compiler/nativeGen/RegAllocStats.hs

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   2 -- Carries interesting info for debugging / profiling of the
   3 --      graph coloring register allocator.
   4
   5 module RegAllocStats (
   6         RegAllocStats (..),
   7         regDotColor,
   8
   9         pprStatsSpills,
  10         pprStatsLifetimes,
  11         pprStatsConflict,
  12         pprStatsLifeConflict
  13 )
  14
  15 where
  16
  17 #include "nativeGen/NCG.h"
  18
  19 import qualified GraphColor as Color
  20 import RegLiveness
  21 import RegSpill
  22 import MachRegs
  23
  24 import Outputable
  25 import UniqFM
  26 import UniqSet
  27
  28 import Data.List
  29
  30 data RegAllocStats
  31
  32         -- a spill stage
  33         = RegAllocStatsSpill
  34         { raLiveCmm     :: [LiveCmmTop]                 -- ^ code we tried to allocate regs for
  35         , raGraph       :: Color.Graph Reg RegClass Reg -- ^ the partially colored graph
  36         , raSpillStats  :: SpillStats                   -- ^ spiller stats
  37         , raLifetimes   :: UniqFM (Reg, Int) }          -- ^ number of instrs each reg lives for
  38
  39         -- a successful coloring
  40         | RegAllocStatsColored
  41         { raLiveCmm     :: [LiveCmmTop]                 -- ^ the code we allocated regs for
  42         , raGraph       :: Color.Graph Reg RegClass Reg -- ^ the colored graph
  43         , raPatchedCmm  :: [LiveCmmTop]                 -- ^ code with register allocation
  44         , raLifetimes   :: UniqFM (Reg, Int) }          -- ^ number of instrs each reg lives for
  45
  46
  47 instance Outputable RegAllocStats where
  48
  49  ppr (s@RegAllocStatsSpill{})
  50         = text "-- Spill"
  51
  52         $$ text "-- Native code with liveness information."
  53         $$ ppr (raLiveCmm s)
  54         $$ text " "
  55
  56         $$ text "-- Register conflict graph."
  57         $$ Color.dotGraph regDotColor trivColorable (raGraph s)
  58
  59         $$ text "-- Spill statistics."
  60         $$ ppr (raSpillStats s)
  61
  62
  63  ppr (s@RegAllocStatsColored{})
  64         = text "-- Colored"
  65
  66         $$ text "-- Native code with liveness information."
  67         $$ ppr (raLiveCmm s)
  68         $$ text " "
  69
  70         $$ text "-- Register conflict graph."
  71         $$ Color.dotGraph regDotColor trivColorable (raGraph s)
  72
  73         $$ text "-- Native code after register allocation."
  74         $$ ppr (raPatchedCmm s)
  75
  76
  77 -- | Dump a table of how many spill loads / stores were inserted for each vreg.
  78 pprStatsSpills
  79         :: [RegAllocStats] -> SDoc
  80
  81 pprStatsSpills stats
  82  = let  -- slurp out the stats from all the spiller stages
  83         spillStats      = [ s   | s@RegAllocStatsSpill{} <- stats]
  84
  85         -- build a map of how many spill load/stores were inserted for each vreg
  86         spillLS         = foldl' (plusUFM_C accSpillLS) emptyUFM
  87                         $ map (spillLoadStore . raSpillStats) spillStats
  88
  89         -- print the count of load/spills as a tuple so we can read back from the file easilly
  90         pprSpillLS (r, loads, stores)
  91          = (parens $ (hcat $ punctuate (text ", ") [doubleQuotes (ppr r), int loads, int stores]))
  92
  93
  94     in  (  text "-- spills-added"
  95         $$ text "--    (reg_name, spill_loads_added, spill_stores_added)."
  96         $$ (vcat $ map pprSpillLS $ eltsUFM spillLS)
  97         $$ text "\n")
  98
  99
 100
 101 -- | Dump a table of how long vregs tend to live for.
 102 pprStatsLifetimes
 103         :: [RegAllocStats] -> SDoc
 104
 105 pprStatsLifetimes stats
 106  = let  lifeMap         = foldl' plusUFM emptyUFM $ map raLifetimes stats
 107         lifeBins        = binLifetimeCount lifeMap
 108
 109    in   (  text "-- vreg-population-lifetimes"
 110         $$ text "--   (instruction_count, number_of_vregs_that_lived_that_long)"
 111         $$ (vcat $ map ppr $ eltsUFM lifeBins)
 112         $$ text "\n")
 113
 114 binLifetimeCount :: UniqFM (Reg, Int) -> UniqFM (Int, Int)
 115 binLifetimeCount fm
 116  = let  lifes   = map (\l -> (l, (l, 1)))
 117                 $ map snd
 118                 $ eltsUFM fm
 119
 120    in   addListToUFM_C
 121                 (\(l1, c1) (l2, c2) -> (l1, c1 + c2))
 122                 emptyUFM
 123                 lifes
 124
 125
 126 -- | Dump a table of how many conflicts vregs tend to have.
 127 pprStatsConflict
 128         :: [RegAllocStats] -> SDoc
 129
 130 pprStatsConflict stats
 131  = let  confMap = foldl' (plusUFM_C (\(c1, n1) (c2, n2) -> (c1, n1 + n2)))
 132                         emptyUFM
 133                 $ map Color.slurpNodeConflictCount
 134                 $ map raGraph stats
 135
 136    in   (  text "-- vreg-conflicts"
 137         $$ text "--   (conflict_count, number_of_vregs_that_had_that_many_conflicts)"
 138         $$ (vcat $ map ppr $ eltsUFM confMap)
 139         $$ text "\n")
 140
 141
 142 -- | For every vreg, dump it's how many conflicts it has and its lifetime
 143 --      good for making a scatter plot.
 144 pprStatsLifeConflict
 145         :: [RegAllocStats] -> Color.Graph Reg RegClass Reg -> SDoc
 146
 147 pprStatsLifeConflict stats graph
 148  = let  lifeMap = foldl' plusUFM emptyUFM $ map raLifetimes stats
 149         scatter = map   (\r ->  let Just (_, lifetime)  = lookupUFM lifeMap r
 150                                     Just node           = Color.lookupNode graph r
 151                                 in parens $ hcat $ punctuate (text ", ")
 152                                         [ doubleQuotes $ ppr $ Color.nodeId node
 153                                         , ppr $ sizeUniqSet (Color.nodeConflicts node)
 154                                         , ppr $ lifetime ])
 155                 $ map Color.nodeId
 156                 $ eltsUFM
 157                 $ Color.graphMap graph
 158
 159    in   (  text "-- vreg-conflict-lifetime"
 160         $$ text "--   (vreg, vreg_conflicts, vreg_lifetime)"
 161         $$ (vcat scatter)
 162         $$ text "\n")
 163
 164
 165 -----
 166 -- Register colors for drawing conflict graphs
 167 --      Keep this out of MachRegs.hs because it's specific to the graph coloring allocator.
 168
 169
 170 -- reg colors for x86
 171 #if i386_TARGET_ARCH
 172 regDotColor :: Reg -> SDoc
 173 regDotColor reg
 174  = let  Just    str     = lookupUFM regColors reg
 175    in   text str
 176
 177 regColors
 178  = listToUFM
 179  $      [ (eax, "#00ff00")
 180         , (ebx, "#0000ff")
 181         , (ecx, "#00ffff")
 182         , (edx, "#0080ff")
 183
 184         , (fake0, "#ff00ff")
 185         , (fake1, "#ff00aa")
 186         , (fake2, "#aa00ff")
 187         , (fake3, "#aa00aa")
 188         , (fake4, "#ff0055")
 189         , (fake5, "#5500ff") ]
 190 #endif
 191
 192
 193 -- reg colors for x86_64
 194 #if x86_64_TARGET_ARCH
 195 regDotColor :: Reg -> SDoc
 196 regDotColor reg
 197  = let  Just    str     = lookupUFM regColors reg
 198    in   text str
 199
 200 regColors
 201  = listToUFM
 202  $      [ (rax, "#00ff00"), (eax, "#00ff00")
 203         , (rbx, "#0000ff"), (ebx, "#0000ff")
 204         , (rcx, "#00ffff"), (ecx, "#00ffff")
 205         , (rdx, "#0080ff"), (edx, "#00ffff")
 206         , (r8,  "#00ff80")
 207         , (r9,  "#008080")
 208         , (r10, "#0040ff")
 209         , (r11, "#00ff40")
 210         , (r12, "#008040")
 211         , (r13, "#004080")
 212         , (r14, "#004040")
 213         , (r15, "#002080") ]
 214
 215         ++ zip (map RealReg [16..31]) (repeat "red")
 216 #endif
 217
 218
 219 -- reg colors for ppc
 220 #if powerpc_TARGET_ARCH
 221 regDotColor :: Reg -> SDoc
 222 regDotColor reg
 223  = case regClass reg of
 224         RcInteger       -> text "blue"
 225         RcFloat         -> text "red"
 226 #endif
 227
 228
 229 {-
 230 toX11Color (r, g, b)
 231  = let  rs      = padL 2 '0' (showHex r "")
 232         gs      = padL 2 '0' (showHex r "")
 233         bs      = padL 2 '0' (showHex r "")
 234
 235         padL n c s
 236                 = replicate (n - length s) c ++ s
 237   in    "#" ++ rs ++ gs ++ bs
 238 -}