lib/Analysis/ProfileInfoLoader.cpp

   1 //===- ProfileInfoLoad.cpp - Load profile information from disk -----------===//
   2 //
   3 //                      The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // The ProfileInfoLoader class is used to load and represent profiling
  11 // information read in from the dump file.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "llvm/Analysis/ProfileInfoLoader.h"
  16 #include "llvm/Analysis/ProfileInfoTypes.h"
  17 #include "llvm/Module.h"
  18 #include "llvm/InstrTypes.h"
  19 #include <cstdio>
  20 #include <iostream>
  21 #include <map>
  22
  23 using namespace llvm;
  24
  25 // ByteSwap - Byteswap 'Var' if 'Really' is true.
  26 //
  27 static inline unsigned ByteSwap(unsigned Var, bool Really) {
  28   if (!Really) return Var;
  29   return ((Var & (255<< 0)) << 24) |
  30          ((Var & (255<< 8)) <<  8) |
  31          ((Var & (255<<16)) >>  8) |
  32          ((Var & (255<<24)) >> 24);
  33 }
  34
  35 static void ReadProfilingBlock(const char *ToolName, FILE *F,
  36                                bool ShouldByteSwap,
  37                                std::vector<unsigned> &Data) {
  38   // Read the number of entries...
  39   unsigned NumEntries;
  40   if (fread(&NumEntries, sizeof(unsigned), 1, F) != 1) {
  41     std::cerr << ToolName << ": data packet truncated!\n";
  42     perror(0);
  43     exit(1);
  44   }
  45   NumEntries = ByteSwap(NumEntries, ShouldByteSwap);
  46
  47   // Read the counts...
  48   std::vector<unsigned> TempSpace(NumEntries);
  49
  50   // Read in the block of data...
  51   if (fread(&TempSpace[0], sizeof(unsigned)*NumEntries, 1, F) != 1) {
  52     std::cerr << ToolName << ": data packet truncated!\n";
  53     perror(0);
  54     exit(1);
  55   }
  56
  57   // Make sure we have enough space...
  58   if (Data.size() < NumEntries)
  59     Data.resize(NumEntries);
  60
  61   // Accumulate the data we just read into the data.
  62   if (!ShouldByteSwap) {
  63     for (unsigned i = 0; i != NumEntries; ++i)
  64       Data[i] += TempSpace[i];
  65   } else {
  66     for (unsigned i = 0; i != NumEntries; ++i)
  67       Data[i] += ByteSwap(TempSpace[i], true);
  68   }
  69 }
  70
  71 // ProfileInfoLoader ctor - Read the specified profiling data file, exiting the
  72 // program if the file is invalid or broken.
  73 //
  74 ProfileInfoLoader::ProfileInfoLoader(const char *ToolName,
  75                                      const std::string &Filename,
  76                                      Module &TheModule) : M(TheModule) {
  77   FILE *F = fopen(Filename.c_str(), "r");
  78   if (F == 0) {
  79     std::cerr << ToolName << ": Error opening '" << Filename << "': ";
  80     perror(0);
  81     exit(1);
  82   }
  83
  84   // Keep reading packets until we run out of them.
  85   unsigned PacketType;
  86   while (fread(&PacketType, sizeof(unsigned), 1, F) == 1) {
  87     // If the low eight bits of the packet are zero, we must be dealing with an
  88     // endianness mismatch.  Byteswap all words read from the profiling
  89     // information.
  90     bool ShouldByteSwap = (char)PacketType == 0;
  91     PacketType = ByteSwap(PacketType, ShouldByteSwap);
  92
  93     switch (PacketType) {
  94     case ArgumentInfo: {
  95       unsigned ArgLength;
  96       if (fread(&ArgLength, sizeof(unsigned), 1, F) != 1) {
  97         std::cerr << ToolName << ": arguments packet truncated!\n";
  98         perror(0);
  99         exit(1);
 100       }
 101       ArgLength = ByteSwap(ArgLength, ShouldByteSwap);
 102
 103       // Read in the arguments...
 104       std::vector<char> Chars(ArgLength+4);
 105
 106       if (ArgLength)
 107         if (fread(&Chars[0], (ArgLength+3) & ~3, 1, F) != 1) {
 108           std::cerr << ToolName << ": arguments packet truncated!\n";
 109           perror(0);
 110           exit(1);
 111         }
 112       CommandLines.push_back(std::string(&Chars[0], &Chars[ArgLength]));
 113       break;
 114     }
 115
 116     case FunctionInfo:
 117       ReadProfilingBlock(ToolName, F, ShouldByteSwap, FunctionCounts);
 118       break;
 119
 120     case BlockInfo:
 121       ReadProfilingBlock(ToolName, F, ShouldByteSwap, BlockCounts);
 122       break;
 123
 124     case EdgeInfo:
 125       ReadProfilingBlock(ToolName, F, ShouldByteSwap, EdgeCounts);
 126       break;
 127
 128     case BBTraceInfo:
 129       ReadProfilingBlock(ToolName, F, ShouldByteSwap, BBTrace);
 130       break;
 131
 132     default:
 133       std::cerr << ToolName << ": Unknown packet type #" << PacketType << "!\n";
 134       exit(1);
 135     }
 136   }
 137
 138   fclose(F);
 139 }
 140
 141
 142 // getFunctionCounts - This method is used by consumers of function counting
 143 // information.  If we do not directly have function count information, we
 144 // compute it from other, more refined, types of profile information.
 145 //
 146 void ProfileInfoLoader::getFunctionCounts(std::vector<std::pair<Function*,
 147                                                       unsigned> > &Counts) {
 148   if (FunctionCounts.empty()) {
 149     if (hasAccurateBlockCounts()) {
 150       // Synthesize function frequency information from the number of times
 151       // their entry blocks were executed.
 152       std::vector<std::pair<BasicBlock*, unsigned> > BlockCounts;
 153       getBlockCounts(BlockCounts);
 154
 155       for (unsigned i = 0, e = BlockCounts.size(); i != e; ++i)
 156         if (&BlockCounts[i].first->getParent()->front() == BlockCounts[i].first)
 157           Counts.push_back(std::make_pair(BlockCounts[i].first->getParent(),
 158                                           BlockCounts[i].second));
 159     } else {
 160       std::cerr << "Function counts are not available!\n";
 161     }
 162     return;
 163   }
 164
 165   unsigned Counter = 0;
 166   for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end();
 167        I != E && Counter != FunctionCounts.size(); ++I)
 168     if (!I->isExternal())
 169       Counts.push_back(std::make_pair(I, FunctionCounts[Counter++]));
 170 }
 171
 172 // getBlockCounts - This method is used by consumers of block counting
 173 // information.  If we do not directly have block count information, we
 174 // compute it from other, more refined, types of profile information.
 175 //
 176 void ProfileInfoLoader::getBlockCounts(std::vector<std::pair<BasicBlock*,
 177                                                          unsigned> > &Counts) {
 178   if (BlockCounts.empty()) {
 179     if (hasAccurateEdgeCounts()) {
 180       // Synthesize block count information from edge frequency information.
 181       // The block execution frequency is equal to the sum of the execution
 182       // frequency of all outgoing edges from a block.
 183       //
 184       // If a block has no successors, this will not be correct, so we have to
 185       // special case it. :(
 186       std::vector<std::pair<Edge, unsigned> > EdgeCounts;
 187       getEdgeCounts(EdgeCounts);
 188
 189       std::map<BasicBlock*, unsigned> InEdgeFreqs;
 190
 191       BasicBlock *LastBlock = 0;
 192       TerminatorInst *TI = 0;
 193       for (unsigned i = 0, e = EdgeCounts.size(); i != e; ++i) {
 194         if (EdgeCounts[i].first.first != LastBlock) {
 195           LastBlock = EdgeCounts[i].first.first;
 196           TI = LastBlock->getTerminator();
 197           Counts.push_back(std::make_pair(LastBlock, 0));
 198         }
 199         Counts.back().second += EdgeCounts[i].second;
 200         unsigned SuccNum = EdgeCounts[i].first.second;
 201         if (SuccNum >= TI->getNumSuccessors()) {
 202           static bool Warned = false;
 203           if (!Warned) {
 204             std::cerr << "WARNING: profile info doesn't seem to match"
 205                       << " the program!\n";
 206             Warned = true;
 207           }
 208         } else {
 209           // If this successor has no successors of its own, we will never
 210           // compute an execution count for that block.  Remember the incoming
 211           // edge frequencies to add later.
 212           BasicBlock *Succ = TI->getSuccessor(SuccNum);
 213           if (Succ->getTerminator()->getNumSuccessors() == 0)
 214             InEdgeFreqs[Succ] += EdgeCounts[i].second;
 215         }
 216       }
 217
 218       // Now we have to accumulate information for those blocks without
 219       // successors into our table.
 220       for (std::map<BasicBlock*, unsigned>::iterator I = InEdgeFreqs.begin(),
 221              E = InEdgeFreqs.end(); I != E; ++I) {
 222         unsigned i = 0;
 223         for (; i != Counts.size() && Counts[i].first != I->first; ++i)
 224           /*empty*/;
 225         if (i == Counts.size()) Counts.push_back(std::make_pair(I->first, 0));
 226         Counts[i].second += I->second;
 227       }
 228
 229     } else {
 230       std::cerr << "Block counts are not available!\n";
 231     }
 232     return;
 233   }
 234
 235   unsigned Counter = 0;
 236   for (Module::iterator F = M.begin(), E = M.end(); F != E; ++F)
 237     for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
 238       Counts.push_back(std::make_pair(BB, BlockCounts[Counter++]));
 239       if (Counter == BlockCounts.size())
 240         return;
 241     }
 242 }
 243
 244 // getEdgeCounts - This method is used by consumers of edge counting
 245 // information.  If we do not directly have edge count information, we compute
 246 // it from other, more refined, types of profile information.
 247 //
 248 void ProfileInfoLoader::getEdgeCounts(std::vector<std::pair<Edge,
 249                                                   unsigned> > &Counts) {
 250   if (EdgeCounts.empty()) {
 251     std::cerr << "Edge counts not available, and no synthesis "
 252               << "is implemented yet!\n";
 253     return;
 254   }
 255
 256   unsigned Counter = 0;
 257   for (Module::iterator F = M.begin(), E = M.end(); F != E; ++F)
 258     for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB)
 259       for (unsigned i = 0, e = BB->getTerminator()->getNumSuccessors();
 260            i != e; ++i) {
 261         Counts.push_back(std::make_pair(Edge(BB, i), EdgeCounts[Counter++]));
 262         if (Counter == EdgeCounts.size())
 263           return;
 264       }
 265 }
 266
 267 // getBBTrace - This method is used by consumers of basic-block trace
 268 // information.
 269 //
 270 void ProfileInfoLoader::getBBTrace(std::vector<BasicBlock *> &Trace) {
 271   if (BBTrace.empty ()) {
 272     std::cerr << "Basic block trace is not available!\n";
 273     return;
 274   }
 275   std::cerr << "Basic block trace loading is not implemented yet!\n";
 276 }
 277