66553c01a99e747d14eb34fcab9185def0752a6f
[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_reg_pressure_entry_t;
44 typedef pset hmap_ir_op;
45 typedef pset hmap_distrib_entry_t;
46
47 /**
48  * possible address marker values
49  */
50 enum adr_marker_t {
51   MARK_ADDRESS_CALC     = 1,    /**< the node is an address expression */
52   MARK_REF_ADR          = 2,    /**< the node is referenced by an address expression */
53   MARK_REF_NON_ADR      = 4,    /**< the node is referenced by a non-address expression */
54 };
55
56 /**
57  * An entry in the address_mark set
58  */
59 typedef struct _address_mark_entry_t {
60   ir_node  *node;               /**< the node which this entry belongs to, needed for compare */
61   unsigned mark;                /**< the mark, a bitmask of enum adr_marker_t */
62 } address_mark_entry_t;
63
64 /**
65  * An entry for ir_nodes, used in ir_graph statistics.
66  */
67 typedef struct _node_entry_t {
68   counter_t   cnt_alive;    /**< amount of nodes in this entry */
69   counter_t   new_node;     /**< amount of new nodes for this entry */
70   counter_t   into_Id;      /**< amount of nodes that turned into Id's for this entry */
71   const ir_op *op;          /**< the op for this entry */
72 } node_entry_t;
73
74 enum leaf_call_state_t {
75   LCS_UNKNOWN       = 0,      /**< state is unknown yet */
76   LCS_LEAF_CALL     = 1,      /**< only leaf functions will be called */
77   LCS_NON_LEAF_CALL = 2,      /**< at least one non-leaf function will be called or indetermined */
78 };
79
80 /**
81  * An entry for ir_graphs. These numbers are calculated for every IR graph.
82  */
83 typedef struct _graph_entry_t {
84   struct obstack          recalc_cnts;                  /**< obstack containing the counters that are recalculated */
85   HASH_MAP(node_entry_t)  *opcode_hash;                 /**< hash map containing the opcode counter */
86   HASH_MAP(block_entry_t) *block_hash;                  /**< hash map containing the block counter */
87   HASH_MAP(block_entry_t) *extbb_hash;                  /**< hash map containing the extended block counter */
88   HASH_MAP(block_entry_t) *rp_block_hash;               /**< hash map containing the block reg pressure information */
89   counter_t               cnt_walked;                   /**< walker walked over the graph */
90   counter_t               cnt_walked_blocks;            /**< walker walked over the graph blocks */
91   counter_t               cnt_was_inlined;              /**< number of times other graph were inlined */
92   counter_t               cnt_got_inlined;              /**< number of times this graph was inlined */
93   counter_t               cnt_strength_red;             /**< number of times strength reduction was successful on this graph */
94   counter_t               cnt_edges;                    /**< number of DF edges in this graph */
95   counter_t               cnt_all_calls;                /**< number of all calls */
96   counter_t               cnt_call_with_cnst_arg;       /**< number of calls with const args */
97   counter_t               cnt_indirect_calls;           /**< number of indirect calls */
98   counter_t               cnt_if_conv[IF_RESULT_LAST];  /**< number of if conversions */
99   counter_t               cnt_real_func_call;           /**< number real function call optimization */
100   unsigned                num_tail_recursion;           /**< number of tail recursion optimizations */
101   HASH_MAP(opt_entry_t)   *opt_hash[FS_OPT_MAX];        /**< hash maps containing opcode counter for optimizations */
102   ir_graph                *irg;                         /**< the graph of this object */
103   entity                  *ent;                         /**< the entity of this graph if one exists */
104   set                     *address_mark;                /**< a set containing the address marks of the nodes */
105   unsigned                is_deleted:1;                 /**< set if this irg was deleted */
106   unsigned                is_leaf:1;                    /**< set, if this irg is a leaf function */
107   unsigned                is_leaf_call:2;               /**< set, if this irg calls only leaf functions */
108   unsigned                is_recursive:1;               /**< set, if this irg has recursive calls */
109   unsigned                is_chain_call:1;              /**< set, if this irg is a chain call */
110   unsigned                is_analyzed:1;                /**< helper: set, if this irg was already analysed */
111 } graph_entry_t;
112
113 /**
114  * An entry for optimized ir_nodes
115  */
116 typedef struct _opt_entry_t {
117   counter_t   count;    /**< optimization counter */
118   const ir_op *op;      /**< the op for this entry */
119 } opt_entry_t;
120
121 /**
122  * An entry for register pressure.
123  */
124 typedef struct _reg_pressure_entry_t {
125   ident *id_name;    /**< name of the register class */
126   int    pressure;   /**< the register pressure for this class */
127 } reg_pressure_entry_t;
128
129 /**
130  * An entry for a block or extended block in a ir-graph
131  */
132 typedef struct _block_entry_t {
133   counter_t       cnt_nodes;     /**< the counter of nodes in this block */
134   counter_t       cnt_edges;     /**< the counter of edges in this block */
135   counter_t       cnt_in_edges;  /**< the counter of edges incoming from other blocks to this block */
136   counter_t       cnt_out_edges; /**< the counter of edges outgoing from this block to other blocks */
137   counter_t       cnt_phi_data;  /**< the counter of data Phi nodes in this block */
138   long            block_nr;      /**< block nr */
139   /**< the highest register pressures for this block for each register class */
140   HASH_MAP(reg_pressure_entry_t) *reg_pressure;
141 } block_entry_t;
142
143 /** An entry for an extended block in a ir-graph */
144 typedef block_entry_t extbb_entry_t;
145
146 /**
147  * Some potential interesting float values
148  */
149 typedef enum _float_classify_t {
150   STAT_FC_0,                /**< the float value 0.0 */
151   STAT_FC_1,                /**< the float value 1.0 */
152   STAT_FC_2,                /**< the float value 2.0 */
153   STAT_FC_0_5,              /**< the float value 0.5 */
154   STAT_FC_EXACT,            /**< an exact value */
155   STAT_FC_OTHER,            /**< all other values */
156   STAT_FC_MAX               /**< last value */
157 } float_classify_t;
158
159 /**
160  * constant info
161  */
162 typedef struct _constant_info_t {
163   counter_t  int_bits_count[32];  /**< distribution of bit sizes of integer constants */
164   counter_t  floats[STAT_FC_MAX]; /**< floating point constants */
165   counter_t  others;              /**< all other constants */
166 } constant_info_t;
167
168 /** forward */
169 typedef struct _dumper_t dumper_t;
170
171 /**
172  * handler for dumping an IRG
173  *
174  * @param dmp   the dumper
175  * @param entry the IR-graph hash map entry
176  */
177 typedef void (*dump_graph_FUNC)(dumper_t *dmp, graph_entry_t *entry);
178
179 /**
180  * handler for dumper init
181  *
182  * @param dmp   the dumper
183  * @param name  name of the file to dump to
184  */
185 typedef void (*dump_init_FUNC)(dumper_t *dmp, const char *name);
186
187 /**
188  * handler for dumper a constant info table
189  *
190  * @param dmp   the dumper
191  */
192 typedef void (*dump_const_table_FUNC)(dumper_t *dmp, const constant_info_t *tbl);
193
194 /**
195  * handler for dumper finish
196  *
197  * @param dmp   the dumper
198  */
199 typedef void (*dump_finish_FUNC)(dumper_t *dmp);
200
201 /**
202  * statistics info
203  */
204 typedef struct _statistic_info_t {
205   unsigned                stat_options;   /**< statistic options: field must be first */
206   struct obstack          cnts;           /**< obstack containing the counters that are incremented */
207   HASH_MAP(graph_entry_t) *irg_hash;      /**< hash map containing the counter for irgs */
208   HASH_MAP(ir_op)         *ir_op_hash;    /**< hash map containing all ir_ops (accessible by op_codes) */
209   pdeq                    *wait_q;        /**< wait queue for leaf call decision */
210   int                     recursive;      /**< flag for detecting recursive hook calls */
211   int                     in_dead_node_elim;    /**< set, if dead node elimination runs */
212   ir_op                   *op_Phi0;       /**< pseudo op for Phi0 */
213   ir_op                   *op_PhiM;       /**< pseudo op for memory Phi */
214   ir_op                   *op_ProjM;      /**< pseudo op for memory Proj */
215   ir_op                   *op_MulC;       /**< pseudo op for multiplication by const */
216   ir_op                   *op_DivC;       /**< pseudo op for division by const */
217   ir_op                   *op_ModC;       /**< pseudo op for modulo by const */
218   ir_op                   *op_DivModC;    /**< pseudo op for DivMod by const */
219   ir_op                   *op_SelSel;     /**< pseudo op for Sel(Sel) */
220   ir_op                   *op_SelSelSel;  /**< pseudo op for Sel(Sel(Sel)) */
221   dumper_t                *dumper;        /**< list of dumper */
222   int                     reassoc_run;    /**< if set, reassociation is running */
223   constant_info_t         const_info;     /**< statistic info for constants */
224 } stat_info_t;
225
226 /**
227  * a dumper description
228  */
229 struct _dumper_t {
230   dump_graph_FUNC         dump_graph;     /**< handler for dumping an irg */
231   dump_const_table_FUNC   dump_const_tbl; /**< handler for dumping a const table */
232   dump_init_FUNC          init;           /**< handler for init */
233   dump_finish_FUNC        finish;         /**< handler for finish */
234   FILE                    *f;             /**< the file to dump to */
235   stat_info_t             *status;        /**< access to the global status */
236   dumper_t                *next;          /**< link to the next dumper */
237 };
238
239 /**
240  * helper: get an ir_op from an opcode
241  */
242 ir_op *stat_get_op_from_opcode(opcode code);
243
244 /**
245  * An entry in a distribution table
246  */
247 typedef struct _distrib_entry_t {
248   counter_t      cnt;       /**< the current count */
249   const void *object;   /**< the object which is counted */
250 } distrib_entry_t;
251
252 /** The type of the hash function for objects in distribution tables. */
253 typedef unsigned (*distrib_hash_fun)(const void *object);
254
255 /**
256  * The distribution table.
257  */
258 typedef struct _distrib_tbl_t {
259   struct obstack                cnts;       /**< obstack containing the distrib_entry_t entries */
260   HASH_MAP(distrib_entry_t)     *hash_map;  /**< the hash map containing the distribution */
261   distrib_hash_fun          hash_func;  /**< the hash function for object in this distribution */
262   unsigned                  int_dist;   /**< non-zero, if it's a integer distribution */
263 } distrib_tbl_t;
264
265 /* API for distribution tables */
266
267 /**
268  * creates a new distribution table.
269  *
270  * @param cmp_func   Compare function for objects in the distribution
271  * @param hash_func  Hash function for objects in the distribution
272  */
273 distrib_tbl_t *stat_new_distrib_tbl(pset_cmp_fun cmp_func, distrib_hash_fun hash_func);
274
275 /**
276  * creates a new distribution table for an integer distribution.
277  */
278 distrib_tbl_t *stat_new_int_distrib_tbl(void);
279
280 /**
281  * destroys a distribution table.
282  */
283 void stat_delete_distrib_tbl(distrib_tbl_t *tbl);
284
285 /**
286  * adds a new object count into the distribution table.
287  */
288 void stat_add_distrib_tbl(distrib_tbl_t *tbl, const void *object, const counter_t *cnt);
289
290 /**
291  * adds a new key count into the integer distribution table.
292  */
293 void stat_add_int_distrib_tbl(distrib_tbl_t *tbl, int key, const counter_t *cnt);
294
295 /**
296  * calculates the mean value of a distribution.
297  */
298 double stat_calc_mean_distrib_tbl(distrib_tbl_t *tbl);
299
300 /** evaluates each entry of a distribution table. */
301 typedef void (*eval_distrib_entry_fun)(const distrib_entry_t *entry);
302
303 /**
304  * iterates over all entries in a distribution table
305  */
306 void stat_iterate_distrib_tbl(distrib_tbl_t *tbl, eval_distrib_entry_fun eval);
307
308 /**
309  * update info on Consts.
310  *
311  * @param node   The Const node
312  * @param graph  The graph entry containing the call
313  */
314 void stat_update_const(stat_info_t *status, ir_node *node, graph_entry_t *graph);
315
316 /**
317  * clears the const statistics for a new snapshot.
318  */
319 void stat_const_clear(stat_info_t *status);
320
321 /**
322  * initialize the Const statistic.
323  */
324 void stat_init_const_cnt(stat_info_t *status);
325
326 /**
327  * return a human readable name for an float classification
328  */
329 const char *stat_fc_name(float_classify_t classification);
330
331 #endif /* _FIRMSTAT_T_H_ */