Fix possible loop in DAG while building start Barrier.
[libfirm] / ir / stat / pattern.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   Statistics for Firm. Pattern history.
23  * @author  Michael Beck
24  * @version $Id$
25  */
26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
27 # include "config.h"
28 #endif
29
30 #include <assert.h>
31 #include <stdlib.h>
32 #include <limits.h>
33
34 #include "ident.h"
35 #include "irnode_t.h"
36 #include "irgwalk.h"
37 #include "irprog.h"
38 #include "set.h"
39 #include "pset.h"
40 #include "counter.h"
41 #include "pattern_dmp.h"
42 #include "hashptr.h"
43
44 #ifdef FIRM_STATISTICS
45
46 /*
47  * just be make some things clear :-), the
48  * poor man "generics"
49  */
50 #define HASH_MAP(type) pset_##type
51
52 typedef pset pset_pattern_entry_t;
53
54 typedef unsigned char BYTE;
55
56 /** Maximum size of the pattern store. */
57 #define PATTERN_STORE_SIZE      2048
58
59
60 /**
61  * The code buffer.
62  */
63 typedef struct _code_buf_t {
64         BYTE     *next;    /**< Next byte address to be written. */
65         BYTE     *end;     /**< End address of the buffer. */
66         BYTE     *start;   /**< Start address of the buffer. */
67         unsigned hash;     /**< The hash value for the buffer content. */
68         unsigned overrun;  /**< flag set if the buffer was overrun */
69 } CODE_BUFFER;
70
71 /**
72  * Reserved VLC codes.
73  */
74 enum vlc_code_t {
75         VLC_7BIT       = 0x00,  /**< 8 bit code, carrying 7 bits payload */
76         VLC_14BIT      = 0x80,  /**< 16 bit code, carrying 14 bits payload */
77         VLC_21BIT      = 0xC0,  /**< 24 bit code, carrying 21 bits payload */
78         VLC_28BIT      = 0xE0,  /**< 32 bit code, carrying 28 bits payload */
79         VLC_32BIT      = 0xF0,  /**< 40 bit code, carrying 32 bits payload */
80
81         VLC_TAG_FIRST  = 0xF1,  /**< First possible tag value. */
82         VLC_TAG_ICONST = 0xFB,  /**< Encodes an integer constant. */
83         VLC_TAG_EMPTY  = 0xFC,  /**< Encodes an empty entity. */
84         VLC_TAG_OPTION = 0xFD,  /**< Options exists. */
85         VLC_TAG_REF    = 0xFE,  /**< Special tag, next code is an ID. */
86         VLC_TAG_END    = 0xFF,  /**< End tag. */
87 };
88
89 /*
90  * An entry for holding one pattern.
91  */
92 typedef struct _pattern_entry_t {
93         counter_t   count;        /**< Amount of pattern occurance. */
94         unsigned    len;          /**< The length of the VLC encoded buffer. */
95         BYTE        buf[1];       /**< The buffer containing the VLC encoded pattern. */
96 } pattern_entry_t;
97
98 /**
99  * Current options for the pattern matcher.
100  */
101 enum options_t {
102         OPT_WITH_MODE       = 0x00000001, /**< use modes */
103         OPT_ENC_DAG         = 0x00000002, /**< encode DAGs, not terms */
104         OPT_WITH_ICONST     = 0x00000004, /**< encode integer constants */
105         OPT_PERSIST_PATTERN = 0x00000008, /**< persistent pattern hash */
106 };
107
108
109 /**
110  * Pattern info.
111  */
112 typedef struct _pattern_info_t {
113         int                       enable;         /**< If non-zero, this module is enabled. */
114         struct obstack            obst;           /**< An obstack containing the counters. */
115         HASH_MAP(pattern_entry_t) *pattern_hash;  /**< A hash map containing the pattern. */
116         unsigned                  bound;          /**< Lowest value for pattern output. */
117         unsigned                  options;        /**< Current option mask. */
118         unsigned                  min_depth;      /**< Minimum pattern depth. */
119         unsigned                  max_depth;      /**< Maximum pattern depth. */
120 } pattern_info_t;
121
122 /*
123  * global status
124  */
125 static pattern_info_t _status, *status = &_status;
126
127 /**
128  * Compare two pattern for its occurance counter.
129  */
130 static int pattern_count_cmp(const void *elt, const void *key) {
131         int cmp;
132
133         pattern_entry_t **e1 = (pattern_entry_t **)elt;
134         pattern_entry_t **e2 = (pattern_entry_t **)key;
135
136         /* we want it sorted in descending order */
137         cmp = cnt_cmp(&(*e2)->count, &(*e1)->count);
138
139         return cmp;
140 }  /* pattern_count_cmp */
141
142 /**
143  * Compare two pattern for its pattern hash.
144  */
145 static int pattern_cmp(const void *elt, const void *key) {
146         const pattern_entry_t *e1 = elt;
147         const pattern_entry_t *e2 = key;
148         int diff = e1->len - e2->len;
149
150         if (diff)
151                 return diff;
152
153         return memcmp(e1->buf, e2->buf, e1->len);
154 }  /* pattern_cmp */
155
156 /**
157  * Initialize a code buffer.
158  *
159  * @param buf   the code buffer
160  * @param data  a buffer address
161  * @param len   the length of the data buffer
162  */
163 static void init_buf(CODE_BUFFER *buf, BYTE *data, unsigned len) {
164         buf->start   =
165         buf->next    = data;
166         buf->end     = data + len;
167         buf->hash    = 0x2BAD4;      /* An arbitrary seed. */
168         buf->overrun = 0;
169 }  /* init_buf */
170
171 /**
172  * Put a byte into the buffer.
173  *
174  * @param buf   the code buffer
175  * @param byte  the byte to write
176  *
177  * The hash value for the buffer content is updated.
178  */
179 static INLINE void put_byte(CODE_BUFFER *buf, BYTE byte) {
180         if (buf->next < buf->end) {
181                 *buf->next++ = byte;
182                 buf->hash = (buf->hash * 9) ^ byte;
183         } else {
184                 buf->overrun = 1;
185         }  /* if */
186 }  /* put_byte */
187
188 /**
189  * Returns the current length of a buffer.
190  *
191  * @param buf   the code buffer
192  *
193  * @return  the length of the buffer content
194  */
195 static unsigned buf_lenght(const CODE_BUFFER *buf) {
196         return buf->next - buf->start;
197 }  /* buf_lenght */
198
199 /**
200  * Returns the current content of a buffer.
201  *
202  * @param buf   the code buffer
203  *
204  * @return  the start address of the buffer content
205  */
206 static const BYTE *buf_content(const CODE_BUFFER *buf) {
207         return buf->start;
208 }  /* buf_content */
209
210 /**
211  * Returns the hash value of a buffer.
212  *
213  * @param buf   the code buffer
214  *
215  * @return  the hash value of the buffer content
216  */
217 static unsigned buf_hash(const CODE_BUFFER *buf) {
218         return buf->hash;
219 }  /* buf_hash */
220
221 /**
222  * Returns non-zero if a buffer overrun has occurred.
223  *
224  * @param buf   the code buffer
225  */
226 static unsigned buf_overrun(const CODE_BUFFER *buf) {
227         return buf->overrun;
228 }  /* buf_overrun */
229
230 /**
231  * Returns the next byte from the buffer WITHOUT dropping.
232  *
233  * @param buf   the code buffer
234  *
235  * @return  the next byte from the code buffer
236  */
237 static INLINE BYTE look_byte(CODE_BUFFER *buf) {
238         if (buf->next < buf->end)
239                 return *buf->next;
240         return VLC_TAG_END;
241 }  /* look_byte */
242
243 /**
244  * Returns the next byte from the buffer WITH dropping.
245  *
246  * @param buf   the code buffer
247  *
248  * @return  the next byte from the code buffer
249  */
250 static INLINE BYTE get_byte(CODE_BUFFER *buf) {
251         if (buf->next < buf->end)
252                 return *buf->next++;
253         return VLC_TAG_END;
254 }  /* get_byte */
255
256 #define BITS(n)   (1 << (n))
257
258 /**
259  * Put a 32bit value into the buffer.
260  *
261  * @param buf   the code buffer
262  * @param code  the code to be written into the buffer
263  */
264 static void put_code(CODE_BUFFER *buf, unsigned code) {
265         if (code < BITS(7)) {
266                 put_byte(buf, VLC_7BIT | code);
267         } else if (code < BITS(6 + 8)) {
268                 put_byte(buf, VLC_14BIT | (code >> 8));
269                 put_byte(buf, code);
270         } else if (code < BITS(5 + 8 + 8)) {
271                 put_byte(buf, VLC_21BIT | (code >> 16));
272                 put_byte(buf, code >> 8);
273                 put_byte(buf, code);
274         } else if (code < BITS(4 + 8 + 8 + 8)) {
275                 put_byte(buf, VLC_28BIT | (code >> 24));
276                 put_byte(buf, code >> 16);
277                 put_byte(buf, code >> 8);
278                 put_byte(buf, code);
279         } else {
280                 put_byte(buf, VLC_32BIT);
281                 put_byte(buf, code >> 24);
282                 put_byte(buf, code >> 16);
283                 put_byte(buf, code >> 8);
284                 put_byte(buf, code);
285         }  /* if */
286 }  /* put_code */
287
288 #define BIT_MASK(n) ((1 << (n)) - 1)
289
290 /**
291  * Get 32 bit from the buffer.
292  *
293  * @param buf   the code buffer
294  *
295  * @return  next 32bit value from the code buffer
296  */
297 static unsigned get_code(CODE_BUFFER *buf) {
298         unsigned code = get_byte(buf);
299
300         if (code < VLC_14BIT)
301                 return code;
302         if (code < VLC_21BIT)
303                 return ((code & BIT_MASK(6)) << 8) | get_byte(buf);
304         if (code < VLC_28BIT) {
305                 code  = ((code & BIT_MASK(5)) << 16) | (get_byte(buf) << 8);
306                 code |= get_byte(buf);
307                 return code;
308         }  /* if */
309         if (code < VLC_32BIT) {
310                 code  = ((code & BIT_MASK(4)) << 24) | (get_byte(buf) << 16);
311                 code |= get_byte(buf) <<  8;
312                 code |= get_byte(buf);
313                 return code;
314         }  /* if */
315         if (code == VLC_32BIT) {
316                 code  = get_byte(buf) << 24;
317                 code |= get_byte(buf) << 16;
318                 code |= get_byte(buf) <<  8;
319                 code |= get_byte(buf);
320                 return code;
321         }  /* if */
322         /* should not happen */
323         assert(0 && "Wrong code in buffer");
324
325         return 0;
326 }  /* get_code */
327
328 /**
329  * Put a tag into the buffer.
330  *
331  * @param buf   the code buffer
332  * @param tag   the tag to write to the code buffer
333  */
334 static void put_tag(CODE_BUFFER *buf, BYTE tag) {
335         assert(tag >= VLC_TAG_FIRST && "invalid tag");
336
337         put_byte(buf, tag);
338 }  /* put_tag */
339
340 /**
341  * Returns the next tag or zero if the next code isn't a tag.
342  *
343  * @param buf   the code buffer
344  *
345  * @return the next tag in the code buffer
346  */
347 static BYTE next_tag(CODE_BUFFER *buf) {
348         BYTE b = look_byte(buf);
349
350         if (b >= VLC_TAG_FIRST)
351                 return get_byte(buf);
352         return 0;
353 }  /* next_tag */
354
355 /**
356  * An Environment for the pattern encoder.
357  */
358 typedef struct _codec_enc_t {
359         CODE_BUFFER      *buf;      /**< The current code buffer. */
360         set              *id_set;   /**< A set containing all already seen Firm nodes. */
361         unsigned         curr_id;   /**< The current node id. */
362         unsigned         options;   /**< The encoding options. */
363         pattern_dumper_t *dmp;      /**< The dumper for the decoder. */
364 } codec_env_t;
365
366 /**
367  * An address entry.
368  */
369 typedef struct _addr_entry_t {
370         void *addr;     /**< the address */
371         unsigned id;    /**< associated ID */
372 } addr_entry_t;
373
374 /**
375  * Compare two addresses.
376  */
377 static int addr_cmp(const void *p1, const void *p2, size_t size) {
378         const addr_entry_t *e1 = p1;
379         const addr_entry_t *e2 = p2;
380         (void) size;
381
382         return e1->addr != e2->addr;
383 }  /* addr_cmp */
384
385 /**
386  * Encodes an IR-node, recursive worker.
387  *
388  * @return reached depth
389  */
390 static int _encode_node(ir_node *node, int max_depth, codec_env_t *env) {
391         addr_entry_t entry, *r_entry;
392         set_entry *s_entry;
393         int i, preds;
394         int res, depth;
395
396         ir_opcode code = get_irn_opcode(node);
397
398         /* insert the node into our ID map */
399         entry.addr = node;
400         entry.id   = env->curr_id;
401
402         s_entry = set_hinsert(env->id_set, &entry, sizeof(entry), HASH_PTR(node));
403         r_entry = (addr_entry_t *)s_entry->dptr;
404
405         if (r_entry->id != env->curr_id) {
406                 /* already in the map, add an REF */
407                 put_tag(env->buf, VLC_TAG_REF);
408                 put_code(env->buf, r_entry->id);
409
410                 return max_depth;
411         } else {
412                 /* a new entry, proceed */
413                 ++env->curr_id;
414         }  /* if */
415
416         put_code(env->buf, (unsigned)code);
417
418         /* do we need the mode ? */
419         if (env->options & OPT_WITH_MODE) {
420                 ir_mode *mode = get_irn_mode(node);
421
422                 if (mode)
423                         put_code(env->buf, stat_find_mode_index(mode));
424                 else
425                         put_tag(env->buf, VLC_TAG_EMPTY);
426         }  /* if */
427
428         /* do we need integer constants */
429         if (env->options & OPT_WITH_ICONST) {
430                 if (code == iro_Const) {
431                         tarval *tv = get_Const_tarval(node);
432
433                         if (tarval_is_long(tv)) {
434                                 long v = get_tarval_long(tv);
435
436                                 put_tag(env->buf, VLC_TAG_ICONST);
437                                 put_code(env->buf, v);
438                         }  /* if */
439                 }  /* if */
440         }  /* if */
441
442         --max_depth;
443
444         if (max_depth <= 0) {
445                 put_code(env->buf, 0);
446                 return max_depth;
447         } /* if */
448
449         preds = get_irn_arity(node);
450         put_code(env->buf, preds);
451
452         res = INT_MAX;
453         if (is_op_commutative(get_irn_op(node))) {
454                 ir_node *l = get_binop_left(node);
455                 ir_node *r = get_binop_right(node);
456                 int opcode_diff = (int)get_irn_opcode(l) - (int)get_irn_opcode(r);
457
458                 if (opcode_diff > 0) {
459                         ir_node *t = l;
460                         l = r;
461                         r = t;
462                 } else if (opcode_diff == 0 && l != r) {
463                         /* Both nodes have the same opcode, but are different.
464                            Need a better method here to decide which goes to the left side. */
465                 }  /* if */
466
467                 /* special handling for commutative operators */
468                 depth = _encode_node(l, max_depth, env);
469                 if (depth < res)
470                         res = depth;
471                 depth = _encode_node(r, max_depth, env);
472                 if (depth < res)
473                         res = depth;
474         } else {
475                 for (i = 0; i < preds; ++i) {
476                         ir_node *n = get_irn_n(node, i);
477
478                         depth = _encode_node(n, max_depth, env);
479                         if (depth < res)
480                                 res = depth;
481                 }  /* for */
482         }  /* if */
483         return res;
484 }  /* _encode_node */
485
486 /**
487  * Encode a DAG starting by the IR-node node.
488  *
489  * @param node       The root node of the graph
490  * @param buf        The code buffer to store the bitstring in
491  * @param max_depth  The maximum depth for descending
492  *
493  * @return The depth of the encoded graph (without cycles)
494  */
495 static int encode_node(ir_node *node, CODE_BUFFER *buf, int max_depth) {
496         codec_env_t env;
497         int         res;
498
499         /* initialize the encoder environment */
500         env.buf     = buf;
501         env.curr_id = 1;  /* 0 is used for special purpose */
502         env.options = status->options;
503         env.dmp     = NULL;
504
505         if (env.options & OPT_ENC_DAG)
506                 env.id_set = new_set(addr_cmp, 32);
507         else
508                 env.id_set = NULL;
509
510         /* encode options if any for the decoder */
511         if (env.options) {
512                 put_tag(buf, VLC_TAG_OPTION);
513                 put_code(buf, env.options);
514         }  /* if */
515
516         res = _encode_node(node, max_depth, &env);
517
518         if (env.id_set != NULL)
519                 del_set(env.id_set);
520
521         return max_depth - res;
522 }  /* encode_node */
523
524 /**
525  * Decode an IR-node, recursive walker.
526  */
527 static void _decode_node(unsigned parent, int position, codec_env_t *env) {
528         unsigned code;
529         unsigned op_code;
530         unsigned mode_code = 0;
531         long iconst;
532         void *attr = NULL;
533
534         code = next_tag(env->buf);
535         if (code == VLC_TAG_REF) { /* it's a REF */
536                 code = get_code(env->buf);
537
538                 /* dump the edge */
539                 if (parent) {
540                         int edge_mode = 0;
541                         /*
542                          * the mode of a Firm edge can be either computed from its target or
543                          * from its source and position. We must take the second approach because
544                          * we don't know the target here, it's a ref.
545                          */
546                         pattern_dump_edge(env->dmp, code, parent, position, edge_mode);
547                 }  /* if */
548
549                 /* dump the node ref */
550                 pattern_dump_ref(env->dmp, code);
551
552                 return;
553         }  /* if */
554
555         /* get the opcode */
556         op_code = get_code(env->buf);
557
558         /* get the mode if encoded */
559         if (env->options & OPT_WITH_MODE) {
560                 if (next_tag(env->buf) != VLC_TAG_EMPTY) {
561                         mode_code = get_code(env->buf);
562                 }  /* if */
563         }  /* if */
564
565         /* check, if a ICONST attribute is given */
566         if (next_tag(env->buf) == VLC_TAG_ICONST) {
567                 iconst = get_code(env->buf);
568                 attr   = &iconst;
569         }  /* if */
570
571         /* dump the edge */
572         if (parent) {
573                 int edge_mode = 0;
574
575                 /*
576                  * the mode of a Firm edge can be either computed from its target or
577                  * from its source and position. We take the second approach because
578                  * we need it anyway for ref's.
579                  */
580                 pattern_dump_edge(env->dmp, env->curr_id, parent, position, edge_mode);
581         }  /* if */
582
583         /* dump the node */
584         parent = env->curr_id;
585         pattern_dump_node(env->dmp, parent, op_code, mode_code, attr);
586
587         /* ok, we have a new ID */
588         ++env->curr_id;
589
590         code = next_tag(env->buf);
591         if (code != VLC_TAG_END) {
592                 /* more info, do recursion */
593                 int i, preds;
594
595                 preds = get_code(env->buf);
596                 if (preds > 0) {
597                         pattern_start_children(env->dmp, parent);
598                         for (i = 0; i < preds; ++i) {
599                                 _decode_node(parent, i, env);
600                         }  /* for */
601                         pattern_finish_children(env->dmp, parent);
602                 }  /* if */
603         }  /* if */
604 }  /* _decode_node */
605
606 /**
607  * Decode an IR-node.
608  */
609 static void decode_node(BYTE *b, unsigned len, pattern_dumper_t *dump) {
610         codec_env_t env;
611         CODE_BUFFER buf;
612         unsigned code, options = 0;
613
614         init_buf(&buf, b, len);
615
616         env.buf     = &buf;
617         env.curr_id = 1;  /* 0 is used for special purpose */
618         env.dmp     = dump;
619
620         /* decode options */
621         code = next_tag(&buf);
622         if (code == VLC_TAG_OPTION) {
623                 options = get_code(&buf);
624         }  /* if */
625         env.options = options;
626
627         _decode_node(0, 0, &env);
628 }  /* decode_node */
629
630 /**
631  * The environment for the pattern calculation.
632  */
633 typedef struct _pattern_env {
634         int max_depth;    /**< maximum depth for pattern generation. */
635 } pattern_env_t;
636
637 /**
638  * Returns the associates pattern_entry_t for a CODE_BUF.
639  *
640  * @param buf  the code buffer
641  * @param set  the hash table containing all pattern entries
642  *
643  * @return   the associated pattern_entry_t for the given code buffer
644  *
645  * If the code content was never seen before, a new pattern_entry is created
646  * and returned.
647  */
648 static pattern_entry_t *pattern_get_entry(CODE_BUFFER *buf, pset *set) {
649         pattern_entry_t *key, *elem;
650         unsigned len = buf_lenght(buf);
651         unsigned hash;
652
653         key = obstack_alloc(&status->obst, offsetof(pattern_entry_t, buf) + len);
654         assert(key);
655
656         key->len = len;
657         memcpy(key->buf, buf_content(buf), len);
658
659         hash = buf_hash(buf);
660
661         elem = pset_find(set, key, hash);
662         if (elem != NULL) {
663                 obstack_free(&status->obst, key);
664                 return elem;
665         }  /* if */
666
667         cnt_clr(&key->count);
668         return pset_insert(set, key, hash);
669 }  /* pattern_get_entry */
670
671 /**
672  * Increase the count for a pattern.
673  *
674  * @param buf    the code buffer containing the pattern
675  * @param depth  the pattern depth
676  *
677  * @note Single node patterns are ignored
678  */
679 static void count_pattern(CODE_BUFFER *buf, int depth) {
680         pattern_entry_t *entry;
681
682         /* ignore single node pattern (i.e. constants) */
683         if (depth > 1) {
684                 entry = pattern_get_entry(buf, status->pattern_hash);
685
686                 /* increase count */
687                 cnt_inc(&entry->count);
688         }  /* if */
689 }  /* count_pattern */
690
691 /**
692  * Pre-walker for nodes pattern calculation.
693  */
694 static void calc_nodes_pattern(ir_node *node, void *ctx) {
695         pattern_env_t   *env = ctx;
696         BYTE            buffer[PATTERN_STORE_SIZE];
697         CODE_BUFFER     buf;
698         int             depth;
699
700         init_buf(&buf, buffer, sizeof(buffer));
701         depth = encode_node(node, &buf, env->max_depth);
702
703         if (buf_overrun(&buf)) {
704                 fprintf(stderr, "Pattern store: buffer overrun at size %u. Pattern ignored.\n", (unsigned) sizeof(buffer));
705         } else
706                 count_pattern(&buf, depth);
707 }  /* calc_nodes_pattern */
708
709 /**
710  * Store all collected patterns.
711  *
712  * @param fname  filename for storage
713  */
714 static void store_pattern(const char *fname) {
715         FILE *f;
716         pattern_entry_t *entry;
717         int i, count = pset_count(status->pattern_hash);
718
719         if (count <= 0)
720                 return;
721
722         f = fopen(fname, "wb");
723         if (! f) {
724                 perror(fname);
725                 return;
726         }  /* if */
727
728         fwrite("FPS1", 4, 1, f);
729         fwrite(&count, sizeof(count), 1, f);
730
731         for (i = 0, entry = pset_first(status->pattern_hash);
732              entry && i < count;
733              entry = pset_next(status->pattern_hash), ++i) {
734                 fwrite(entry, offsetof(pattern_entry_t, buf) + entry->len, 1, f);
735         }  /* for */
736         fclose(f);
737 }  /* store_pattern */
738
739 /**
740  * Read collected patterns from a file.
741  *
742  * @param fname  filename
743  */
744 static HASH_MAP(pattern_entry_t) *read_pattern(const char *fname) {
745         FILE *f;
746         pattern_entry_t *entry, tmp;
747         int i, count;
748         unsigned j;
749         char magic[4];
750         HASH_MAP(pattern_entry_t) *pattern_hash = new_pset(pattern_cmp, 8);
751         BYTE            buffer[PATTERN_STORE_SIZE];
752         CODE_BUFFER     buf;
753
754         f = fopen(fname, "rb");
755         if (! f) {
756                 perror(fname);
757                 return NULL;
758         }  /* if */
759
760         fread(magic, 4, 1, f);
761         count = 0;
762         fread(&count, sizeof(count), 1, f);
763         if (memcmp(magic, "FPS1", 4) != 0 || count <= 0) {
764                 fprintf(stderr, "Error: %s is not a Firm pattern store. Ignored.\n", fname);
765                 fclose(f);
766                 return NULL;
767         }  /* if */
768
769         /* read all pattern entries and put them into the hash table. */
770         for (i = 0; i < count; ++i) {
771                 init_buf(&buf, buffer, sizeof(buffer));
772                 fread(&tmp, offsetof(pattern_entry_t, buf), 1, f);
773                 for (j = 0; j < tmp.len; ++j)
774                         put_byte(&buf, fgetc(f));
775                 entry = pattern_get_entry(&buf, pattern_hash);
776                 memcpy(&entry->count, &tmp.count, sizeof(entry->count));
777         }  /* for */
778         fclose(f);
779
780         printf("Read %d pattern from %s\n", count, fname);
781         assert(pset_count(pattern_hash) == count);
782
783         return pattern_hash;
784 }  /* read_pattern */
785
786 /**
787  * Write the collected patterns to a VCG file for inspection.
788  *
789  * @param fname  name of the VCG file to create
790  */
791 static void pattern_output(const char *fname) {
792         pattern_entry_t  *entry;
793         pattern_entry_t  **pattern_arr;
794         pattern_dumper_t *dump;
795         int i, count = pset_count(status->pattern_hash);
796
797         printf("\n%d pattern detected\n", count);
798
799         if (count <= 0)
800                 return;
801
802         /* creates a dumper */
803         dump = new_vcg_dumper(fname, 100);
804
805         pattern_arr = xmalloc(sizeof(*pattern_arr) * count);
806         for (i = 0, entry = pset_first(status->pattern_hash);
807              entry && i < count;
808              entry = pset_next(status->pattern_hash), ++i) {
809                 pattern_arr[i] =  entry;
810         }  /* for */
811         assert(count == i);
812         count = i;
813
814         /* sort it */
815         qsort(pattern_arr, count, sizeof(*pattern_arr), pattern_count_cmp);
816
817         for (i = 0; i < count; ++i) {
818                 entry = pattern_arr[i];
819                 if (cnt_to_uint(&entry->count) < status->bound)
820                         continue;
821
822                 /* dump a pattern */
823                 pattern_dump_new_pattern(dump, &entry->count);
824                 decode_node(entry->buf, entry->len, dump);
825                 pattern_dump_finish_pattern(dump);
826         }  /* for */
827
828         /* destroy it */
829         pattern_end(dump);
830 }  /* pattern_output */
831
832 /*
833  * Calculates the pattern history.
834  */
835 void stat_calc_pattern_history(ir_graph *irg) {
836         pattern_env_t env;
837         unsigned      i;
838
839         if (! status->enable)
840                 return;
841
842         /* do NOT count the const code IRG */
843         if (irg == get_const_code_irg())
844                 return;
845
846         for (i = status->min_depth; i <= status->max_depth; ++i) {
847                 env.max_depth = i;
848                 irg_walk_graph(irg, calc_nodes_pattern, NULL, &env);
849         }  /* for */
850 }  /* stat_calc_pattern_history */
851
852 /*
853  * Initializes the pattern history.
854  */
855 void stat_init_pattern_history(int enable) {
856         HASH_MAP(pattern_entry_t) *pattern_hash = NULL;
857
858         status->enable = enable;
859         if (! enable)
860                 return;
861
862         status->bound     = 10;
863         status->options   = /* OPT_WITH_MODE | */ OPT_ENC_DAG | OPT_WITH_ICONST | OPT_PERSIST_PATTERN;
864         status->min_depth = 3;
865         status->max_depth = 5;
866
867         obstack_init(&status->obst);
868
869         /* create the hash-table */
870         if (status->options & OPT_PERSIST_PATTERN)
871                 pattern_hash = read_pattern("pattern.fps");
872         if (pattern_hash == NULL)
873                 pattern_hash = new_pset(pattern_cmp, 8);
874         status->pattern_hash = pattern_hash;
875 }  /* stat_init_pattern_history */
876
877 /*
878  * Finish the pattern history.
879  */
880 void stat_finish_pattern_history(const char *fname) {
881         (void) fname;
882         if (! status->enable)
883                 return;
884
885         store_pattern("pattern.fps");
886         pattern_output("pattern.vcg");
887
888         del_pset(status->pattern_hash);
889         obstack_free(&status->obst, NULL);
890
891         status->enable = 0;
892 }  /* stat_finish_pattern_history */
893
894 #endif /* FIRM_STATISTICS */