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