lib/Support/Timer.cpp

   1 //===-- Timer.cpp - Interval Timing Support -------------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // Interval Timing implementation.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/Support/Timer.h"
  15 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  16 #include "llvm/Support/Debug.h"
  17 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  18 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  19 #include "llvm/Support/Format.h"
  20 #include "llvm/System/Mutex.h"
  21 #include "llvm/System/Process.h"
  22 #include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
  23 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  24 using namespace llvm;
  25
  26 // CreateInfoOutputFile - Return a file stream to print our output on.
  27 namespace llvm { extern raw_ostream *CreateInfoOutputFile(); }
  28
  29 // getLibSupportInfoOutputFilename - This ugly hack is brought to you courtesy
  30 // of constructor/destructor ordering being unspecified by C++.  Basically the
  31 // problem is that a Statistic object gets destroyed, which ends up calling
  32 // 'GetLibSupportInfoOutputFile()' (below), which calls this function.
  33 // LibSupportInfoOutputFilename used to be a global variable, but sometimes it
  34 // would get destroyed before the Statistic, causing havoc to ensue.  We "fix"
  35 // this by creating the string the first time it is needed and never destroying
  36 // it.
  37 static ManagedStatic<std::string> LibSupportInfoOutputFilename;
  38 static std::string &getLibSupportInfoOutputFilename() {
  39   return *LibSupportInfoOutputFilename;
  40 }
  41
  42 static ManagedStatic<sys::SmartMutex<true> > TimerLock;
  43
  44 namespace {
  45   static cl::opt<bool>
  46   TrackSpace("track-memory", cl::desc("Enable -time-passes memory "
  47                                       "tracking (this may be slow)"),
  48              cl::Hidden);
  49
  50   static cl::opt<std::string, true>
  51   InfoOutputFilename("info-output-file", cl::value_desc("filename"),
  52                      cl::desc("File to append -stats and -timer output to"),
  53                    cl::Hidden, cl::location(getLibSupportInfoOutputFilename()));
  54 }
  55
  56 // CreateInfoOutputFile - Return a file stream to print our output on.
  57 raw_ostream *llvm::CreateInfoOutputFile() {
  58   const std::string &OutputFilename = getLibSupportInfoOutputFilename();
  59   if (OutputFilename.empty())
  60     return new raw_fd_ostream(2, false); // stderr.
  61   if (OutputFilename == "-")
  62     return new raw_fd_ostream(1, false); // stdout.
  63
  64   std::string Error;
  65   raw_ostream *Result = new raw_fd_ostream(OutputFilename.c_str(),
  66                                            Error, raw_fd_ostream::F_Append);
  67   if (Error.empty())
  68     return Result;
  69
  70   errs() << "Error opening info-output-file '"
  71     << OutputFilename << " for appending!\n";
  72   delete Result;
  73   return new raw_fd_ostream(2, false); // stderr.
  74 }
  75
  76
  77 static TimerGroup *DefaultTimerGroup = 0;
  78 static TimerGroup *getDefaultTimerGroup() {
  79   TimerGroup *tmp = DefaultTimerGroup;
  80   sys::MemoryFence();
  81   if (tmp) return tmp;
  82
  83   llvm_acquire_global_lock();
  84   tmp = DefaultTimerGroup;
  85   if (!tmp) {
  86     tmp = new TimerGroup("Miscellaneous Ungrouped Timers");
  87     sys::MemoryFence();
  88     DefaultTimerGroup = tmp;
  89   }
  90   llvm_release_global_lock();
  91
  92   return tmp;
  93 }
  94
  95 //===----------------------------------------------------------------------===//
  96 // Timer Implementation
  97 //===----------------------------------------------------------------------===//
  98
  99 void Timer::init(StringRef N) {
 100   assert(TG == 0 && "Timer already initialized");
 101   Name.assign(N.begin(), N.end());
 102   Started = false;
 103   TG = getDefaultTimerGroup();
 104   TG->addTimer(*this);
 105 }
 106
 107 void Timer::init(StringRef N, TimerGroup &tg) {
 108   assert(TG == 0 && "Timer already initialized");
 109   Name.assign(N.begin(), N.end());
 110   Started = false;
 111   TG = &tg;
 112   TG->addTimer(*this);
 113 }
 114
 115 Timer::~Timer() {
 116   if (!TG) return;  // Never initialized, or already cleared.
 117   TG->removeTimer(*this);
 118 }
 119
 120 static inline size_t getMemUsage() {
 121   if (!TrackSpace) return 0;
 122   return sys::Process::GetMallocUsage();
 123 }
 124
 125 TimeRecord TimeRecord::getCurrentTime(bool Start) {
 126   TimeRecord Result;
 127   sys::TimeValue now(0,0), user(0,0), sys(0,0);
 128
 129   if (Start) {
 130     Result.MemUsed = getMemUsage();
 131     sys::Process::GetTimeUsage(now, user, sys);
 132   } else {
 133     sys::Process::GetTimeUsage(now, user, sys);
 134     Result.MemUsed = getMemUsage();
 135   }
 136
 137   Result.WallTime   =  now.seconds() +  now.microseconds() / 1000000.0;
 138   Result.UserTime   = user.seconds() + user.microseconds() / 1000000.0;
 139   Result.SystemTime =  sys.seconds() +  sys.microseconds() / 1000000.0;
 140   return Result;
 141 }
 142
 143 static ManagedStatic<std::vector<Timer*> > ActiveTimers;
 144
 145 void Timer::startTimer() {
 146   Started = true;
 147   ActiveTimers->push_back(this);
 148   Time -= TimeRecord::getCurrentTime(true);
 149 }
 150
 151 void Timer::stopTimer() {
 152   Time += TimeRecord::getCurrentTime(false);
 153
 154   if (ActiveTimers->back() == this) {
 155     ActiveTimers->pop_back();
 156   } else {
 157     std::vector<Timer*>::iterator I =
 158       std::find(ActiveTimers->begin(), ActiveTimers->end(), this);
 159     assert(I != ActiveTimers->end() && "stop but no startTimer?");
 160     ActiveTimers->erase(I);
 161   }
 162 }
 163
 164 static void printVal(double Val, double Total, raw_ostream &OS) {
 165   if (Total < 1e-7)   // Avoid dividing by zero.
 166     OS << "        -----     ";
 167   else {
 168     OS << "  " << format("%7.4f", Val) << " (";
 169     OS << format("%5.1f", Val*100/Total) << "%)";
 170   }
 171 }
 172
 173 void TimeRecord::print(const TimeRecord &Total, raw_ostream &OS) const {
 174   if (Total.getUserTime())
 175     printVal(getUserTime(), Total.getUserTime(), OS);
 176   if (Total.getSystemTime())
 177     printVal(getSystemTime(), Total.getSystemTime(), OS);
 178   if (Total.getProcessTime())
 179     printVal(getProcessTime(), Total.getProcessTime(), OS);
 180   printVal(getWallTime(), Total.getWallTime(), OS);
 181
 182   OS << "  ";
 183
 184   if (Total.getMemUsed())
 185     OS << format("%9lld", (long long)getMemUsed()) << "  ";
 186 }
 187
 188
 189 //===----------------------------------------------------------------------===//
 190 //   NamedRegionTimer Implementation
 191 //===----------------------------------------------------------------------===//
 192
 193 typedef StringMap<Timer> Name2TimerMap;
 194
 195 class Name2PairMap {
 196   StringMap<std::pair<TimerGroup*, Name2TimerMap> > Map;
 197 public:
 198   ~Name2PairMap() {
 199     for (StringMap<std::pair<TimerGroup*, Name2TimerMap> >::iterator
 200          I = Map.begin(), E = Map.end(); I != E; ++I)
 201       delete I->second.first;
 202   }
 203
 204   Timer &get(StringRef Name, StringRef GroupName) {
 205     sys::SmartScopedLock<true> L(*TimerLock);
 206
 207     std::pair<TimerGroup*, Name2TimerMap> &GroupEntry = Map[GroupName];
 208
 209     if (!GroupEntry.first)
 210       GroupEntry.first = new TimerGroup(GroupName);
 211
 212     Timer &T = GroupEntry.second[Name];
 213     if (!T.isInitialized())
 214       T.init(Name, *GroupEntry.first);
 215     return T;
 216   }
 217 };
 218
 219 static ManagedStatic<Name2TimerMap> NamedTimers;
 220 static ManagedStatic<Name2PairMap> NamedGroupedTimers;
 221
 222 static Timer &getNamedRegionTimer(StringRef Name) {
 223   sys::SmartScopedLock<true> L(*TimerLock);
 224
 225   Timer &T = (*NamedTimers)[Name];
 226   if (!T.isInitialized())
 227     T.init(Name);
 228   return T;
 229 }
 230
 231 NamedRegionTimer::NamedRegionTimer(StringRef Name)
 232   : TimeRegion(getNamedRegionTimer(Name)) {}
 233
 234 NamedRegionTimer::NamedRegionTimer(StringRef Name, StringRef GroupName)
 235   : TimeRegion(NamedGroupedTimers->get(Name, GroupName)) {}
 236
 237 //===----------------------------------------------------------------------===//
 238 //   TimerGroup Implementation
 239 //===----------------------------------------------------------------------===//
 240
 241 /// TimerGroupList - This is the global list of TimerGroups, maintained by the
 242 /// TimerGroup ctor/dtor and is protected by the TimerLock lock.
 243 static TimerGroup *TimerGroupList = 0;
 244
 245 TimerGroup::TimerGroup(StringRef name)
 246   : Name(name.begin(), name.end()), FirstTimer(0) {
 247
 248   // Add the group to TimerGroupList.
 249   sys::SmartScopedLock<true> L(*TimerLock);
 250   if (TimerGroupList)
 251     TimerGroupList->Prev = &Next;
 252   Next = TimerGroupList;
 253   Prev = &TimerGroupList;
 254   TimerGroupList = this;
 255 }
 256
 257 TimerGroup::~TimerGroup() {
 258   // If the timer group is destroyed before the timers it owns, accumulate and
 259   // print the timing data.
 260   while (FirstTimer != 0)
 261     removeTimer(*FirstTimer);
 262
 263   // Remove the group from the TimerGroupList.
 264   sys::SmartScopedLock<true> L(*TimerLock);
 265   *Prev = Next;
 266   if (Next)
 267     Next->Prev = Prev;
 268 }
 269
 270
 271 void TimerGroup::removeTimer(Timer &T) {
 272   sys::SmartScopedLock<true> L(*TimerLock);
 273
 274   // If the timer was started, move its data to TimersToPrint.
 275   if (T.Started)
 276     TimersToPrint.push_back(std::make_pair(T.Time, T.Name));
 277
 278   T.TG = 0;
 279
 280   // Unlink the timer from our list.
 281   *T.Prev = T.Next;
 282   if (T.Next)
 283     T.Next->Prev = T.Prev;
 284
 285   // Print the report when all timers in this group are destroyed if some of
 286   // them were started.
 287   if (FirstTimer != 0 || TimersToPrint.empty())
 288     return;
 289
 290   raw_ostream *OutStream = CreateInfoOutputFile();
 291   PrintQueuedTimers(*OutStream);
 292   delete OutStream;   // Close the file.
 293 }
 294
 295 void TimerGroup::addTimer(Timer &T) {
 296   sys::SmartScopedLock<true> L(*TimerLock);
 297
 298   // Add the timer to our list.
 299   if (FirstTimer)
 300     FirstTimer->Prev = &T.Next;
 301   T.Next = FirstTimer;
 302   T.Prev = &FirstTimer;
 303   FirstTimer = &T;
 304 }
 305
 306 void TimerGroup::PrintQueuedTimers(raw_ostream &OS) {
 307   // Sort the timers in descending order by amount of time taken.
 308   std::sort(TimersToPrint.begin(), TimersToPrint.end());
 309
 310   TimeRecord Total;
 311   for (unsigned i = 0, e = TimersToPrint.size(); i != e; ++i)
 312     Total += TimersToPrint[i].first;
 313
 314   // Print out timing header.
 315   OS << "===" << std::string(73, '-') << "===\n";
 316   // Figure out how many spaces to indent TimerGroup name.
 317   unsigned Padding = (80-Name.length())/2;
 318   if (Padding > 80) Padding = 0;         // Don't allow "negative" numbers
 319   OS.indent(Padding) << Name << '\n';
 320   OS << "===" << std::string(73, '-') << "===\n";
 321
 322   // If this is not an collection of ungrouped times, print the total time.
 323   // Ungrouped timers don't really make sense to add up.  We still print the
 324   // TOTAL line to make the percentages make sense.
 325   if (this != DefaultTimerGroup) {
 326     OS << "  Total Execution Time: ";
 327     OS << format("%5.4f", Total.getProcessTime()) << " seconds (";
 328     OS << format("%5.4f", Total.getWallTime()) << " wall clock)\n";
 329   }
 330   OS << '\n';
 331
 332   if (Total.getUserTime())
 333     OS << "   ---User Time---";
 334   if (Total.getSystemTime())
 335     OS << "   --System Time--";
 336   if (Total.getProcessTime())
 337     OS << "   --User+System--";
 338   OS << "   ---Wall Time---";
 339   if (Total.getMemUsed())
 340     OS << "  ---Mem---";
 341   OS << "  --- Name ---\n";
 342
 343   // Loop through all of the timing data, printing it out.
 344   for (unsigned i = 0, e = TimersToPrint.size(); i != e; ++i) {
 345     const std::pair<TimeRecord, std::string> &Entry = TimersToPrint[e-i-1];
 346     Entry.first.print(Total, OS);
 347     OS << Entry.second << '\n';
 348   }
 349
 350   Total.print(Total, OS);
 351   OS << "Total\n\n";
 352   OS.flush();
 353
 354   TimersToPrint.clear();
 355 }
 356
 357 /// print - Print any started timers in this group and zero them.
 358 void TimerGroup::print(raw_ostream &OS) {
 359   sys::SmartScopedLock<true> L(*TimerLock);
 360
 361   // See if any of our timers were started, if so add them to TimersToPrint and
 362   // reset them.
 363   for (Timer *T = FirstTimer; T; T = T->Next) {
 364     if (!T->Started) continue;
 365     TimersToPrint.push_back(std::make_pair(T->Time, T->Name));
 366
 367     // Clear out the time.
 368     T->Started = 0;
 369     T->Time = TimeRecord();
 370   }
 371
 372   // If any timers were started, print the group.
 373   if (!TimersToPrint.empty())
 374     PrintQueuedTimers(OS);
 375 }
 376
 377 /// printAll - This static method prints all timers and clears them all out.
 378 void TimerGroup::printAll(raw_ostream &OS) {
 379   sys::SmartScopedLock<true> L(*TimerLock);
 380
 381   for (TimerGroup *TG = TimerGroupList; TG; TG = TG->Next)
 382     TG->print(OS);
 383 }