_irn_mode(node) == mode_M) {
 478                 collect_memphi(env, node, reload, ent);
 479         } else {
 480                 /* Disabled for now, spills might get transformed by the backend */
 481 #if 0
 482                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill, memperm or memphi attached to node %+F found from node %+F in block %+F(%s)\n",
 483                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 484                 env->problem_found = 1;
 485 #endif
 486         }
 487 }
 488
 489 /**
 490  * This walker function searches for reloads and collects all the spills
 491  * and memphis attached to them.
 492  */
 493 static void collect_spills_walker(ir_node *node, void *data)
 494 {
 495         be_verify_spillslots_env_t *env = (be_verify_spillslots_env_t*)data;
 496
 497         if (be_is_Reload(node)) {
 498                 ir_node *spill = get_memory_edge(node);
 499                 ir_entity *ent;
 500
 501                 if (spill == NULL) {
 502                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill attached to reload %+F in block %+F(%s)\n",
 503                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 504                         env->problem_found = 1;
 505                         return;
 506                 }
 507                 ent = arch_get_frame_entity(node);
 508                 be_check_entity(env, node, ent);
 509
 510                 collect(env, spill, node, ent);
 511                 ARR_APP1(ir_node*, env->reloads, node);
 512         }
 513 }
 514
 515 static void check_spillslot_interference(be_verify_spillslots_env_t *env)
 516 {
 517         int       spillcount = set_count(env->spills);
 518         spill_t **spills     = ALLOCAN(spill_t*, spillcount);
 519         int       i;
 520
 521         i = 0;
 522         foreach_set(env->spills, spill_t, spill) {
 523                 spills[i++] = spill;
 524         }
 525
 526         for (i = 0; i < spillcount; ++i) {
 527                 spill_t *sp1 = spills[i];
 528                 int i2;
 529
 530                 for (i2 = i+1; i2 < spillcount; ++i2) {
 531                         spill_t *sp2 = spills[i2];
 532
 533                         if (sp1->ent != sp2->ent)
 534                                 continue;
 535
 536                         if (my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill)) {
 537                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spillslots for %+F in block %+F(%s) and %+F in block %+F(%s) interfere\n",
 538                                         sp1->spill, get_nodes_block(sp1->spill), get_irg_name(env->irg),
 539                                         sp2->spill, get_nodes_block(sp2->spill), get_irg_name(env->irg));
 540                                 env->problem_found = 1;
 541                                 my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill);
 542                         }
 543                 }
 544         }
 545 }
 546
 547 static void check_lonely_spills(ir_node *node, void *data)
 548 {
 549         be_verify_spillslots_env_t *env = (be_verify_spillslots_env_t*)data;
 550
 551         if (be_is_Spill(node) || (is_Proj(node) && be_is_MemPerm(get_Proj_pred(node)))) {
 552                 spill_t *spill = find_spill(env, node);
 553                 if (be_is_Spill(node)) {
 554                         ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(node);
 555                         be_check_entity(env, node, ent);
 556                 }
 557
 558                 if (spill == NULL) {
 559                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) not connected to a reload\n",
 560                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(env->irg));
 561                 }
 562         }
 563 }
 564
 565 int be_verify_spillslots(ir_graph *irg)
 566 {
 567         be_verify_spillslots_env_t env;
 568
 569         env.irg = irg;
 570         env.spills = new_set(cmp_spill, 10);
 571         env.reloads = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
 572         env.problem_found = 0;
 573
 574         irg_walk_graph(irg, collect_spills_walker, NULL, &env);
 575         irg_walk_graph(irg, check_lonely_spills, NULL, &env);
 576
 577         check_spillslot_interference(&env);
 578
 579         DEL_ARR_F(env.reloads);
 580         del_set(env.spills);
 581
 582         return ! env.problem_found;
 583 }
 584
 585
 586
 587 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 588
 589
 590
 591 /**
 592  * Check, if two values interfere.
 593  * @param a The first value.
 594  * @param b The second value.
 595  * @return 1, if a and b interfere, 0 if not.
 596  */
 597 static int my_values_interfere(const ir_node *a, const ir_node *b)
 598 {
 599         ir_node *bb;
 600         int a2b = value_dominates(a, b);
 601         int b2a = value_dominates(b, a);
 602
 603         /* If there is no dominance relation, they do not interfere. */
 604         if (!a2b && !b2a)
 605                 return 0;
 606
 607         /*
 608          * Adjust a and b so, that a dominates b if
 609          * a dominates b or vice versa.
 610          */
 611         if (b2a) {
 612                 const ir_node *t = a;
 613                 a = b;
 614                 b = t;
 615         }
 616
 617         bb = get_nodes_block(b);
 618
 619         /*
 620          * Look at all usages of a.
 621          * If there's one usage of a in the block of b, then
 622          * we check, if this use is dominated by b, if that's true
 623          * a and b interfere. Note that b must strictly dominate the user,
 624          * since if b is the last user of in the block, b and a do not
 625          * interfere.
 626          * Uses of a not in b's block can be disobeyed, because the
 627          * check for a being live at the end of b's block is already
 628          * performed.
 629          */
 630         foreach_out_edge(a, edge) {
 631                 const ir_node *user = get_edge_src_irn(edge);
 632                 if (b == user)
 633                         continue;
 634
 635                 if (get_irn_opcode(user) == iro_End)
 636                         continue;
 637
 638                 /* in case of phi arguments we compare with the block the value comes from */
 639                 if (is_Phi(user)) {
 640                         ir_node *phiblock = get_nodes_block(user);
 641                         if (phiblock == bb)
 642                                 continue;
 643                         user = get_irn_n(phiblock, get_edge_src_pos(edge));
 644                 }
 645
 646                 if (value_dominates(b, user))
 647                         return 1;
 648         }
 649
 650         return 0;
 651 }
 652
 653
 654
 655 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 656
 657 static const arch_env_t            *arch_env;
 658 static ir_graph                    *irg;
 659 static be_lv_t                     *lv;
 660 static bool                         problem_found;
 661 static const ir_node              **registers;
 662
 663 static void check_output_constraints(const ir_node *node)
 664 {
 665         if (arch_get_irn_reg_class(node) == NULL)
 666                 return;
 667
 668         /* verify output register */
 669         const arch_register_req_t *req = arch_get_irn_register_req(node);
 670         const arch_register_t     *reg = arch_get_irn_register(node);
 671         if (reg == NULL) {
 672                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned\n",
 673                                 node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 674                 problem_found = true;
 675         } else if (!arch_reg_is_allocatable(req, reg)) {
 676                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned as output of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
 677                                 reg->name, node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 678                 problem_found = true;
 679         }
 680 }
 681
 682 static void check_input_constraints(ir_node *node)
 683 {
 684         const arch_register_t *reg;
 685         int                    i, arity;
 686
 687         /* verify input register */
 688         arity = get_irn_arity(node);
 689         for (i = 0; i < arity; ++i) {
 690                 const arch_register_req_t *req      = arch_get_irn_register_req_in(node, i);
 691                 ir_node                   *pred     = get_irn_n(node, i);
 692                 const arch_register_req_t *pred_req = arch_get_irn_register_req(pred);
 693
 694                 if (is_Bad(pred)) {
 695                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) has Bad as input %d\n",
 696                                 node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg), i);
 697                         problem_found = 1;
 698                         continue;
 699                 }
 700                 if (req->cls == NULL)
 701                         continue;
 702
 703                 if (req->width > pred_req->width) {
 704                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) register width of value at input %d too small\n",
 705                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg), i);
 706                         problem_found = 1;
 707                 }
 708
 709                 reg = arch_get_irn_register(pred);
 710                 if (req->type & arch_register_req_type_aligned) {
 711                         if (reg->index % req->width != 0) {
 712                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) register allignment not fulfilled\n",
 713                                            node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg), i);
 714                                 problem_found = 1;
 715                         }
 716                 }
 717
 718                 if (reg == NULL) {
 719                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned (%+F input constraint)\n",
 720                                    pred, get_nodes_block(pred), get_irg_name(irg), node);
 721                         problem_found = 1;
 722                         continue;
 723                 } else if (!arch_reg_is_allocatable(req, reg)) {
 724                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s as input %d of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
 725                                    reg->name, i, node, get_nodes_block(node), get_irg_name(irg));
 726                         problem_found = 1;
 727                 }
 728         }
 729
 730         /* phis should be NOPs at this point, which means all input regs
 731          * must be the same as the output reg */
 732         if (is_Phi(node)) {
 733                 reg = arch_get_irn_register(node);
 734
 735                 arity = get_irn_arity(node);
 736                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
 737                         ir_node               *pred     = get_Phi_pred(node, i);
 738                         const arch_register_t *pred_reg = arch_get_irn_register(pred);
 739
 740                         if (reg != pred_reg && !(pred_reg->type & arch_register_type_joker)) {
 741                                 const char *pred_name = pred_reg != NULL ? pred_reg->name : "(null)";
 742                                 const char *reg_name  = reg != NULL ? reg->name : "(null)";
 743                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Input %d of %+F in block %+F(%s) uses register %s instead of %s\n",
 744                                            i, node, get_nodes_block(node),
 745                                            get_irg_name(irg), pred_name, reg_name);
 746                                 problem_found = 1;
 747                         }
 748                 }
 749         }
 750 }
 751
 752 static void value_used(const ir_node *block, const ir_node *node)
 753 {
 754         const arch_register_t     *reg = arch_get_irn_register(node);
 755         const arch_register_req_t *req;
 756         unsigned                   i;
 757         unsigned                   idx;
 758
 759         if (reg == NULL || reg->type & arch_register_type_virtual)
 760                 return;
 761
 762         req = arch_get_irn_register_req(node);
 763         assert(req->width > 0);
 764         idx = reg->global_index;
 765         for (i = 0; i < req->width; ++i) {
 766                 const ir_node *reg_node = registers[idx+i];
 767                 if (reg_node != NULL && reg_node != node) {
 768                         const arch_register_t *realreg = &arch_env->registers[idx+i];
 769                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned more than once in block %+F(%s) (nodes %+F %+F)\n",
 770                                            realreg->name, block, get_irg_name(irg),
 771                                            node, reg_node);
 772                         problem_found = true;
 773                 }
 774                 registers[idx+i] = node;
 775         }
 776 }
 777
 778 static void value_def(const ir_node *node)
 779 {
 780         const arch_register_t     *reg = arch_get_irn_register(node);
 781         const arch_register_req_t *req;
 782         unsigned                   idx;
 783         unsigned                   i;
 784
 785         if (reg == NULL || reg->type & arch_register_type_virtual)
 786                 return;
 787
 788         req = arch_get_irn_register_req(node);
 789         assert(req->width > 0);
 790         idx = reg->global_index;
 791         for (i = 0; i < req->width; ++i) {
 792                 const ir_node *reg_node = registers[idx+i];
 793
 794                 /* a little cheat, since its so hard to remove all outedges to dead code
 795                  * in the backend. This particular case should never be a problem. */
 796                 if (reg_node == NULL && get_irn_n_edges(node) == 0)
 797                         return;
 798
 799                 if (reg_node != node) {
 800                         const arch_register_t *realreg = &arch_env->registers[idx+i];
 801                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not registered as value for Register %s (but %+F) in block %+F(%s)\n",
 802                                    node, realreg->name, reg_node, get_nodes_block(node),
 803                                    get_irg_name(irg));
 804                         problem_found = true;
 805                 }
 806                 registers[idx+i] = NULL;
 807         }
 808 }
 809
 810 static void verify_block_register_allocation(ir_node *block, void *data)
 811 {
 812         unsigned i;
 813         ir_node *node;
 814         unsigned n_regs;
 815         int      idx;
 816
 817         (void) data;
 818
 819         assert(lv->sets_valid && "live sets must be computed");
 820
 821         n_regs    = arch_env->n_registers;
 822         registers = ALLOCANZ(const ir_node*, n_regs);
 823
 824         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_end, idx) {
 825                 ir_node *lv_node = be_lv_get_irn(lv, block, idx);
 826                 value_used(block, lv_node);
 827         }
 828
 829         sched_foreach_reverse(block, node) {
 830                 int arity;
 831
 832                 if (get_irn_mode(node) == mode_T) {
 833                         foreach_out_edge(node, edge) {
 834                                 ir_node *def = get_edge_src_irn(edge);
 835                                 value_def(def);
 836                                 check_output_constraints(def);
 837                         }
 838                 } else {
 839                         value_def(node);
 840                         check_output_constraints(node);
 841                 }
 842
 843                 check_input_constraints(node);
 844
 845                 /* process uses. (Phi inputs are no real uses) */
 846                 if (!is_Phi(node)) {
 847                         int in;
 848                         arity = get_irn_arity(node);
 849                         for (in = 0; in < arity; ++in) {
 850                                 ir_node *use = get_irn_n(node, in);
 851                                 value_used(block, use);
 852                         }
 853                 }
 854         }
 855
 856         be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_in, idx) {
 857                 ir_node *lv_node = be_lv_get_irn(lv, block, idx);
 858                 value_def(lv_node);
 859         }
 860
 861         /* set must be empty now */
 862         for (i = 0; i < n_regs; ++i) {
 863                 if (registers[i] == NULL)
 864                         continue;
 865
 866                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not live-in and no def found in block %+F(%s)\n",
 867                                 registers[i], block, get_irg_name(irg));
 868                 problem_found = true;
 869         }
 870 }
 871
 872 bool be_verify_register_allocation(ir_graph *new_irg)
 873 {
 874         irg           = new_irg;
 875         arch_env      = be_get_irg_arch_env(irg);
 876         lv            = be_liveness_new(irg);
 877         problem_found = false;
 878
 879         be_liveness_compute_sets(lv);
 880         irg_block_walk_graph(irg, verify_block_register_allocation, NULL, NULL);
 881         be_liveness_free(lv);
 882
 883         return !problem_found;
 884 }
 885
 886 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 887
 888 /**
 889  * Walker: checks that every predecessors of a node dominates the node.
 890  */
 891 static void dom_check(ir_node *irn, void *data)
 892 {
 893         bool *problem_found = (bool*)data;
 894
 895         if (!is_Block(irn) && irn != get_irg_end(get_irn_irg(irn))) {
 896                 int i, n;
 897                 ir_node *bl = get_nodes_block(irn);
 898
 899                 for (i = 0, n = get_irn_arity(irn); i < n; ++i) {
 900                         ir_node *op     = get_irn_n(irn, i);
 901                         ir_node *def_bl = get_nodes_block(op);
 902                         ir_node *use_bl = bl;
 903
 904                         if (is_Phi(irn))
 905                                 use_bl = get_Block_cfgpred_block(bl, i);
 906
 907                         if (get_irn_opcode(use_bl) != iro_Bad
 908                              && get_irn_opcode(def_bl) != iro_Bad
 909                              && !block_dominates(def_bl, use_bl)) {
 910                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in %+F must dominate %+F for user %+F (%s)\n", op, def_bl, use_bl, irn, get_irg_name(get_irn_irg(op)));
 911                                 *problem_found = true;
 912                         }
 913                 }
 914         }
 915 }
 916
 917 /* Check, if the SSA dominance property is fulfilled. */
 918 bool be_check_dominance(ir_graph *irg)
 919 {
 920         bool problem_found = false;
 921
 922         assure_doms(irg);
 923         irg_walk_graph(irg, dom_check, NULL, &problem_found);
 924
 925         return !problem_found;
 926 }
 927
 928 /*--------------------------------------------------------------------------- */
 929
 930 typedef struct lv_walker_t {
 931         be_lv_t *lv;
 932         void *data;
 933 } lv_walker_t;
 934
 935 static const char *lv_flags_to_str(unsigned flags)
 936 {
 937         static const char *states[] = {
 938                 "---",
 939                 "i--",
 940                 "-e-",
 941                 "ie-",
 942                 "--o",
 943                 "i-o",
 944                 "-eo",
 945                 "ieo"
 946         };
 947
 948         return states[flags & 7];
 949 }
 950
 951 static void lv_check_walker(ir_node *bl, void *data)
 952 {
 953         lv_walker_t *w = (lv_walker_t*)data;
 954         be_lv_t *lv    = w->lv;
 955         be_lv_t *fresh = (be_lv_t*)w->data;
 956
 957         be_lv_info_t *curr = (be_lv_info_t*)ir_nodehashmap_get(&fresh->map, bl);
 958         be_lv_info_t *fr   = (be_lv_info_t*)ir_nodehashmap_get(&fresh->map, bl);
 959
 960         if (!fr && curr && curr[0].head.n_members > 0) {
 961                 unsigned i;
 962
 963                 ir_fprintf(stderr, "%+F liveness should be empty but current liveness contains:\n", bl);
 964                 for (i = 0; i < curr[0].head.n_members; ++i) {
 965                         ir_fprintf(stderr, "\t%+F\n", get_idx_irn(lv->irg, curr[1 + i].node.idx));
 966                 }
 967         }
 968
 969         else if (curr) {
 970                 unsigned n_curr  = curr[0].head.n_members;
 971                 unsigned n_fresh = fr[0].head.n_members;
 972
 973                 unsigned i;
 974
 975                 if (n_curr != n_fresh) {
 976                         ir_fprintf(stderr, "%+F: liveness set sizes differ. curr %d, correct %d\n", bl, n_curr, n_fresh);
 977
 978                         ir_fprintf(stderr, "current:\n");
 979                         for (i = 0; i < n_curr; ++i) {
 980                                 be_lv_info_node_t *n = &curr[1 + i].node;
 981                                 ir_fprintf(stderr, "%+F %u %+F %s\n", bl, i, get_idx_irn(lv->irg, n->idx), lv_flags_to_str(n->flags));
 982                         }
 983
 984                         ir_fprintf(stderr, "correct:\n");
 985                         for (i = 0; i < n_fresh; ++i) {
 986                                 be_lv_info_node_t *n = &fr[1 + i].node;
 987                                 ir_fprintf(stderr, "%+F %u %+F %s\n", bl, i, get_idx_irn(lv->irg, n->idx), lv_flags_to_str(n->flags));
 988                         }
 989                 }
 990         }
 991 }
 992
 993 void be_liveness_check(be_lv_t *lv)
 994 {
 995         lv_walker_t w;
 996         be_lv_t *fresh = be_liveness_new(lv->irg);
 997
 998         w.lv   = lv;
 999         w.data = fresh;
1000         irg_block_walk_graph(lv->irg, lv_check_walker, NULL, &w);
1001         be_liveness_free(fresh);
1002 }