OSDN Git Service

gcc/fortran:
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-profile.c
1 /* Calculate branch probabilities, and basic block execution counts.
2    Copyright (C) 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1996, 1997, 1998, 1999,
3    2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007
4    Free Software Foundation, Inc.
5    Contributed by James E. Wilson, UC Berkeley/Cygnus Support;
6    based on some ideas from Dain Samples of UC Berkeley.
7    Further mangling by Bob Manson, Cygnus Support.
8    Converted to use trees by Dale Johannesen, Apple Computer.
9
10 This file is part of GCC.
11
12 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
13 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
14 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
15 version.
16
17 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
18 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
19 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
20 for more details.
21
22 You should have received a copy of the GNU General Public License
23 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
24 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
25
26 /* Generate basic block profile instrumentation and auxiliary files.
27    Tree-based version.  See profile.c for overview.  */
28
29 #include "config.h"
30 #include "system.h"
31 #include "coretypes.h"
32 #include "tm.h"
33 #include "rtl.h"
34 #include "flags.h"
35 #include "output.h"
36 #include "regs.h"
37 #include "expr.h"
38 #include "function.h"
39 #include "toplev.h"
40 #include "coverage.h"
41 #include "tree.h"
42 #include "tree-flow.h"
43 #include "tree-dump.h"
44 #include "tree-pass.h"
45 #include "timevar.h"
46 #include "value-prof.h"
47 #include "ggc.h"
48 #include "cgraph.h"
49
50 static GTY(()) tree gcov_type_node;
51 static GTY(()) tree gcov_type_tmp_var;
52 static GTY(()) tree tree_interval_profiler_fn;
53 static GTY(()) tree tree_pow2_profiler_fn;
54 static GTY(()) tree tree_one_value_profiler_fn;
55 static GTY(()) tree tree_indirect_call_profiler_fn;
56 static GTY(()) tree tree_average_profiler_fn;
57 static GTY(()) tree tree_ior_profiler_fn;
58 \f
59
60 static GTY(()) tree ic_void_ptr_var;
61 static GTY(()) tree ic_gcov_type_ptr_var;
62 static GTY(()) tree ptr_void;
63
64 /* Do initialization work for the edge profiler.  */
65
66 /* Add code:
67    static gcov* __gcov_indirect_call_counters; // pointer to actual counter
68    static void* __gcov_indirect_call_callee; // actual callee addres
69 */
70 static void
71 tree_init_ic_make_global_vars (void)
72 {
73   tree  gcov_type_ptr;
74
75   ptr_void = build_pointer_type (void_type_node);
76   
77   ic_void_ptr_var 
78     = build_decl (VAR_DECL, 
79                   get_identifier ("__gcov_indirect_call_callee"), 
80                   ptr_void);
81   TREE_STATIC (ic_void_ptr_var) = 1;
82   TREE_PUBLIC (ic_void_ptr_var) = 0;
83   DECL_ARTIFICIAL (ic_void_ptr_var) = 1;
84   DECL_INITIAL (ic_void_ptr_var) = NULL;
85   assemble_variable (ic_void_ptr_var, 0, 0, 0);
86
87   gcov_type_ptr = build_pointer_type (get_gcov_type ());
88   ic_gcov_type_ptr_var 
89     = build_decl (VAR_DECL, 
90                   get_identifier ("__gcov_indirect_call_counters"), 
91                   gcov_type_ptr);
92   TREE_STATIC (ic_gcov_type_ptr_var) = 1;
93   TREE_PUBLIC (ic_gcov_type_ptr_var) = 0;
94   DECL_ARTIFICIAL (ic_gcov_type_ptr_var) = 1;
95   DECL_INITIAL (ic_gcov_type_ptr_var) = NULL;
96   assemble_variable (ic_gcov_type_ptr_var, 0, 0, 0);
97 }
98
99 static void
100 tree_init_edge_profiler (void)
101 {
102   tree interval_profiler_fn_type;
103   tree pow2_profiler_fn_type;
104   tree one_value_profiler_fn_type;
105   tree gcov_type_ptr;
106   tree ic_profiler_fn_type;
107   tree average_profiler_fn_type;
108
109   if (!gcov_type_node)
110     {
111       gcov_type_node = get_gcov_type ();
112       gcov_type_ptr = build_pointer_type (gcov_type_node);
113
114       /* void (*) (gcov_type *, gcov_type, int, unsigned)  */
115       interval_profiler_fn_type
116               = build_function_type_list (void_type_node,
117                                           gcov_type_ptr, gcov_type_node,
118                                           integer_type_node,
119                                           unsigned_type_node, NULL_TREE);
120       tree_interval_profiler_fn
121               = build_fn_decl ("__gcov_interval_profiler",
122                                      interval_profiler_fn_type);
123
124       /* void (*) (gcov_type *, gcov_type)  */
125       pow2_profiler_fn_type
126               = build_function_type_list (void_type_node,
127                                           gcov_type_ptr, gcov_type_node,
128                                           NULL_TREE);
129       tree_pow2_profiler_fn = build_fn_decl ("__gcov_pow2_profiler",
130                                                    pow2_profiler_fn_type);
131
132       /* void (*) (gcov_type *, gcov_type)  */
133       one_value_profiler_fn_type
134               = build_function_type_list (void_type_node,
135                                           gcov_type_ptr, gcov_type_node,
136                                           NULL_TREE);
137       tree_one_value_profiler_fn
138               = build_fn_decl ("__gcov_one_value_profiler",
139                                      one_value_profiler_fn_type);
140
141       tree_init_ic_make_global_vars ();
142       
143       /* void (*) (gcov_type *, gcov_type, void *, void *)  */
144       ic_profiler_fn_type
145                = build_function_type_list (void_type_node,
146                                           gcov_type_ptr, gcov_type_node,
147                                           ptr_void,
148                                           ptr_void, NULL_TREE);
149       tree_indirect_call_profiler_fn
150               = build_fn_decl ("__gcov_indirect_call_profiler",
151                                      ic_profiler_fn_type);
152       /* void (*) (gcov_type *, gcov_type)  */
153       average_profiler_fn_type
154               = build_function_type_list (void_type_node,
155                                           gcov_type_ptr, gcov_type_node, NULL_TREE);
156       tree_average_profiler_fn
157               = build_fn_decl ("__gcov_average_profiler",
158                                      average_profiler_fn_type);
159       tree_ior_profiler_fn
160               = build_fn_decl ("__gcov_ior_profiler",
161                                      average_profiler_fn_type);
162     }
163 }
164
165 /* Output instructions as GIMPLE trees to increment the edge 
166    execution count, and insert them on E.  We rely on 
167    bsi_insert_on_edge to preserve the order.  */
168
169 static void
170 tree_gen_edge_profiler (int edgeno, edge e)
171 {
172   tree ref, one, stmt1, stmt2, stmt3;
173
174   /* We share one temporary variable declaration per function.  This
175      gets re-set in tree_profiling.  */
176   if (gcov_type_tmp_var == NULL_TREE)
177     gcov_type_tmp_var = create_tmp_var (gcov_type_node, "PROF_edge_counter");
178   ref = tree_coverage_counter_ref (GCOV_COUNTER_ARCS, edgeno);
179   one = build_int_cst (gcov_type_node, 1);
180   stmt1 = build_gimple_modify_stmt (gcov_type_tmp_var, ref);
181   stmt2 = build_gimple_modify_stmt (gcov_type_tmp_var,
182                                     build2 (PLUS_EXPR, gcov_type_node,
183                                             gcov_type_tmp_var, one));
184   stmt3 = build_gimple_modify_stmt (ref, gcov_type_tmp_var);
185   bsi_insert_on_edge (e, stmt1);
186   bsi_insert_on_edge (e, stmt2);
187   bsi_insert_on_edge (e, stmt3);
188 }
189
190 /* Emits code to get VALUE to instrument at BSI, and returns the
191    variable containing the value.  */
192
193 static tree
194 prepare_instrumented_value (block_stmt_iterator *bsi,
195                             histogram_value value)
196 {
197   tree val = value->hvalue.value;
198   return force_gimple_operand_bsi (bsi, fold_convert (gcov_type_node, val),
199                                    true, NULL_TREE, true, BSI_SAME_STMT);
200 }
201
202 /* Output instructions as GIMPLE trees to increment the interval histogram 
203    counter.  VALUE is the expression whose value is profiled.  TAG is the 
204    tag of the section for counters, BASE is offset of the counter position.  */
205
206 static void
207 tree_gen_interval_profiler (histogram_value value, unsigned tag, unsigned base)
208 {
209   tree stmt = value->hvalue.stmt;
210   block_stmt_iterator bsi = bsi_for_stmt (stmt);
211   tree ref = tree_coverage_counter_ref (tag, base), ref_ptr;
212   tree call, val;
213   tree start = build_int_cst_type (integer_type_node, value->hdata.intvl.int_start);
214   tree steps = build_int_cst_type (unsigned_type_node, value->hdata.intvl.steps);
215   
216   ref_ptr = force_gimple_operand_bsi (&bsi,
217                                       build_addr (ref, current_function_decl),
218                                       true, NULL_TREE, true, BSI_SAME_STMT);
219   val = prepare_instrumented_value (&bsi, value);
220   call = build_call_expr (tree_interval_profiler_fn, 4,
221                           ref_ptr, val, start, steps);
222   bsi_insert_before (&bsi, call, BSI_SAME_STMT);
223 }
224
225 /* Output instructions as GIMPLE trees to increment the power of two histogram 
226    counter.  VALUE is the expression whose value is profiled.  TAG is the tag 
227    of the section for counters, BASE is offset of the counter position.  */
228
229 static void
230 tree_gen_pow2_profiler (histogram_value value, unsigned tag, unsigned base)
231 {
232   tree stmt = value->hvalue.stmt;
233   block_stmt_iterator bsi = bsi_for_stmt (stmt);
234   tree ref = tree_coverage_counter_ref (tag, base), ref_ptr;
235   tree call, val;
236   
237   ref_ptr = force_gimple_operand_bsi (&bsi,
238                                       build_addr (ref, current_function_decl),
239                                       true, NULL_TREE, true, BSI_SAME_STMT);
240   val = prepare_instrumented_value (&bsi, value);
241   call = build_call_expr (tree_pow2_profiler_fn, 2, ref_ptr, val);
242   bsi_insert_before (&bsi, call, BSI_SAME_STMT);
243 }
244
245 /* Output instructions as GIMPLE trees for code to find the most common value.
246    VALUE is the expression whose value is profiled.  TAG is the tag of the
247    section for counters, BASE is offset of the counter position.  */
248
249 static void
250 tree_gen_one_value_profiler (histogram_value value, unsigned tag, unsigned base)
251 {
252   tree stmt = value->hvalue.stmt;
253   block_stmt_iterator bsi = bsi_for_stmt (stmt);
254   tree ref = tree_coverage_counter_ref (tag, base), ref_ptr;
255   tree call, val;
256   
257   ref_ptr = force_gimple_operand_bsi (&bsi,
258                                       build_addr (ref, current_function_decl),
259                                       true, NULL_TREE, true, BSI_SAME_STMT);
260   val = prepare_instrumented_value (&bsi, value);
261   call = build_call_expr (tree_one_value_profiler_fn, 2, ref_ptr, val);
262   bsi_insert_before (&bsi, call, BSI_SAME_STMT);
263 }
264
265
266 /* Output instructions as GIMPLE trees for code to find the most
267    common called function in indirect call.  
268    VALUE is the call expression whose indirect callee is profiled.
269    TAG is the tag of the section for counters, BASE is offset of the
270    counter position.  */
271
272 static void
273 tree_gen_ic_profiler (histogram_value value, unsigned tag, unsigned base)
274 {
275   tree tmp1, stmt1, stmt2, stmt3;
276   tree stmt = value->hvalue.stmt;
277   block_stmt_iterator bsi = bsi_for_stmt (stmt);
278   tree ref = tree_coverage_counter_ref (tag, base), ref_ptr;
279
280   ref_ptr = force_gimple_operand_bsi (&bsi,
281                                       build_addr (ref, current_function_decl),
282                                       true, NULL_TREE, true, BSI_SAME_STMT);
283
284   /* Insert code:
285     
286     __gcov_indirect_call_counters = get_relevant_counter_ptr (); 
287     __gcov_indirect_call_callee = (void *) indirect call argument;
288    */
289
290   tmp1 = create_tmp_var (ptr_void, "PROF");
291   stmt1 = build_gimple_modify_stmt (ic_gcov_type_ptr_var, ref_ptr);
292   stmt2 = build_gimple_modify_stmt (tmp1, unshare_expr (value->hvalue.value));
293   stmt3 = build_gimple_modify_stmt (ic_void_ptr_var, tmp1);
294
295   bsi_insert_before (&bsi, stmt1, BSI_SAME_STMT);
296   bsi_insert_before (&bsi, stmt2, BSI_SAME_STMT);
297   bsi_insert_before (&bsi, stmt3, BSI_SAME_STMT);
298 }
299
300
301 /* Output instructions as GIMPLE trees for code to find the most
302    common called function in indirect call. Insert instructions at the
303    beginning of every possible called function.
304   */
305
306 static void
307 tree_gen_ic_func_profiler (void)
308 {
309   struct cgraph_node * c_node = cgraph_node (current_function_decl);
310   block_stmt_iterator bsi;
311   edge e;
312   basic_block bb;
313   edge_iterator ei;
314   tree stmt1;
315   tree tree_uid, cur_func;
316
317   if (flag_unit_at_a_time)
318     {
319       if (!c_node->needed)
320         return;
321     }
322   
323   tree_init_edge_profiler ();
324   
325   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
326     {
327       bb = split_edge (e);
328       bsi = bsi_start (bb);
329       cur_func = force_gimple_operand_bsi (&bsi,
330                                            build_addr (current_function_decl, 
331                                                        current_function_decl),
332                                            true, NULL_TREE,
333                                            true, BSI_SAME_STMT);
334       tree_uid = build_int_cst (gcov_type_node, c_node->pid);
335       stmt1 = build_call_expr (tree_indirect_call_profiler_fn, 4,
336                                ic_gcov_type_ptr_var,
337                                tree_uid,
338                                cur_func,
339                                ic_void_ptr_var);
340       bsi_insert_after (&bsi, stmt1, BSI_NEW_STMT);
341     }
342 }
343
344 /* Output instructions as GIMPLE trees for code to find the most common value 
345    of a difference between two evaluations of an expression.
346    VALUE is the expression whose value is profiled.  TAG is the tag of the
347    section for counters, BASE is offset of the counter position.  */
348
349 static void
350 tree_gen_const_delta_profiler (histogram_value value ATTRIBUTE_UNUSED, 
351                                 unsigned tag ATTRIBUTE_UNUSED,
352                                 unsigned base ATTRIBUTE_UNUSED)
353 {
354   /* FIXME implement this.  */
355 #ifdef ENABLE_CHECKING
356   internal_error ("unimplemented functionality");
357 #endif
358   gcc_unreachable ();
359 }
360
361 /* Output instructions as GIMPLE trees to increment the average histogram 
362    counter.  VALUE is the expression whose value is profiled.  TAG is the 
363    tag of the section for counters, BASE is offset of the counter position.  */
364
365 static void
366 tree_gen_average_profiler (histogram_value value, unsigned tag, unsigned base)
367 {
368   tree stmt = value->hvalue.stmt;
369   block_stmt_iterator bsi = bsi_for_stmt (stmt);
370   tree ref = tree_coverage_counter_ref (tag, base), ref_ptr;
371   tree call, val;
372   
373   ref_ptr = force_gimple_operand_bsi (&bsi,
374                                       build_addr (ref, current_function_decl),
375                                       true, NULL_TREE,
376                                       true, BSI_SAME_STMT);
377   val = prepare_instrumented_value (&bsi, value);
378   call = build_call_expr (tree_average_profiler_fn, 2, ref_ptr, val);
379   bsi_insert_before (&bsi, call, BSI_SAME_STMT);
380 }
381
382 /* Output instructions as GIMPLE trees to increment the ior histogram 
383    counter.  VALUE is the expression whose value is profiled.  TAG is the 
384    tag of the section for counters, BASE is offset of the counter position.  */
385
386 static void
387 tree_gen_ior_profiler (histogram_value value, unsigned tag, unsigned base)
388 {
389   tree stmt = value->hvalue.stmt;
390   block_stmt_iterator bsi = bsi_for_stmt (stmt);
391   tree ref = tree_coverage_counter_ref (tag, base), ref_ptr;
392   tree call, val;
393   
394   ref_ptr = force_gimple_operand_bsi (&bsi,
395                                       build_addr (ref, current_function_decl),
396                                       true, NULL_TREE, true, BSI_SAME_STMT);
397   val = prepare_instrumented_value (&bsi, value);
398   call = build_call_expr (tree_ior_profiler_fn, 2, ref_ptr, val);
399   bsi_insert_before (&bsi, call, BSI_SAME_STMT);
400 }
401
402 /* Return 1 if tree-based profiling is in effect, else 0.
403    If it is, set up hooks for tree-based profiling.
404    Gate for pass_tree_profile.  */
405
406 static bool
407 do_tree_profiling (void)
408 {
409   if (profile_arc_flag || flag_test_coverage || flag_branch_probabilities)
410     {
411       tree_register_profile_hooks ();
412       tree_register_value_prof_hooks ();
413       return true;
414     }
415   return false;
416 }
417
418 static unsigned int
419 tree_profiling (void)
420 {
421   /* Don't profile functions produced at destruction time, particularly
422      the gcov datastructure initializer.  */
423   if (cgraph_state == CGRAPH_STATE_FINISHED)
424     return 0;
425
426   /* Re-set global shared temporary variable for edge-counters.  */
427   gcov_type_tmp_var = NULL_TREE;
428
429   branch_prob ();
430
431   if (! flag_branch_probabilities 
432       && flag_profile_values)
433     tree_gen_ic_func_profiler ();
434
435   if (flag_branch_probabilities
436       && flag_profile_values
437       && flag_value_profile_transformations)
438     value_profile_transformations ();
439   /* The above could hose dominator info.  Currently there is
440      none coming in, this is a safety valve.  It should be
441      easy to adjust it, if and when there is some.  */
442   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
443   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
444   return 0;
445 }
446
447 struct tree_opt_pass pass_tree_profile = 
448 {
449   "tree_profile",                       /* name */
450   do_tree_profiling,                    /* gate */
451   tree_profiling,                       /* execute */
452   NULL,                                 /* sub */
453   NULL,                                 /* next */
454   0,                                    /* static_pass_number */
455   TV_BRANCH_PROB,                       /* tv_id */
456   PROP_gimple_leh | PROP_cfg,           /* properties_required */
457   PROP_gimple_leh | PROP_cfg,           /* properties_provided */
458   0,                                    /* properties_destroyed */
459   0,                                    /* todo_flags_start */
460   TODO_verify_stmts | TODO_dump_func,   /* todo_flags_finish */
461   0                                     /* letter */
462 };
463
464 struct profile_hooks tree_profile_hooks =
465 {
466   tree_init_edge_profiler,       /* init_edge_profiler */
467   tree_gen_edge_profiler,        /* gen_edge_profiler */
468   tree_gen_interval_profiler,    /* gen_interval_profiler */
469   tree_gen_pow2_profiler,        /* gen_pow2_profiler */
470   tree_gen_one_value_profiler,   /* gen_one_value_profiler */
471   tree_gen_const_delta_profiler, /* gen_const_delta_profiler */
472   tree_gen_ic_profiler,          /* gen_ic_profiler */
473   tree_gen_average_profiler,     /* gen_average_profiler */
474   tree_gen_ior_profiler          /* gen_ior_profiler */
475 };
476
477 #include "gt-tree-profile.h"