62dc133c8699c34f0b783281f674e399ed673b64
[libfirm] / ir / stat / firmstat_t.h
1 /*
2  * Project:     libFIRM
3  * File name:   ir/stat/firmstat_t.h
4  * Purpose:     Statistics for Firm. Internal data structures.
5  * Author:      Michael Beck
6  * Created:
7  * CVS-ID:      $Id$
8  * Copyright:   (c) 2004 Universität Karlsruhe
9  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
10  */
11 #ifndef _FIRMSTAT_T_H_
12 #define _FIRMSTAT_T_H_
13
14 /**
15  * @file firmstat_t.h
16  */
17 #include "firmstat.h"
18
19 #include "irop_t.h"
20 #include "irnode_t.h"
21 #include "irgraph_t.h"
22 #include "pset.h"
23 #include "pdeq.h"
24 #include "irprog.h"
25 #include "irgwalk.h"
26 #include "counter.h"
27 #include "irhooks.h"
28 #include "ident.h"
29
30 /* some useful macro. */
31 #define ARR_SIZE(a)   (sizeof(a)/sizeof((a)[0]))
32
33 /*
34  * just be make some things clear :-), the
35  * poor man "generics"
36  */
37 #define HASH_MAP(type) hmap_##type
38
39 typedef pset hmap_node_entry_t;
40 typedef pset hmap_graph_entry_t;
41 typedef pset hmap_opt_entry_t;
42 typedef pset hmap_block_entry_t;
43 typedef pset hmap_be_block_entry_t;
44 typedef pset hmap_reg_pressure_entry_t;
45 typedef pset hmap_ir_op;
46 typedef pset hmap_distrib_entry_t;
47
48 /**
49  * possible address marker values
50  */
51 enum adr_marker_t {
52   MARK_ADDRESS_CALC     = 1,    /**< the node is an address expression */
53   MARK_REF_ADR          = 2,    /**< the node is referenced by an address expression */
54   MARK_REF_NON_ADR      = 4,    /**< the node is referenced by a non-address expression */
55 };
56
57 /**
58  * An entry in the address_mark set
59  */
60 typedef struct _address_mark_entry_t {
61   ir_node  *node;               /**< the node which this entry belongs to, needed for compare */
62   unsigned mark;                /**< the mark, a bitmask of enum adr_marker_t */
63 } address_mark_entry_t;
64
65 /**
66  * An entry for ir_nodes, used in ir_graph statistics.
67  */
68 typedef struct _node_entry_t {
69   counter_t   cnt_alive;    /**< amount of nodes in this entry */
70   counter_t   new_node;     /**< amount of new nodes for this entry */
71   counter_t   into_Id;      /**< amount of nodes that turned into Id's for this entry */
72   const ir_op *op;          /**< the op for this entry */
73 } node_entry_t;
74
75 enum leaf_call_state_t {
76   LCS_UNKNOWN       = 0,      /**< state is unknown yet */
77   LCS_LEAF_CALL     = 1,      /**< only leaf functions will be called */
78   LCS_NON_LEAF_CALL = 2,      /**< at least one non-leaf function will be called or indetermined */
79 };
80
81 /**
82  * An entry for ir_graphs. These numbers are calculated for every IR graph.
83  */
84 typedef struct _graph_entry_t {
85   struct obstack             recalc_cnts;                  /**< obstack containing the counters that are recalculated */
86   HASH_MAP(node_entry_t)     *opcode_hash;                 /**< hash map containing the opcode counter */
87   HASH_MAP(block_entry_t)    *block_hash;                  /**< hash map containing the block counter */
88   HASH_MAP(block_entry_t)    *extbb_hash;                  /**< hash map containing the extended block counter */
89   HASH_MAP(be_block_entry_t) *be_block_hash;               /**< hash map containing backend block information */
90   counter_t                  cnt_walked;                   /**< walker walked over the graph */
91   counter_t                  cnt_walked_blocks;            /**< walker walked over the graph blocks */
92   counter_t                  cnt_was_inlined;              /**< number of times other graph were inlined */
93   counter_t                  cnt_got_inlined;              /**< number of times this graph was inlined */
94   counter_t                  cnt_strength_red;             /**< number of times strength reduction was successful on this graph */
95   counter_t                  cnt_edges;                    /**< number of DF edges in this graph */
96   counter_t                  cnt_all_calls;                /**< number of all calls */
97   counter_t                  cnt_call_with_cnst_arg;       /**< number of calls with const args */
98   counter_t                  cnt_indirect_calls;           /**< number of indirect calls */
99   counter_t                  cnt_if_conv[IF_RESULT_LAST];  /**< number of if conversions */
100   counter_t                  cnt_real_func_call;           /**< number real function call optimization */
101   unsigned                   num_tail_recursion;           /**< number of tail recursion optimizations */
102   HASH_MAP(opt_entry_t)      *opt_hash[FS_OPT_MAX];        /**< hash maps containing opcode counter for optimizations */
103   ir_graph                   *irg;                         /**< the graph of this object */
104   entity                     *ent;                         /**< the entity of this graph if one exists */
105   set                        *address_mark;                /**< a set containing the address marks of the nodes */
106   unsigned                   is_deleted:1;                 /**< set if this irg was deleted */
107   unsigned                   is_leaf:1;                    /**< set, if this irg is a leaf function */
108   unsigned                   is_leaf_call:2;               /**< set, if this irg calls only leaf functions */
109   unsigned                   is_recursive:1;               /**< set, if this irg has recursive calls */
110   unsigned                   is_chain_call:1;              /**< set, if this irg is a chain call */
111   unsigned                   is_analyzed:1;                /**< helper: set, if this irg was already analysed */
112 } graph_entry_t;
113
114 /**
115  * An entry for optimized ir_nodes
116  */
117 typedef struct _opt_entry_t {
118   counter_t   count;    /**< optimization counter */
119   const ir_op *op;      /**< the op for this entry */
120 } opt_entry_t;
121
122 /**
123  * An entry for register pressure.
124  */
125 typedef struct _reg_pressure_entry_t {
126   ident *id_name;    /**< name of the register class */
127   int    pressure;   /**< the register pressure for this class */
128 } reg_pressure_entry_t;
129
130 /**
131  * An entry for a block or extended block in a ir-graph
132  */
133 typedef struct _be_block_entry_t {
134   long            block_nr;      /**< block nr */
135   /**< the highest register pressures for this block for each register class */
136   HASH_MAP(reg_pressure_entry_t) *reg_pressure;
137 } be_block_entry_t;
138
139 /**
140  * An entry for a block or extended block in a ir-graph
141  */
142 typedef struct _block_entry_t {
143   counter_t       cnt_nodes;     /**< the counter of nodes in this block */
144   counter_t       cnt_edges;     /**< the counter of edges in this block */
145   counter_t       cnt_in_edges;  /**< the counter of edges incoming from other blocks to this block */
146   counter_t       cnt_out_edges; /**< the counter of edges outgoing from this block to other blocks */
147   counter_t       cnt_phi_data;  /**< the counter of data Phi nodes in this block */
148   long            block_nr;      /**< block nr */
149 } block_entry_t;
150
151 /** An entry for an extended block in a ir-graph */
152 typedef block_entry_t extbb_entry_t;
153
154 /**
155  * Some potential interesting float values
156  */
157 typedef enum _float_classify_t {
158   STAT_FC_0,                /**< the float value 0.0 */
159   STAT_FC_1,                /**< the float value 1.0 */
160   STAT_FC_2,                /**< the float value 2.0 */
161   STAT_FC_0_5,              /**< the float value 0.5 */
162   STAT_FC_EXACT,            /**< an exact value */
163   STAT_FC_OTHER,            /**< all other values */
164   STAT_FC_MAX               /**< last value */
165 } float_classify_t;
166
167 /**
168  * constant info
169  */
170 typedef struct _constant_info_t {
171   counter_t  int_bits_count[32];  /**< distribution of bit sizes of integer constants */
172   counter_t  floats[STAT_FC_MAX]; /**< floating point constants */
173   counter_t  others;              /**< all other constants */
174 } constant_info_t;
175
176 /** forward */
177 typedef struct _dumper_t dumper_t;
178
179 /**
180  * handler for dumping an IRG
181  *
182  * @param dmp   the dumper
183  * @param entry the IR-graph hash map entry
184  */
185 typedef void (*dump_graph_FUNC)(dumper_t *dmp, graph_entry_t *entry);
186
187 /**
188  * handler for dumper init
189  *
190  * @param dmp   the dumper
191  * @param name  name of the file to dump to
192  */
193 typedef void (*dump_init_FUNC)(dumper_t *dmp, const char *name);
194
195 /**
196  * handler for dumper a constant info table
197  *
198  * @param dmp   the dumper
199  */
200 typedef void (*dump_const_table_FUNC)(dumper_t *dmp, const constant_info_t *tbl);
201
202 /**
203  * handler for dumper finish
204  *
205  * @param dmp   the dumper
206  */
207 typedef void (*dump_finish_FUNC)(dumper_t *dmp);
208
209 /**
210  * statistics info
211  */
212 typedef struct _statistic_info_t {
213   unsigned                stat_options;   /**< statistic options: field must be first */
214   struct obstack          cnts;           /**< obstack containing the counters that are incremented */
215   struct obstack          be_data;        /**< obstack containing backend statistics data */
216   HASH_MAP(graph_entry_t) *irg_hash;      /**< hash map containing the counter for irgs */
217   HASH_MAP(ir_op)         *ir_op_hash;    /**< hash map containing all ir_ops (accessible by op_codes) */
218   pdeq                    *wait_q;        /**< wait queue for leaf call decision */
219   int                     recursive;      /**< flag for detecting recursive hook calls */
220   int                     in_dead_node_elim;    /**< set, if dead node elimination runs */
221   ir_op                   *op_Phi0;       /**< pseudo op for Phi0 */
222   ir_op                   *op_PhiM;       /**< pseudo op for memory Phi */
223   ir_op                   *op_ProjM;      /**< pseudo op for memory Proj */
224   ir_op                   *op_MulC;       /**< pseudo op for multiplication by const */
225   ir_op                   *op_DivC;       /**< pseudo op for division by const */
226   ir_op                   *op_ModC;       /**< pseudo op for modulo by const */
227   ir_op                   *op_DivModC;    /**< pseudo op for DivMod by const */
228   ir_op                   *op_SelSel;     /**< pseudo op for Sel(Sel) */
229   ir_op                   *op_SelSelSel;  /**< pseudo op for Sel(Sel(Sel)) */
230   dumper_t                *dumper;        /**< list of dumper */
231   int                     reassoc_run;    /**< if set, reassociation is running */
232   constant_info_t         const_info;     /**< statistic info for constants */
233 } stat_info_t;
234
235 /**
236  * a dumper description
237  */
238 struct _dumper_t {
239   dump_graph_FUNC         dump_graph;     /**< handler for dumping an irg */
240   dump_const_table_FUNC   dump_const_tbl; /**< handler for dumping a const table */
241   dump_init_FUNC          init;           /**< handler for init */
242   dump_finish_FUNC        finish;         /**< handler for finish */
243   FILE                    *f;             /**< the file to dump to */
244   stat_info_t             *status;        /**< access to the global status */
245   dumper_t                *next;          /**< link to the next dumper */
246 };
247
248 /**
249  * helper: get an ir_op from an opcode
250  */
251 ir_op *stat_get_op_from_opcode(opcode code);
252
253 /**
254  * An entry in a distribution table
255  */
256 typedef struct _distrib_entry_t {
257   counter_t      cnt;       /**< the current count */
258   const void *object;   /**< the object which is counted */
259 } distrib_entry_t;
260
261 /** The type of the hash function for objects in distribution tables. */
262 typedef unsigned (*distrib_hash_fun)(const void *object);
263
264 /**
265  * The distribution table.
266  */
267 typedef struct _distrib_tbl_t {
268   struct obstack                cnts;       /**< obstack containing the distrib_entry_t entries */
269   HASH_MAP(distrib_entry_t)     *hash_map;  /**< the hash map containing the distribution */
270   distrib_hash_fun          hash_func;  /**< the hash function for object in this distribution */
271   unsigned                  int_dist;   /**< non-zero, if it's a integer distribution */
272 } distrib_tbl_t;
273
274 /* API for distribution tables */
275
276 /**
277  * creates a new distribution table.
278  *
279  * @param cmp_func   Compare function for objects in the distribution
280  * @param hash_func  Hash function for objects in the distribution
281  */
282 distrib_tbl_t *stat_new_distrib_tbl(pset_cmp_fun cmp_func, distrib_hash_fun hash_func);
283
284 /**
285  * creates a new distribution table for an integer distribution.
286  */
287 distrib_tbl_t *stat_new_int_distrib_tbl(void);
288
289 /**
290  * destroys a distribution table.
291  */
292 void stat_delete_distrib_tbl(distrib_tbl_t *tbl);
293
294 /**
295  * adds a new object count into the distribution table.
296  */
297 void stat_add_distrib_tbl(distrib_tbl_t *tbl, const void *object, const counter_t *cnt);
298
299 /**
300  * adds a new key count into the integer distribution table.
301  */
302 void stat_add_int_distrib_tbl(distrib_tbl_t *tbl, int key, const counter_t *cnt);
303
304 /**
305  * calculates the mean value of a distribution.
306  */
307 double stat_calc_mean_distrib_tbl(distrib_tbl_t *tbl);
308
309 /** evaluates each entry of a distribution table. */
310 typedef void (*eval_distrib_entry_fun)(const distrib_entry_t *entry);
311
312 /**
313  * iterates over all entries in a distribution table
314  */
315 void stat_iterate_distrib_tbl(distrib_tbl_t *tbl, eval_distrib_entry_fun eval);
316
317 /**
318  * update info on Consts.
319  *
320  * @param node   The Const node
321  * @param graph  The graph entry containing the call
322  */
323 void stat_update_const(stat_info_t *status, ir_node *node, graph_entry_t *graph);
324
325 /**
326  * clears the const statistics for a new snapshot.
327  */
328 void stat_const_clear(stat_info_t *status);
329
330 /**
331  * initialize the Const statistic.
332  */
333 void stat_init_const_cnt(stat_info_t *status);
334
335 /**
336  * return a human readable name for an float classification
337  */
338 const char *stat_fc_name(float_classify_t classification);
339
340 #endif /* _FIRMSTAT_T_H_ */