d2f50e882e707d8022f026cf93088194abb5432a
[libfirm] / ir / be / beverify.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
3  *
4  * This file is part of libFirm.
5  *
6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
9  * packaging of this file.
10  *
11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
13  * Agreement provided with the Software.
14  *
15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
17  * PURPOSE.
18  */
19
20 /**
21  * @file
22  * @brief       Various verify routines that check a scheduled graph for correctness.
23  * @author      Matthias Braun
24  * @date        05.05.2006
25  * @version     $Id$
26  */
27 #ifdef HAVE_CONFIG_H
28 #include "config.h"
29 #endif
30
31 #include <limits.h>
32
33 #include "bitset.h"
34 #include "set.h"
35 #include "array.h"
36
37 #include "irnode.h"
38 #include "irgraph.h"
39 #include "irgwalk.h"
40 #include "irprintf.h"
41 #include "irdump_t.h"
42 #include "iredges.h"
43
44 #include "beverify.h"
45 #include "belive.h"
46 #include "besched_t.h"
47 #include "benode_t.h"
48 #include "beirg_t.h"
49 #include "beintlive_t.h"
50
51 static int my_values_interfere(const ir_node *a, const ir_node *b);
52
53 typedef struct be_verify_register_pressure_env_t_ {
54         ir_graph                    *irg;                 /**< the irg to verify */
55          be_lv_t                    *lv;                  /**< Liveness information. */
56         const arch_register_class_t *cls;                 /**< the register class to check for */
57         int                         registers_available;  /**< number of available registers */
58         int                         problem_found;        /**< flag indicating if a problem was found */
59 } be_verify_register_pressure_env_t;
60
61 /**
62  * Print all nodes of a pset into a file.
63  */
64 static void print_living_values(FILE *F, const ir_nodeset_t *live_nodes) {
65         ir_nodeset_iterator_t iter;
66         ir_node *node;
67
68         ir_fprintf(F, "\t");
69         foreach_ir_nodeset(live_nodes, node, iter) {
70                 ir_fprintf(F, "%+F ", node);
71         }
72         ir_fprintf(F, "\n");
73 }
74
75 /**
76  * Check if number of live nodes never exceeds the number of available registers.
77  */
78 static void verify_liveness_walker(ir_node *block, void *data) {
79         be_verify_register_pressure_env_t *env = (be_verify_register_pressure_env_t *)data;
80         ir_nodeset_t live_nodes;
81         ir_node *irn;
82         int pressure;
83
84         /* collect register pressure info, start with end of a block */
85         // ir_fprintf(stderr, "liveness check %+F\n", block);
86         ir_nodeset_init(&live_nodes);
87         be_liveness_end_of_block(env->lv, env->cls, block,
88                                  &live_nodes);
89
90         // print_living_values(stderr, &live_nodes);
91         pressure = ir_nodeset_size(&live_nodes);
92         if(pressure > env->registers_available) {
93                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high at end of block %+F(%s) (%d/%d):\n",
94                         block, get_irg_dump_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
95                 print_living_values(stderr, &live_nodes);
96                 env->problem_found = 1;
97         }
98
99         sched_foreach_reverse(block, irn) {
100                 if (is_Phi(irn))
101                         break;
102
103                 // print_living_values(stderr, &live_nodes);
104                 be_liveness_transfer(env->cls, irn, &live_nodes);
105
106                 pressure = ir_nodeset_size(&live_nodes);
107
108                 if(pressure > env->registers_available) {
109                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Register pressure too high before node %+F in %+F(%s) (%d/%d):\n",
110                                 irn, block, get_irg_dump_name(env->irg), pressure, env->registers_available);
111                         print_living_values(stderr, &live_nodes);
112                         env->problem_found = 1;
113                         assert(0);
114                 }
115         }
116         ir_nodeset_destroy(&live_nodes);
117 }
118
119 /**
120  * Start a walk over the irg and check the register pressure.
121  */
122 int be_verify_register_pressure(const be_irg_t *birg,
123                                 const arch_register_class_t *cls,
124                                 ir_graph *irg) {
125         be_verify_register_pressure_env_t env;
126
127         env.lv                  = be_liveness(birg);
128         env.irg                 = irg;
129         env.cls                 = cls;
130         env.registers_available = env.cls->n_regs - be_put_ignore_regs(birg, env.cls, NULL);
131         env.problem_found       = 0;
132
133         be_liveness_assure_sets(env.lv);
134         irg_block_walk_graph(irg, verify_liveness_walker, NULL, &env);
135         be_liveness_free(env.lv);
136
137         return ! env.problem_found;
138 }
139
140
141
142 /*--------------------------------------------------------------------------- */
143
144
145
146 typedef struct be_verify_schedule_env_t_ {
147         int      problem_found;     /**< flags indicating if there was a problem */
148         bitset_t *scheduled;        /**< bitset of scheduled nodes */
149         ir_graph *irg;              /**< the irg to check */
150 } be_verify_schedule_env_t;
151
152 /**
153  * Simple schedule checker.
154  */
155 static void verify_schedule_walker(ir_node *block, void *data) {
156         be_verify_schedule_env_t *env = (be_verify_schedule_env_t*) data;
157         ir_node *node;
158         ir_node *non_phi_found = NULL;
159         int cfchange_found = 0;
160         /* TODO ask arch about delay branches */
161         int delay_branches = 0;
162         int last_timestep = INT_MIN;
163
164         /*
165          * Tests for the following things:
166          *   1. Make sure that all phi nodes are scheduled at the beginning of the block
167          *   2. There is 1 or no control flow changing node scheduled and exactly delay_branches operations after it.
168          *   3. No value is defined after it has been used
169          *   4. mode_T nodes have all projs scheduled behind them followed by Keeps
170          *       (except mode_X projs)
171          */
172         sched_foreach(block, node) {
173                 int i, arity;
174                 int timestep;
175
176                 /* this node is scheduled */
177                 if(bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node))) {
178                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F appears to be schedule twice\n");
179                         env->problem_found = 1;
180                 }
181                 bitset_set(env->scheduled, get_irn_idx(node));
182
183                 /* Check that scheduled nodes are in the correct block */
184                 if(get_nodes_block(node) != block) {
185                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F is in block %+F but scheduled in %+F\n", node, get_nodes_block(node), block);
186                         env->problem_found = 1;
187                 }
188
189                 /* Check that timesteps are increasing */
190                 timestep = sched_get_time_step(node);
191                 if(timestep <= last_timestep) {
192                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Schedule timestep did not increase at node %+F\n",
193                                    node);
194                         env->problem_found = 1;
195                 }
196                 last_timestep = timestep;
197
198                 /* Check that phis come before any other node */
199                 if (is_Phi(node)) {
200                         if (non_phi_found != NULL) {
201                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Phi node %+F scheduled after non-Phi nodes (for example %+F) in block %+F (%s)\n",
202                                         node, non_phi_found, block, get_irg_dump_name(env->irg));
203                                 env->problem_found = 1;
204                         }
205                 } else {
206                         non_phi_found = node;
207                 }
208
209                 /* Check for control flow changing nodes */
210                 if (is_cfop(node) && get_irn_opcode(node) != iro_Start) {
211                         /* check, that only one CF operation is scheduled */
212                         if (cfchange_found == 1) {
213                                 ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: More than 1 control flow changing node (%+F) scheduled in block %+F (%s)\n",
214                                         node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
215                                 env->problem_found = 1;
216                         }
217                         cfchange_found = 1;
218                 } else if (cfchange_found) {
219                         /* proj and keepany aren't real instructions... */
220                         if(!is_Proj(node) && !be_is_Keep(node)) {
221                                 /* check for delay branches */
222                                 if (delay_branches == 0) {
223                                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Node %+F scheduled after control flow changing node (+delay branches) in block %+F (%s)\n",
224                                                 node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
225                                         env->problem_found = 1;
226                                 } else {
227                                         delay_branches--;
228                                 }
229                         }
230                 }
231
232                 /* Check that all uses come before their definitions */
233                 if(!is_Phi(node)) {
234                         int nodetime = sched_get_time_step(node);
235                         for(i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
236                                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
237                                 if(get_nodes_block(arg) != block
238                                    || !sched_is_scheduled(arg))
239                                         continue;
240
241                                 if(sched_get_time_step(arg) >= nodetime) {
242                                         ir_fprintf(stderr, "Verify Warning: Value %+F used by %+F before it was defined in block %+F (%s)\n",
243                                                    arg, node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
244                                         env->problem_found = 1;
245                                 }
246                         }
247                 }
248
249                 /* Check that no dead nodes are scheduled */
250                 if(get_irn_n_edges(node) == 0) {
251                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F is dead but scheduled in block %+F (%s)\n",
252                                    node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
253                         env->problem_found = 1;
254                 }
255
256                 if(be_is_Keep(node)) {
257                         /* at least 1 of the keep arguments has to be it schedule
258                          * predecessor */
259                         int      arity   = get_irn_arity(node);
260                         int      problem = 1;
261                         ir_node *prev    = sched_prev(node);
262                         while(be_is_Keep(prev))
263                                 prev = sched_prev(prev);
264
265                         for(i = 0; i < arity; ++i) {
266                                 ir_node *in = get_irn_n(node, i);
267                                 in = skip_Proj(in);
268                                 if(in == prev)
269                                         problem = 0;
270                         }
271                         if(problem) {
272                                 ir_fprintf(stderr, "%+F not scheduled after its pred node in block %+F (%s)\n",
273                                            node, block, get_irg_dump_name(env->irg));
274                                 env->problem_found = 1;
275                         }
276                 }
277         }
278
279         /* check that all delay branches are filled (at least with NOPs) */
280         if (cfchange_found && delay_branches != 0) {
281                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Not all delay slots filled after jump (%d/%d) in block %+F (%s)\n",
282                         block, get_irg_dump_name(env->irg));
283                 env->problem_found = 1;
284         }
285 }
286
287 static int should_be_scheduled(ir_node *node)
288 {
289         if(is_Block(node))
290                 return -1;
291
292         if(is_Proj(node))
293                 return 0;
294
295         if(get_irn_mode(node) == mode_M) {
296                 if(is_Phi(node) || is_Sync(node) || is_Pin(node))
297                         return 0;
298         }
299         if(be_is_Keep(node) && get_irn_opcode(get_nodes_block(node)) == iro_Bad)
300                 return 0;
301
302         switch(get_irn_opcode(node)) {
303         case iro_End:
304         case iro_NoMem:
305         case iro_Bad:
306         case iro_Unknown:
307                 return 0;
308         default:
309                 break;
310         }
311
312         if (arch_irn_get_flags(node) & arch_irn_flags_ignore)
313                 return -1;
314
315         return 1;
316 }
317
318 static void check_schedule(ir_node *node, void *data) {
319         be_verify_schedule_env_t *env = data;
320         int should_be;
321         int scheduled;
322
323         should_be = should_be_scheduled(node);
324         if(should_be == -1)
325                 return;
326
327         scheduled = bitset_is_set(env->scheduled, get_irn_idx(node)) ? 1 : 0;
328         should_be = should_be ? 1 : 0;
329         if(should_be != scheduled) {
330                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should%s be scheduled\n",
331                         node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg), should_be ? "" : " not");
332                 env->problem_found = 1;
333         }
334 }
335
336 /**
337  * Start a walk over the irg and check schedule.
338  */
339 int be_verify_schedule(const be_irg_t *birg)
340 {
341         be_verify_schedule_env_t env;
342
343         env.problem_found = 0;
344         env.irg           = be_get_birg_irg(birg);
345         env.scheduled     = bitset_alloca(get_irg_last_idx(env.irg));
346
347         irg_block_walk_graph(env.irg, verify_schedule_walker, NULL, &env);
348         /* check if all nodes are scheduled */
349         irg_walk_graph(env.irg, check_schedule, NULL, &env);
350
351         return ! env.problem_found;
352 }
353
354
355
356 /*--------------------------------------------------------------------------- */
357
358
359
360 typedef struct _spill_t {
361         ir_node *spill;
362         ir_entity *ent;
363 } spill_t;
364
365 typedef struct {
366         ir_graph  *irg;
367         set       *spills;
368         ir_node  **reloads;
369         int        problem_found;
370 } be_verify_spillslots_env_t;
371
372 static int cmp_spill(const void* d1, const void* d2, size_t size) {
373         const spill_t* s1 = d1;
374         const spill_t* s2 = d2;
375         (void) size;
376
377         return s1->spill != s2->spill;
378 }
379
380 static spill_t *find_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node) {
381         spill_t spill;
382
383         spill.spill = node;
384         return set_find(env->spills, &spill, sizeof(spill), HASH_PTR(node));
385 }
386
387 static spill_t *get_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent) {
388         spill_t spill, *res;
389         int hash = HASH_PTR(node);
390
391         spill.spill = node;
392         res = set_find(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
393
394         if(res == NULL) {
395                 spill.ent = ent;
396                 res = set_insert(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
397         }
398
399         return res;
400 }
401
402 static ir_node *get_memory_edge(const ir_node *node) {
403         int i, arity;
404         ir_node *result = NULL;
405
406         arity = get_irn_arity(node);
407         for(i = arity - 1; i >= 0; --i) {
408                 ir_node *arg = get_irn_n(node, i);
409                 if(get_irn_mode(arg) == mode_M) {
410                         assert(result == NULL);
411                         result = arg;
412                 }
413         }
414
415         return result;
416 }
417
418 static
419 void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent);
420
421 static
422 void be_check_entity(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_entity *ent) {
423         if(ent == NULL) {
424                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have an entity assigned\n",
425                            node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
426         }
427 }
428
429 static
430 void collect_spill(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent) {
431         ir_entity *spillent = arch_get_frame_entity(node);
432         be_check_entity(env, node, spillent);
433         get_spill(env, node, ent);
434
435         if(spillent != ent) {
436                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spill %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
437                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
438                 env->problem_found = 1;
439         }
440 }
441
442 static void collect_memperm(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent) {
443         int i, arity;
444         spill_t spill, *res;
445         int hash = HASH_PTR(node);
446         int out;
447         ir_node* memperm;
448         ir_entity *spillent;
449
450         assert(is_Proj(node));
451
452         memperm = get_Proj_pred(node);
453         out = get_Proj_proj(node);
454
455         spillent = be_get_MemPerm_out_entity(memperm, out);
456         be_check_entity(env, memperm, spillent);
457         if(spillent != ent) {
458                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: MemPerm %+F has different entity than reload %+F in block %+F(%s)\n",
459                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
460                 env->problem_found = 1;
461         }
462
463         spill.spill = node;
464         res = set_find(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
465         if(res != NULL) {
466                 return;
467         }
468
469         spill.ent = spillent;
470         res = set_insert(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
471
472         for(i = 0, arity = be_get_MemPerm_entity_arity(memperm); i < arity; ++i) {
473                 ir_node* arg = get_irn_n(memperm, i + 1);
474                 ir_entity* argent = be_get_MemPerm_in_entity(memperm, i);
475
476                 collect(env, arg, memperm, argent);
477         }
478 }
479
480 static void collect_memphi(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity *ent) {
481         int i, arity;
482         spill_t spill, *res;
483         int hash = HASH_PTR(node);
484
485         assert(is_Phi(node));
486
487         spill.spill = node;
488         res = set_find(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
489         if(res != NULL) {
490                 return;
491         }
492
493         spill.ent = ent;
494         res = set_insert(env->spills, &spill, sizeof(spill), hash);
495
496         /* is 1 of the arguments a spill? */
497         for(i = 0, arity = get_irn_arity(node); i < arity; ++i) {
498                 ir_node* arg = get_irn_n(node, i);
499                 collect(env, arg, reload, ent);
500         }
501 }
502
503 static void collect(be_verify_spillslots_env_t *env, ir_node *node, ir_node *reload, ir_entity* ent) {
504         if(be_is_Spill(node)) {
505                 collect_spill(env, node, reload, ent);
506         } else if(is_Proj(node)) {
507                 collect_memperm(env, node, reload, ent);
508         } else if(is_Phi(node) && get_irn_mode(node) == mode_M) {
509                 collect_memphi(env, node, reload, ent);
510         } else {
511                 /* Disabled for now, spills might get transformed by the backend */
512 #if 0
513                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill, memperm or memphi attached to node %+F found from node %+F in block %+F(%s)\n",
514                         node, reload, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
515                 env->problem_found = 1;
516 #endif
517         }
518 }
519
520 /**
521  * This walker function searches for reloads and collects all the spills
522  * and memphis attached to them.
523  */
524 static void collect_spills_walker(ir_node *node, void *data) {
525         be_verify_spillslots_env_t *env = data;
526
527         /* @@@ ia32_classify returns classification of Proj_pred :-/ */
528         if(is_Proj(node))
529                 return;
530
531         if (arch_irn_class_is(node, reload)) {
532                 ir_node *spill = get_memory_edge(node);
533                 ir_entity *ent;
534
535                 if(spill == NULL) {
536                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: No spill attached to reload %+F in block %+F(%s)\n",
537                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
538                         env->problem_found = 1;
539                         return;
540                 }
541                 ent = arch_get_frame_entity(node);
542                 be_check_entity(env, node, ent);
543
544                 collect(env, spill, node, ent);
545                 ARR_APP1(ir_node*, env->reloads, node);
546         }
547 }
548
549 static void check_spillslot_interference(be_verify_spillslots_env_t *env) {
550         int spillcount = set_count(env->spills);
551         spill_t **spills = alloca(spillcount * sizeof(spills[0]));
552         spill_t *spill;
553         int i;
554
555         for(spill = set_first(env->spills), i = 0; spill != NULL; spill = set_next(env->spills), ++i) {
556                 spills[i] = spill;
557         }
558
559         for(i = 0; i < spillcount; ++i) {
560                 spill_t *sp1 = spills[i];
561                 int i2;
562
563                 for(i2 = i+1; i2 < spillcount; ++i2) {
564                         spill_t *sp2 = spills[i2];
565
566                         if(sp1->ent != sp2->ent)
567                                 continue;
568
569                         if(my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill)) {
570                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Spillslots for %+F in block %+F(%s) and %+F in block %+F(%s) interfere\n",
571                                         sp1->spill, get_nodes_block(sp1->spill), get_irg_dump_name(env->irg),
572                                         sp2->spill, get_nodes_block(sp2->spill), get_irg_dump_name(env->irg));
573                                 env->problem_found = 1;
574                                 my_values_interfere(sp1->spill, sp2->spill);
575                         }
576                 }
577         }
578 }
579
580 static void check_lonely_spills(ir_node *node, void *data) {
581         be_verify_spillslots_env_t *env = data;
582
583         if(be_is_Spill(node) || (is_Proj(node) && be_is_MemPerm(get_Proj_pred(node)))) {
584                 spill_t *spill = find_spill(env, node);
585                 if(be_is_Spill(node)) {
586                         ir_entity *ent = arch_get_frame_entity(node);
587                         be_check_entity(env, node, ent);
588                 }
589
590                 if(spill == NULL) {
591                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) not connected to a reaload\n",
592                                    node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(env->irg));
593                 }
594         }
595 }
596
597 int be_verify_spillslots(ir_graph *irg)
598 {
599         be_verify_spillslots_env_t env;
600
601         env.irg = irg;
602         env.spills = new_set(cmp_spill, 10);
603         env.reloads = NEW_ARR_F(ir_node*, 0);
604         env.problem_found = 0;
605
606         irg_walk_graph(irg, collect_spills_walker, NULL, &env);
607         irg_walk_graph(irg, check_lonely_spills, NULL, &env);
608
609         check_spillslot_interference(&env);
610
611         DEL_ARR_F(env.reloads);
612         del_set(env.spills);
613
614         return ! env.problem_found;
615 }
616
617
618
619 /*--------------------------------------------------------------------------- */
620
621
622
623 /**
624  * Check, if two values interfere.
625  * @param a The first value.
626  * @param b The second value.
627  * @return 1, if a and b interfere, 0 if not.
628  */
629 static int my_values_interfere(const ir_node *a, const ir_node *b) {
630         const ir_edge_t *edge;
631         ir_node *bb;
632         int a2b = value_dominates(a, b);
633         int b2a = value_dominates(b, a);
634
635         /* If there is no dominance relation, they do not interfere. */
636         if(!a2b && !b2a)
637                 return 0;
638
639         /*
640          * Adjust a and b so, that a dominates b if
641          * a dominates b or vice versa.
642          */
643         if(b2a) {
644                 const ir_node *t = a;
645                 a = b;
646                 b = t;
647         }
648
649         bb = get_nodes_block(b);
650
651         /*
652          * Look at all usages of a.
653          * If there's one usage of a in the block of b, then
654          * we check, if this use is dominated by b, if that's true
655          * a and b interfere. Note that b must strictly dominate the user,
656          * since if b is the last user of in the block, b and a do not
657          * interfere.
658          * Uses of a not in b's block can be disobeyed, because the
659          * check for a being live at the end of b's block is already
660          * performed.
661          */
662         foreach_out_edge(a, edge) {
663                 const ir_node *user = get_edge_src_irn(edge);
664                 if(b == user)
665                         continue;
666
667                 if(get_irn_opcode(user) == iro_End)
668                         continue;
669
670                 /* in case of phi arguments we compare with the block the value comes from */
671                 if(is_Phi(user)) {
672                         ir_node *phiblock = get_nodes_block(user);
673                         if(phiblock == bb)
674                                 continue;
675                         user = get_irn_n(phiblock, get_edge_src_pos(edge));
676                 }
677
678                 if(value_dominates(b, user))
679                         return 1;
680         }
681
682         return 0;
683 }
684
685
686
687 /*--------------------------------------------------------------------------- */
688
689 static const arch_env_t            *arch_env;
690 static ir_graph                    *irg;
691 static be_lv_t                     *lv;
692 static int                          problem_found;
693 static const arch_register_class_t *regclass;
694 static ir_node                    **registers;
695
696 static void check_register_constraints(ir_node *node)
697 {
698         const arch_register_t *reg;
699         int                   i, arity;
700
701         /* verify output register */
702         if (arch_get_irn_reg_class(node, -1) != NULL) {
703                 reg = arch_get_irn_register(node);
704                 if (reg == NULL) {
705                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned\n",
706                                         node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(irg));
707                         problem_found = 1;
708                 } else if (!arch_register_type_is(reg, joker) && !arch_reg_is_allocatable(node, -1, reg)) {
709                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned as output of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
710                                         reg->name, node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(irg));
711                         problem_found = 1;
712                 }
713         }
714
715         /* verify input register */
716         arity = get_irn_arity(node);
717         for (i = 0; i < arity; ++i) {
718                 ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
719
720                 if (is_Unknown(pred))
721                         continue;
722
723                 if (is_Bad(pred)) {
724                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: %+F in block %+F(%s) has Bad as input %d\n",
725                                 node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(irg), i);
726                         problem_found = 1;
727                         continue;
728                 }
729
730                 if (arch_get_irn_reg_class(node, i) == NULL)
731                         continue;
732
733                 reg = arch_get_irn_register(pred);
734                 if (reg == NULL) {
735                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) should have a register assigned (%+F input constraint)\n",
736                                    pred, get_nodes_block(pred), get_irg_dump_name(irg), node);
737                         problem_found = 1;
738                         continue;
739                 } else if (!arch_register_type_is(reg, joker) && ! arch_reg_is_allocatable(node, i, reg)) {
740                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s as input %d of %+F not allowed (register constraint) in block %+F(%s)\n",
741                                    reg->name, i, node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(irg));
742                         problem_found = 1;
743                 }
744         }
745
746         /* phis should be NOPs at this point, which means all input regs
747          * must be the same as the output reg */
748         if (is_Phi(node)) {
749                 int i, arity;
750
751                 reg = arch_get_irn_register(node);
752
753                 arity = get_irn_arity(node);
754                 for (i = 0; i < arity; ++i) {
755                         ir_node               *pred     = get_Phi_pred(node, i);
756                         const arch_register_t *pred_reg = arch_get_irn_register(pred);
757
758                         if (reg != pred_reg && !arch_register_type_is(pred_reg, joker)) {
759                                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Input %d of %+F in block %+F(%s) uses register %s instead of %s\n",
760                                            i, node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(irg), pred_reg->name, reg->name);
761                                 problem_found = 1;
762                         }
763                 }
764         }
765 }
766
767 static void value_used(ir_node *node) {
768         const arch_register_t *reg;
769         ir_node               *reg_node;
770
771         if (arch_get_irn_reg_class(node, -1) != regclass)
772                 return;
773
774         reg = arch_get_irn_register(node);
775         if (reg->type & arch_register_type_virtual)
776                 return;
777
778         reg_node = registers[reg->index];
779         if (reg_node != NULL && reg_node != node) {
780                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Register %s assigned more than once in block %+F(%s) (nodes %+F %+F)\n",
781                                reg->name, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(irg),
782                                node, reg_node);
783                 problem_found = 1;
784         }
785
786         registers[reg->index] = node;
787 }
788
789 static void value_def(ir_node *node)
790 {
791         const arch_register_t *reg;
792         ir_node               *reg_node;
793
794         if (arch_get_irn_reg_class(node, -1) != regclass)
795                 return;
796
797         reg = arch_get_irn_register(node);
798         if (reg->type & arch_register_type_virtual)
799                 return;
800
801         reg_node = registers[reg->index];
802
803         if (reg_node != node) {
804                 ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not registered as value for Register %s (but %+F) in block %+F(%s)\n",
805                                node, reg->name, reg_node, get_nodes_block(node), get_irg_dump_name(irg));
806                 problem_found = 1;
807         }
808         registers[reg->index] = NULL;
809 }
810
811 static void verify_block_register_allocation(ir_node *block, void *data) {
812         int i, nregclasses;
813         (void) data;
814
815         nregclasses = arch_env_get_n_reg_class(arch_env);
816         for (i = 0; i < nregclasses; ++i) {
817                 ir_node               *node;
818                 int                   idx, i2, n_regs;
819
820                 regclass = arch_env_get_reg_class(arch_env, i);
821
822                 assert(lv->nodes && "live sets must be computed");
823
824                 n_regs    = arch_register_class_n_regs(regclass);
825                 registers = alloca(n_regs * sizeof(registers[0]));
826                 memset(registers, 0, n_regs * sizeof(registers[0]));
827
828                 be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_end, idx) {
829                         ir_node *node = be_lv_get_irn(lv, block, idx);
830                         value_used(node);
831                 }
832
833                 sched_foreach_reverse(block, node) {
834                         int arity;
835
836                         if (get_irn_mode(node) == mode_T) {
837                                 const ir_edge_t *edge;
838                                 foreach_out_edge(node, edge) {
839                                         ir_node *def = get_edge_src_irn(edge);
840                                         value_def(def);
841                                 }
842                         } else {
843                                 value_def(node);
844                         }
845
846                         check_register_constraints(node);
847                         if (is_Phi(node))
848                                 continue;
849
850                         arity = get_irn_arity(node);
851                         for (i2 = 0; i2 < arity; ++i2) {
852                                 ir_node *use = get_irn_n(node, i2);
853                                 value_used(use);
854                         }
855                 }
856
857                 be_lv_foreach(lv, block, be_lv_state_in, idx) {
858                         ir_node *node = be_lv_get_irn(lv, block, idx);
859                         value_def(node);
860                 }
861
862                 /* set must be empty now */
863                 for (i2 = 0; i2 < n_regs; ++i2) {
864                         if (registers[i2] == NULL)
865                                 continue;
866
867                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F not live-in and no def found in block %+F(%s)\n",
868                                         registers[i2], block, get_irg_dump_name(irg));
869                         problem_found = 1;
870                 }
871         }
872 }
873
874 int be_verify_register_allocation(const be_irg_t *birg) {
875         arch_env      = be_get_birg_arch_env(birg);
876         irg           = be_get_birg_irg(birg);
877         lv            = be_liveness(birg);
878         problem_found = 0;
879
880         be_liveness_assure_sets(lv);
881         irg_block_walk_graph(irg, verify_block_register_allocation, NULL, NULL);
882
883         be_liveness_free(lv);
884
885         return !problem_found;
886 }
887
888
889
890 /*--------------------------------------------------------------------------- */
891
892
893
894 typedef struct _verify_out_dead_nodes_env {
895         ir_graph *irg;
896         bitset_t *reachable;
897         int problem_found;
898 } verify_out_dead_nodes_env;
899
900 static void check_out_edges(ir_node *node, verify_out_dead_nodes_env *env) {
901         ir_graph *irg = env->irg;
902         const ir_edge_t* edge;
903
904         if (irn_visited_else_mark(node))
905                 return;
906
907         /* we find too many (uncritical) dead nodes in block out edges */
908         if(is_Block(node))
909                 return;
910
911         foreach_out_edge(node, edge) {
912                 ir_node* src = get_edge_src_irn(edge);
913
914                 if(!bitset_is_set(env->reachable, get_irn_idx(src)) && !is_Block(src)) {
915                         ir_fprintf(stderr, "Verify warning: Node %+F in block %+F(%s) only reachable through out edges from %+F\n",
916                                    src, get_nodes_block(src), get_irg_dump_name(irg), node);
917                         env->problem_found = 1;
918                         continue;
919                 }
920
921                 check_out_edges(src, env);
922         }
923 }
924
925 static void set_reachable(ir_node *node, void* data)
926 {
927         bitset_t* reachable = data;
928         bitset_set(reachable, get_irn_idx(node));
929 }
930
931 int be_verify_out_edges(ir_graph *irg) {
932         verify_out_dead_nodes_env env;
933
934         env.irg           = irg;
935         env.reachable     = bitset_alloca(get_irg_last_idx(irg));
936         env.problem_found = edges_verify(irg);
937
938         irg_walk_in_or_dep_graph(irg, set_reachable, NULL, env.reachable);
939         irg_walk_anchors(irg, set_reachable, NULL, env.reachable);
940         inc_irg_visited(irg);
941         check_out_edges(get_irg_start(irg), &env);
942
943         return ! env.problem_found;
944 }