elf/sprof.c

   1 /* Read and display shared object profiling data.
   2    Copyright (C) 1997, 1998 Free Software Foundation, Inc.
   3    This file is part of the GNU C Library.
   4    Contributed by Ulrich Drepper <drepper@cygnus.com>, 1997.
   5
   6    The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
   7    modify it under the terms of the GNU Library General Public License as
   8    published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
   9    License, or (at your option) any later version.
  10
  11    The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
  12    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14    Library General Public License for more details.
  15
  16    You should have received a copy of the GNU Library General Public
  17    License along with the GNU C Library; see the file COPYING.LIB.  If not,
  18    write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  19    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
  20
  21 #include <argp.h>
  22 #include <dlfcn.h>
  23 #include <elf.h>
  24 #include <error.h>
  25 #include <fcntl.h>
  26 #include <inttypes.h>
  27 #include <libintl.h>
  28 #include <locale.h>
  29 #include <obstack.h>
  30 #include <search.h>
  31 #include <stdio.h>
  32 #include <stdlib.h>
  33 #include <string.h>
  34 #include <unistd.h>
  35 #include <elf/ldsodefs.h>
  36 #include <sys/gmon.h>
  37 #include <sys/gmon_out.h>
  38 #include <sys/mman.h>
  39 #include <sys/param.h>
  40 #include <sys/stat.h>
  41
  42 /* Undefine the following line line in the production version.  */
  43 /* #define _NDEBUG 1 */
  44 #include <assert.h>
  45
  46 /* Get libc version number.  */
  47 #include "../version.h"
  48
  49 #define PACKAGE _libc_intl_domainname
  50
  51
  52 #include <endian.h>
  53 #if BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN
  54 #define byteorder ELFDATA2MSB
  55 #define byteorder_name "big-endian"
  56 #elif BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
  57 #define byteorder ELFDATA2LSB
  58 #define byteorder_name "little-endian"
  59 #else
  60 #error "Unknown BYTE_ORDER " BYTE_ORDER
  61 #define byteorder ELFDATANONE
  62 #endif
  63
  64
  65 extern int __profile_frequency __P ((void));
  66
  67 /* Name and version of program.  */
  68 static void print_version (FILE *stream, struct argp_state *state);
  69 void (*argp_program_version_hook) (FILE *, struct argp_state *) = print_version;
  70
  71 #define OPT_TEST        1
  72
  73 /* Definitions of arguments for argp functions.  */
  74 static const struct argp_option options[] =
  75 {
  76   { NULL, 0, NULL, 0, N_("Output selection:") },
  77   { "flat-profile", 'p', NULL, 0,
  78     N_("generate flat profile with counts and ticks") },
  79
  80   { "test", OPT_TEST, NULL, OPTION_HIDDEN, NULL },
  81   { NULL, 0, NULL, 0, NULL }
  82 };
  83
  84 /* Short description of program.  */
  85 static const char doc[] = N_("Read and display shared object profiling data");
  86
  87 /* Strings for arguments in help texts.  */
  88 static const char args_doc[] = N_("SHOBJ [PROFDATA]");
  89
  90 /* Prototype for option handler.  */
  91 static error_t parse_opt (int key, char *arg, struct argp_state *state);
  92
  93 /* Data structure to communicate with argp functions.  */
  94 static struct argp argp =
  95 {
  96   options, parse_opt, args_doc, doc, NULL, NULL
  97 };
  98
  99
 100 /* Operation modes.  */
 101 static enum
 102 {
 103   NONE = 0,
 104   FLAT_MODE = 1 << 0,
 105
 106   DEFAULT_MODE = FLAT_MODE
 107 } mode;
 108
 109 /* If nonzero the total number of invocations of a function is emitted.  */
 110 int count_total;
 111
 112 /* Nozero for testing.  */
 113 int do_test;
 114
 115 /* Strcuture describing calls.  */
 116 struct here_fromstruct
 117   {
 118     struct here_cg_arc_record volatile *here;
 119     uint16_t link;
 120   };
 121
 122 /* We define a special type to address the elements of the arc table.
 123    This is basically the `gmon_cg_arc_record' format but it includes
 124    the room for the tag and it uses real types.  */
 125 struct here_cg_arc_record
 126   {
 127     uintptr_t from_pc;
 128     uintptr_t self_pc;
 129     uint32_t count;
 130   } __attribute__ ((packed));
 131
 132
 133 struct known_symbol
 134 {
 135   const char *name;
 136   uintptr_t addr;
 137   size_t size;
 138
 139   uintmax_t ticks;
 140   uintmax_t calls;
 141 };
 142
 143
 144 struct shobj
 145 {
 146   const char *name;             /* User-provided name.  */
 147
 148   struct link_map *map;
 149   const char *dynstrtab;        /* Dynamic string table of shared object.  */
 150   const char *soname;           /* Soname of shared object.  */
 151
 152   uintptr_t lowpc;
 153   uintptr_t highpc;
 154   unsigned long int kcountsize;
 155   size_t expected_size;         /* Expected size of profiling file.  */
 156   size_t tossize;
 157   size_t fromssize;
 158   size_t fromlimit;
 159   unsigned int hashfraction;
 160   int s_scale;
 161
 162   void *symbol_map;
 163   size_t symbol_mapsize;
 164   const ElfW(Sym) *symtab;
 165   size_t symtab_size;
 166   const char *strtab;
 167
 168   struct obstack ob_str;
 169   struct obstack ob_sym;
 170 };
 171
 172
 173 struct profdata
 174 {
 175   void *addr;
 176   off_t size;
 177
 178   char *hist;
 179   struct gmon_hist_hdr *hist_hdr;
 180   uint16_t *kcount;
 181   uint32_t narcs;               /* Number of arcs in toset.  */
 182   struct here_cg_arc_record *data;
 183   uint16_t *tos;
 184   struct here_fromstruct *froms;
 185 };
 186
 187 /* Search tree for symbols.  */
 188 void *symroot;
 189 static struct known_symbol **sortsym;
 190 static size_t symidx;
 191 static uintmax_t total_ticks;
 192
 193 /* Prototypes for local functions.  */
 194 static struct shobj *load_shobj (const char *name);
 195 static void unload_shobj (struct shobj *shobj);
 196 static struct profdata *load_profdata (const char *name, struct shobj *shobj);
 197 static void unload_profdata (struct profdata *profdata);
 198 static void count_total_ticks (struct shobj *shobj, struct profdata *profdata);
 199 static void count_calls (struct shobj *shobj, struct profdata *profdata);
 200 static void read_symbols (struct shobj *shobj);
 201 static void generate_flat_profile (struct profdata *profdata);
 202
 203
 204 int
 205 main (int argc, char *argv[])
 206 {
 207   const char *shobj;
 208   const char *profdata;
 209   struct shobj *shobj_handle;
 210   struct profdata *profdata_handle;
 211   int remaining;
 212
 213   setlocale (LC_ALL, "");
 214
 215   /* Initialize the message catalog.  */
 216   textdomain (_libc_intl_domainname);
 217
 218   /* Parse and process arguments.  */
 219   argp_parse (&argp, argc, argv, 0, &remaining, NULL);
 220
 221   if (argc - remaining == 0 || argc - remaining > 2)
 222     {
 223       /* We need exactly two non-option parameter.  */
 224       argp_help (&argp, stdout, ARGP_HELP_SEE | ARGP_HELP_EXIT_ERR,
 225                  program_invocation_short_name);
 226       exit (1);
 227     }
 228
 229   /* Get parameters.  */
 230   shobj = argv[remaining];
 231   if (argc - remaining == 2)
 232     profdata = argv[remaining + 1];
 233   else
 234     /* No filename for the profiling data given.  We will determine it
 235        from the soname of the shobj, later.  */
 236     profdata = NULL;
 237
 238   /* First see whether we can load the shared object.  */
 239   shobj_handle = load_shobj (shobj);
 240   if (shobj_handle == NULL)
 241     exit (1);
 242
 243   /* We can now determine the filename for the profiling data, if
 244      nececessary.  */
 245   if (profdata == NULL)
 246     {
 247       char *newp;
 248
 249       if (shobj_handle->soname == NULL)
 250         {
 251           unload_shobj (shobj_handle);
 252
 253           error (EXIT_FAILURE, 0, _("\
 254 no filename for profiling data given and shared object `%s' has no soname"),
 255                  shobj);
 256         }
 257
 258       newp = (char *) alloca (strlen (shobj_handle->soname)
 259                               + sizeof ".profile");
 260       stpcpy (stpcpy (newp, shobj_handle->soname), ".profile");
 261       profdata = newp;
 262     }
 263
 264   /* Now see whether the profiling data file matches the given object.   */
 265   profdata_handle = load_profdata (profdata, shobj_handle);
 266   if (profdata_handle == NULL)
 267     {
 268       unload_shobj (shobj_handle);
 269
 270       exit (1);
 271     }
 272
 273   read_symbols (shobj_handle);
 274
 275   /* Count the ticks.  */
 276   count_total_ticks (shobj_handle, profdata_handle);
 277
 278   /* Count the calls.  */
 279   count_calls (shobj_handle, profdata_handle);
 280
 281   /* If no mode is specified fall back to the default mode.  */
 282   if (mode == NONE)
 283     mode = DEFAULT_MODE;
 284
 285   /* Do some work.  */
 286   if (mode & FLAT_MODE)
 287     generate_flat_profile (profdata_handle);
 288
 289   /* Free the resources.  */
 290   unload_shobj (shobj_handle);
 291   unload_profdata (profdata_handle);
 292
 293   return 0;
 294 }
 295
 296
 297 /* Handle program arguments.  */
 298 static error_t
 299 parse_opt (int key, char *arg, struct argp_state *state)
 300 {
 301   switch (key)
 302     {
 303     case OPT_TEST:
 304       do_test = 1;
 305       break;
 306     default:
 307       return ARGP_ERR_UNKNOWN;
 308     }
 309   return 0;
 310 }
 311
 312
 313 /* Print the version information.  */
 314 static void
 315 print_version (FILE *stream, struct argp_state *state)
 316 {
 317   fprintf (stream, "sprof (GNU %s) %s\n", PACKAGE, VERSION);
 318   fprintf (stream, gettext ("\
 319 Copyright (C) %s Free Software Foundation, Inc.\n\
 320 This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO\n\
 321 warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.\n\
 322 "),
 323            "1997, 1998");
 324   fprintf (stream, gettext ("Written by %s.\n"), "Ulrich Drepper");
 325 }
 326
 327
 328 /* Note that we must not use `dlopen' etc.  The shobj object must not
 329    be loaded for use.  */
 330 static struct shobj *
 331 load_shobj (const char *name)
 332 {
 333   struct link_map *map = NULL;
 334   struct shobj *result;
 335   ElfW(Addr) mapstart = ~((ElfW(Addr)) 0);
 336   ElfW(Addr) mapend = 0;
 337   const ElfW(Phdr) *ph;
 338   size_t textsize;
 339   unsigned int log_hashfraction;
 340   ElfW(Ehdr) *ehdr;
 341   int fd;
 342   ElfW(Shdr) *shdr;
 343   void *ptr;
 344   size_t pagesize = getpagesize ();
 345   const char *shstrtab;
 346   int idx;
 347   ElfW(Shdr) *symtab_entry;
 348
 349   /* Since we use dlopen() we must be prepared to work around the sometimes
 350      strange lookup rules for the shared objects.  If we have a file foo.so
 351      in the current directory and the user specfies foo.so on the command
 352      line (without specifying a directory) we should load the file in the
 353      current directory even if a normal dlopen() call would read the other
 354      file.  We do this by adding a directory portion to the name.  */
 355   if (strchr (name, '/') == NULL)
 356     {
 357       char *load_name = (char *) alloca (strlen (name) + 3);
 358       stpcpy (stpcpy (load_name, "./"), name);
 359
 360       map = (struct link_map *) dlopen (load_name, RTLD_LAZY);
 361     }
 362   if (map == NULL)
 363     {
 364       map = (struct link_map *) dlopen (name, RTLD_LAZY);
 365       if (map == NULL)
 366         {
 367           error (0, errno, _("failed to load shared object `%s'"), name);
 368           return NULL;
 369         }
 370     }
 371
 372   /* Prepare the result.  */
 373   result = (struct shobj *) calloc (1, sizeof (struct shobj));
 374   if (result == NULL)
 375     {
 376       error (0, errno, _("cannot create internal descriptors"));
 377       dlclose (map);
 378       return NULL;
 379     }
 380   result->name = name;
 381   result->map = map;
 382
 383   /* Compute the size of the sections which contain program code.
 384      This must match the code in dl-profile.c (_dl_start_profile).  */
 385   for (ph = map->l_phdr; ph < &map->l_phdr[map->l_phnum]; ++ph)
 386     if (ph->p_type == PT_LOAD && (ph->p_flags & PF_X))
 387       {
 388         ElfW(Addr) start = (ph->p_vaddr & ~(pagesize - 1));
 389         ElfW(Addr) end = ((ph->p_vaddr + ph->p_memsz + pagesize - 1)
 390                           & ~(pagesize - 1));
 391
 392         if (start < mapstart)
 393           mapstart = start;
 394         if (end > mapend)
 395           mapend = end;
 396       }
 397
 398   result->lowpc = ROUNDDOWN ((uintptr_t) (mapstart + map->l_addr),
 399                              HISTFRACTION * sizeof (HISTCOUNTER));
 400   result->highpc = ROUNDUP ((uintptr_t) (mapend + map->l_addr),
 401                             HISTFRACTION * sizeof (HISTCOUNTER));
 402   if (do_test)
 403     printf ("load addr: %0#*" PRIxPTR "\n"
 404             "lower bound PC: %0#*" PRIxPTR "\n"
 405             "upper bound PC: %0#*" PRIxPTR "\n",
 406             __ELF_NATIVE_CLASS == 32 ? 10 : 18, map->l_addr,
 407             __ELF_NATIVE_CLASS == 32 ? 10 : 18, result->lowpc,
 408             __ELF_NATIVE_CLASS == 32 ? 10 : 18, result->highpc);
 409
 410   textsize = result->highpc - result->lowpc;
 411   result->kcountsize = textsize / HISTFRACTION;
 412   result->hashfraction = HASHFRACTION;
 413   if ((HASHFRACTION & (HASHFRACTION - 1)) == 0)
 414     /* If HASHFRACTION is a power of two, mcount can use shifting
 415        instead of integer division.  Precompute shift amount.  */
 416     log_hashfraction = __builtin_ffs (result->hashfraction
 417                                       * sizeof (struct here_fromstruct)) - 1;
 418   else
 419     log_hashfraction = -1;
 420   if (do_test)
 421     printf ("hashfraction = %d\ndivider = %d\n",
 422             result->hashfraction,
 423             result->hashfraction * sizeof (struct here_fromstruct));
 424   result->tossize = textsize / HASHFRACTION;
 425   result->fromlimit = textsize * ARCDENSITY / 100;
 426   if (result->fromlimit < MINARCS)
 427     result->fromlimit = MINARCS;
 428   if (result->fromlimit > MAXARCS)
 429     result->fromlimit = MAXARCS;
 430   result->fromssize = result->fromlimit * sizeof (struct here_fromstruct);
 431
 432   result->expected_size = (sizeof (struct gmon_hdr)
 433                            + 4 + sizeof (struct gmon_hist_hdr)
 434                            + result->kcountsize
 435                            + 4 + 4
 436                            + (result->fromssize
 437                               * sizeof (struct here_cg_arc_record)));
 438
 439   if (do_test)
 440     printf ("expected size: %Zd\n", result->expected_size);
 441
 442 #define SCALE_1_TO_1    0x10000L
 443
 444   if (result->kcountsize < result->highpc - result->lowpc)
 445     {
 446       size_t range = result->highpc - result->lowpc;
 447       size_t quot = range / result->kcountsize;
 448
 449       if (quot >= SCALE_1_TO_1)
 450         result->s_scale = 1;
 451       else if (quot >= SCALE_1_TO_1 / 256)
 452         result->s_scale = SCALE_1_TO_1 / quot;
 453       else if (range > ULONG_MAX / 256)
 454         result->s_scale = ((SCALE_1_TO_1 * 256)
 455                            / (range / (result->kcountsize / 256)));
 456       else
 457         result->s_scale = ((SCALE_1_TO_1 * 256)
 458                            / ((range * 256) / result->kcountsize));
 459     }
 460   else
 461     result->s_scale = SCALE_1_TO_1;
 462
 463   if (do_test)
 464     printf ("s_scale: %d\n", result->s_scale);
 465
 466   /* Determine the dynamic string table.  */
 467   if (map->l_info[DT_STRTAB] == NULL)
 468     result->dynstrtab = NULL;
 469   else
 470     result->dynstrtab = (const char *) (map->l_addr
 471                                         + map->l_info[DT_STRTAB]->d_un.d_ptr);
 472   if (do_test)
 473     printf ("string table: %p\n", result->dynstrtab);
 474
 475   /* Determine the soname.  */
 476   if (map->l_info[DT_SONAME] == NULL)
 477     result->soname = NULL;
 478   else
 479     result->soname = result->dynstrtab + map->l_info[DT_SONAME]->d_un.d_val;
 480   if (do_test)
 481     printf ("soname: %s\n", result->soname);
 482
 483   /* Now we have to load the symbol table.
 484
 485      First load the section header table.  */
 486   ehdr = (ElfW(Ehdr) *) map->l_addr;
 487
 488   /* Make sure we are on the right party.  */
 489   if (ehdr->e_shentsize != sizeof (ElfW(Shdr)))
 490     abort ();
 491
 492   /* And we need the shared object file descriptor again.  */
 493   fd = open (map->l_name, O_RDONLY);
 494   if (fd == -1)
 495     /* Dooh, this really shouldn't happen.  We know the file is available.  */
 496     error (EXIT_FAILURE, errno, _("Reopening shared object `%s' failed"));
 497
 498   /* Now map the section header.  */
 499   ptr = mmap (NULL, (ehdr->e_shnum * sizeof (ElfW(Shdr))
 500                      + (ehdr->e_shoff & (pagesize - 1))), PROT_READ,
 501               MAP_SHARED|MAP_FILE, fd, ehdr->e_shoff & ~(pagesize - 1));
 502   if (ptr == MAP_FAILED)
 503     error (EXIT_FAILURE, errno, _("mapping of section headers failed"));
 504   shdr = (ElfW(Shdr) *) ((char *) ptr + (ehdr->e_shoff & (pagesize - 1)));
 505
 506   /* Get the section header string table.  */
 507   ptr = mmap (NULL, (shdr[ehdr->e_shstrndx].sh_size
 508                      + (shdr[ehdr->e_shstrndx].sh_offset & (pagesize - 1))),
 509               PROT_READ, MAP_SHARED|MAP_FILE, fd,
 510               shdr[ehdr->e_shstrndx].sh_offset & ~(pagesize - 1));
 511   if (ptr == MAP_FAILED)
 512     error (EXIT_FAILURE, errno,
 513            _("mapping of section header string table failed"));
 514   shstrtab = ((const char *) ptr
 515               + (shdr[ehdr->e_shstrndx].sh_offset & (pagesize - 1)));
 516
 517   /* Search for the ".symtab" section.  */
 518   symtab_entry = NULL;
 519   for (idx = 0; idx < ehdr->e_shnum; ++idx)
 520     if (shdr[idx].sh_type == SHT_SYMTAB
 521         && strcmp (shstrtab + shdr[idx].sh_name, ".symtab") == 0)
 522       {
 523         symtab_entry = &shdr[idx];
 524         break;
 525       }
 526
 527   /* We don't need the section header string table anymore.  */
 528   munmap (ptr, (shdr[ehdr->e_shstrndx].sh_size
 529                 + (shdr[ehdr->e_shstrndx].sh_offset & (pagesize - 1))));
 530
 531   if (symtab_entry == NULL)
 532     {
 533       fprintf (stderr, _("\
 534 *** The file `%s' is stripped: no detailed analysis possible\n"),
 535               name);
 536       result->symtab = NULL;
 537       result->strtab = NULL;
 538     }
 539   else
 540     {
 541       ElfW(Off) min_offset, max_offset;
 542       ElfW(Shdr) *strtab_entry;
 543
 544       strtab_entry = &shdr[symtab_entry->sh_link];
 545
 546       /* Find the minimum and maximum offsets that include both the symbol
 547          table and the string table.  */
 548       if (symtab_entry->sh_offset < strtab_entry->sh_offset)
 549         {
 550           min_offset = symtab_entry->sh_offset & ~(pagesize - 1);
 551           max_offset = strtab_entry->sh_offset + strtab_entry->sh_size;
 552         }
 553       else
 554         {
 555           min_offset = strtab_entry->sh_offset & ~(pagesize - 1);
 556           max_offset = symtab_entry->sh_offset + symtab_entry->sh_size;
 557         }
 558
 559       result->symbol_map = mmap (NULL, max_offset - min_offset,
 560                                  PROT_READ, MAP_SHARED|MAP_FILE, fd,
 561                                  min_offset);
 562       if (result->symbol_map == NULL)
 563         error (EXIT_FAILURE, errno, _("failed to load symbol data"));
 564
 565       result->symtab
 566         = (const ElfW(Sym) *) ((const char *) result->symbol_map
 567                                + (symtab_entry->sh_offset - min_offset));
 568       result->symtab_size = symtab_entry->sh_size;
 569       result->strtab = ((const char *) result->symbol_map
 570                         + (strtab_entry->sh_offset - min_offset));
 571       result->symbol_mapsize = max_offset - min_offset;
 572     }
 573
 574   /* Now we also don't need the section header table anymore.  */
 575   munmap ((char *) shdr - (ehdr->e_shoff & (pagesize - 1)),
 576           (ehdr->e_phnum * sizeof (ElfW(Shdr))
 577            + (ehdr->e_shoff & (pagesize - 1))));
 578
 579   /* Free the descriptor for the shared object.  */
 580   close (fd);
 581
 582   return result;
 583 }
 584
 585
 586 static void
 587 unload_shobj (struct shobj *shobj)
 588 {
 589   munmap (shobj->symbol_map, shobj->symbol_mapsize);
 590   dlclose (shobj->map);
 591 }
 592
 593
 594 static struct profdata *
 595 load_profdata (const char *name, struct shobj *shobj)
 596 {
 597   struct profdata *result;
 598   int fd;
 599   struct stat st;
 600   void *addr;
 601   struct gmon_hdr gmon_hdr;
 602   struct gmon_hist_hdr hist_hdr;
 603   uint32_t *narcsp;
 604   size_t fromlimit;
 605   struct here_cg_arc_record *data;
 606   struct here_fromstruct *froms;
 607   uint16_t *tos;
 608   size_t fromidx;
 609   size_t idx;
 610
 611   fd = open (name, O_RDONLY);
 612   if (fd == -1)
 613     {
 614       char *ext_name;
 615
 616       if (errno != ENOENT || strchr (name, '/') != NULL)
 617         /* The file exists but we are not allowed to read it or the
 618            file does not exist and the name includes a path
 619            specification..  */
 620         return NULL;
 621
 622       /* A file with the given name does not exist in the current
 623          directory, try it in the default location where the profiling
 624          files are created.  */
 625       ext_name = (char *) alloca (strlen (name) + sizeof "/var/tmp/");
 626       stpcpy (stpcpy (ext_name, "/var/tmp/"), name);
 627       name = ext_name;
 628
 629       fd = open (ext_name, O_RDONLY);
 630       if (fd == -1)
 631         {
 632           /* Even this file does not exist.  */
 633           error (0, errno, _("cannot load profiling data"));
 634           return NULL;
 635         }
 636     }
 637
 638   /* We have found the file, now make sure it is the right one for the
 639      data file.  */
 640   if (fstat (fd, &st) < 0)
 641     {
 642       error (0, errno, _("while stat'ing profiling data file"));
 643       close (fd);
 644       return NULL;
 645     }
 646
 647   if (st.st_size != shobj->expected_size)
 648     {
 649       error (0, 0, _("profiling data file `%s' does match shared object `%s'"),
 650              name, shobj->name);
 651       close (fd);
 652       return NULL;
 653     }
 654
 655   /* The data file is most probably the right one for our shared
 656      object.  Map it now.  */
 657   addr = mmap (NULL, st.st_size, PROT_READ, MAP_SHARED|MAP_FILE, fd, 0);
 658   if (addr == MAP_FAILED)
 659     {
 660       error (0, errno, _("failed to mmap the profiling data file"));
 661       close (fd);
 662       return NULL;
 663     }
 664
 665   /* We don't need the file desriptor anymore.  */
 666   if (close (fd) < 0)
 667     {
 668       error (0, errno, _("error while closing the profiling data file"));
 669       munmap (addr, st.st_size);
 670       return NULL;
 671     }
 672
 673   /* Prepare the result.  */
 674   result = (struct profdata *) calloc (1, sizeof (struct profdata));
 675   if (result == NULL)
 676     {
 677       error (0, errno, _("cannot create internal descriptor"));
 678       munmap (addr, st.st_size);
 679       return NULL;
 680     }
 681
 682   /* Store the address and size so that we can later free the resources.  */
 683   result->addr = addr;
 684   result->size = st.st_size;
 685
 686   /* Pointer to data after the header.  */
 687   result->hist = (char *) ((struct gmon_hdr *) addr + 1);
 688   result->hist_hdr = (struct gmon_hist_hdr *) ((char *) result->hist
 689                                                + sizeof (uint32_t));
 690   result->kcount = (uint16_t *) ((char *) result->hist + sizeof (uint32_t)
 691                                  + sizeof (struct gmon_hist_hdr));
 692
 693   /* Compute pointer to array of the arc information.  */
 694   narcsp = (uint32_t *) ((char *) result->kcount + shobj->kcountsize
 695                          + sizeof (uint32_t));
 696   result->narcs = *narcsp;
 697   result->data = (struct here_cg_arc_record *) ((char *) narcsp
 698                                                 + sizeof (uint32_t));
 699
 700   /* Create the gmon_hdr we expect or write.  */
 701   memset (&gmon_hdr, '\0', sizeof (struct gmon_hdr));
 702   memcpy (&gmon_hdr.cookie[0], GMON_MAGIC, sizeof (gmon_hdr.cookie));
 703   *(int32_t *) gmon_hdr.version = GMON_SHOBJ_VERSION;
 704
 705   /* Create the hist_hdr we expect or write.  */
 706   *(char **) hist_hdr.low_pc = (char *) shobj->lowpc - shobj->map->l_addr;
 707   *(char **) hist_hdr.high_pc = (char *) shobj->highpc - shobj->map->l_addr;
 708   if (do_test)
 709     printf ("low_pc = %p\nhigh_pc = %p\n",
 710             *(char **) hist_hdr.low_pc, *(char **) hist_hdr.high_pc);
 711   *(int32_t *) hist_hdr.hist_size = shobj->kcountsize / sizeof (HISTCOUNTER);
 712   *(int32_t *) hist_hdr.prof_rate = __profile_frequency ();
 713   strncpy (hist_hdr.dimen, "seconds", sizeof (hist_hdr.dimen));
 714   hist_hdr.dimen_abbrev = 's';
 715
 716   /* Test whether the header of the profiling data is ok.  */
 717   if (memcmp (addr, &gmon_hdr, sizeof (struct gmon_hdr)) != 0
 718       || *(uint32_t *) result->hist != GMON_TAG_TIME_HIST
 719       || memcmp (result->hist_hdr, &hist_hdr,
 720                  sizeof (struct gmon_hist_hdr)) != 0
 721       || narcsp[-1] != GMON_TAG_CG_ARC)
 722     {
 723       free (result);
 724       error (0, 0, _("`%s' is no correct profile data file for `%s'"),
 725              name, shobj->name);
 726       munmap (addr, st.st_size);
 727       return NULL;
 728     }
 729
 730   /* We are pretty sure now that this is a correct input file.  Set up
 731      the remaining information in the result structure and return.  */
 732   result->tos = (uint16_t *) calloc (shobj->tossize + shobj->fromssize, 1);
 733   if (result->tos == NULL)
 734     {
 735       error (0, errno, _("cannot create internal descriptor"));
 736       munmap (addr, st.st_size);
 737       free (result);
 738       return NULL;
 739     }
 740
 741   result->froms = (struct here_fromstruct *) ((char *) result->tos
 742                                               + shobj->tossize);
 743   fromidx = 0;
 744
 745   /* Now we have to process all the arc count entries.  */
 746   fromlimit = shobj->fromlimit;
 747   data = result->data;
 748   froms = result->froms;
 749   tos = result->tos;
 750   for (idx = 0; idx < MIN (*narcsp, fromlimit); ++idx)
 751     {
 752       size_t to_index;
 753       size_t newfromidx;
 754       to_index = (data[idx].self_pc / (shobj->hashfraction * sizeof (*tos)));
 755       newfromidx = fromidx++;
 756       froms[newfromidx].here = &data[idx];
 757       froms[newfromidx].link = tos[to_index];
 758       tos[to_index] = newfromidx;
 759     }
 760
 761   return result;
 762 }
 763
 764
 765 static void
 766 unload_profdata (struct profdata *profdata)
 767 {
 768   free (profdata->tos);
 769   munmap (profdata->addr, profdata->size);
 770   free (profdata);
 771 }
 772
 773
 774 static void
 775 count_total_ticks (struct shobj *shobj, struct profdata *profdata)
 776 {
 777   volatile uint16_t *kcount = profdata->kcount;
 778   size_t maxkidx = shobj->kcountsize;
 779   size_t factor = 2 * (65536 / shobj->s_scale);
 780   size_t kidx = 0;
 781   size_t sidx = 0;
 782
 783   while (sidx < symidx)
 784     {
 785       uintptr_t start = sortsym[sidx]->addr;
 786       uintptr_t end = start + sortsym[sidx]->size;
 787
 788       while (kidx < maxkidx && factor * kidx < start)
 789         ++kidx;
 790       if (kidx == maxkidx)
 791         break;
 792
 793       while (kidx < maxkidx && factor * kidx < end)
 794         sortsym[sidx]->ticks += kcount[kidx++];
 795       if (kidx == maxkidx)
 796         break;
 797
 798       total_ticks += sortsym[sidx++]->ticks;
 799     }
 800 }
 801
 802
 803 static struct known_symbol *
 804 find_symbol (uintptr_t addr)
 805 {
 806   size_t sidx = 0;
 807
 808   while (sidx < symidx)
 809     {
 810       uintptr_t start = sortsym[sidx]->addr;
 811       uintptr_t end = start + sortsym[sidx]->size;
 812
 813       if (addr >= start && addr < end)
 814         return sortsym[sidx];
 815
 816       if (addr < start)
 817         break;
 818
 819       ++sidx;
 820     }
 821
 822   return NULL;
 823 }
 824
 825
 826 static void
 827 count_calls (struct shobj *shobj, struct profdata *profdata)
 828 {
 829   struct here_cg_arc_record *data = profdata->data;
 830   uint32_t narcs = profdata->narcs;
 831   uint32_t cnt;
 832
 833   for (cnt = 0; cnt < narcs; ++cnt)
 834     {
 835       uintptr_t here = data[cnt].self_pc;
 836       struct known_symbol *symbol;
 837
 838       /* Find the symbol for this address.  */
 839       symbol = find_symbol (here);
 840       if (symbol != NULL)
 841         symbol->calls += data[cnt].count;
 842     }
 843 }
 844
 845
 846 static int
 847 symorder (const void *o1, const void *o2)
 848 {
 849   const struct known_symbol *p1 = (struct known_symbol *) o1;
 850   const struct known_symbol *p2 = (struct known_symbol *) o2;
 851
 852   return p1->addr - p2->addr;
 853 }
 854
 855
 856 static void
 857 printsym (const void *node, VISIT value, int level)
 858 {
 859   if (value == leaf || value == postorder)
 860     sortsym[symidx++] = *(struct known_symbol **) node;
 861 }
 862
 863
 864 static void
 865 read_symbols (struct shobj *shobj)
 866 {
 867   void *load_addr = (void *) shobj->map->l_addr;
 868   int n = 0;
 869
 870   /* Initialize the obstacks.  */
 871 #define obstack_chunk_alloc malloc
 872 #define obstack_chunk_free free
 873   obstack_init (&shobj->ob_str);
 874   obstack_init (&shobj->ob_sym);
 875
 876   /* Process the symbols.  */
 877   if (shobj->symtab)
 878     {
 879       const ElfW(Sym) *sym = shobj->symtab;
 880       const ElfW(Sym) *sym_end
 881         = (const ElfW(Sym) *) ((const char *) sym + shobj->symtab_size);
 882       for (; sym < sym_end; sym++)
 883         if ((ELFW(ST_TYPE) (sym->st_info) == STT_FUNC
 884              || ELFW(ST_TYPE) (sym->st_info) == STT_NOTYPE)
 885             && sym->st_size != 0)
 886           {
 887             struct known_symbol **existp;
 888             struct known_symbol *newsym
 889               = (struct known_symbol *) obstack_alloc (&shobj->ob_sym,
 890                                                        sizeof (*newsym));
 891             if (newsym == NULL)
 892               error (EXIT_FAILURE, errno, _("cannot allocate symbol data"));
 893
 894             newsym->name = &shobj->strtab[sym->st_name];
 895             newsym->addr = sym->st_value;
 896             newsym->size = sym->st_size;
 897             newsym->ticks = 0;
 898             newsym->calls = 0;
 899
 900             existp = tfind (newsym, &symroot, symorder);
 901             if (existp == NULL)
 902               {
 903                 /* New function.  */
 904                 tsearch (newsym, &symroot, symorder);
 905                 ++n;
 906               }
 907             else
 908               {
 909                 /* The function is already defined.  See whether we have
 910                    a better name here.  */
 911                 if ((*existp)->name[0] == '_' && newsym->name[0] != '_')
 912                   *existp = newsym;
 913                 else
 914                   /* We don't need the allocated memory.  */
 915                   obstack_free (&shobj->ob_sym, newsym);
 916               }
 917           }
 918     }
 919   else
 920     {
 921       /* Blarg, the binary is stripped.  We have to rely on the
 922          information contained in the dynamic section of the object.  */
 923       const ElfW(Sym) *symtab = (load_addr
 924                                  + shobj->map->l_info[DT_SYMTAB]->d_un.d_ptr);
 925       const char *strtab = (load_addr
 926                             + shobj->map->l_info[DT_STRTAB]->d_un.d_ptr);
 927
 928       /* We assume that the string table follows the symbol table,
 929          because there is no way in ELF to know the size of the
 930          dynamic symbol table!!  */
 931       while ((void *) symtab < (void *) strtab)
 932         {
 933           if ((ELFW(ST_TYPE)(symtab->st_info) == STT_FUNC
 934                || ELFW(ST_TYPE)(symtab->st_info) == STT_NOTYPE)
 935               && symtab->st_size != 0)
 936             {
 937               struct known_symbol *newsym;
 938               struct known_symbol **existp;
 939
 940               newsym =
 941                 (struct known_symbol *) obstack_alloc (&shobj->ob_sym,
 942                                                        sizeof (*newsym));
 943               if (newsym == NULL)
 944                 error (EXIT_FAILURE, errno, _("cannot allocate symbol data"));
 945
 946               newsym->name = &strtab[symtab->st_name];
 947               newsym->addr = symtab->st_value;
 948               newsym->size = symtab->st_size;
 949               newsym->ticks = 0;
 950
 951               existp = tfind (newsym, &symroot, symorder);
 952               if (existp == NULL)
 953                 {
 954                   /* New function.  */
 955                   tsearch (newsym, &symroot, symorder);
 956                   ++n;
 957                 }
 958               else
 959                 {
 960                   /* The function is already defined.  See whether we have
 961                      a better name here.  */
 962                   if ((*existp)->name[0] == '_' && newsym->name[0] != '_')
 963                     *existp = newsym;
 964                   else
 965                     /* We don't need the allocated memory.  */
 966                     obstack_free (&shobj->ob_sym, newsym);
 967                 }
 968             }
 969         }
 970
 971       ++symtab;
 972     }
 973
 974   sortsym = malloc (n * sizeof (struct known_symbol *));
 975   if (sortsym == NULL)
 976     abort ();
 977
 978   twalk (symroot, printsym);
 979 }
 980
 981
 982 static int
 983 countorder (const void *p1, const void *p2)
 984 {
 985   struct known_symbol *s1 = (struct known_symbol *) p1;
 986   struct known_symbol *s2 = (struct known_symbol *) p2;
 987
 988   if (s1->ticks != s2->ticks)
 989     return (int) (s2->ticks - s1->ticks);
 990
 991   if (s1->calls != s2->calls)
 992     return (int) (s2->calls - s1->calls);
 993
 994   return strcmp (s1->name, s2->name);
 995 }
 996
 997
 998 static double tick_unit;
 999 static uintmax_t cumu_ticks;
1000
1001 static void
1002 printflat (const void *node, VISIT value, int level)
1003 {
1004   if (value == leaf || value == postorder)
1005     {
1006       struct known_symbol *s = *(struct known_symbol **) node;
1007
1008       cumu_ticks += s->ticks;
1009
1010       printf ("%6.2f%10.2f%9.2f%9" PRIdMAX "%9.2f%9.2f  %s\n",
1011               total_ticks ? (100.0 * s->ticks) / total_ticks : 0.0,
1012               tick_unit * cumu_ticks,
1013               tick_unit * s->ticks,
1014               s->calls,
1015               s->calls ? (s->ticks * 1000000) * tick_unit / s->calls : 0,
1016               0.0,      /* FIXME: don't know about called functions.  */
1017               s->name);
1018     }
1019 }
1020
1021
1022 /* ARGUSED */
1023 static void
1024 freenoop (void *p)
1025 {
1026 }
1027
1028
1029 static void
1030 generate_flat_profile (struct profdata *profdata)
1031 {
1032   size_t n;
1033   void *data = NULL;
1034
1035   tick_unit = 1.0 / *(uint32_t *) profdata->hist_hdr->prof_rate;
1036
1037   printf ("Flat profile:\n\n"
1038           "Each sample counts as %g %s.\n",
1039           tick_unit, profdata->hist_hdr->dimen);
1040   fputs ("  %   cumulative   self              self     total\n"
1041          " time   seconds   seconds    calls  us/call  us/call  name\n",
1042          stdout);
1043
1044   for (n = 0; n < symidx; ++n)
1045     if (sortsym[n]->calls != 0 || sortsym[n]->ticks != 0)
1046       tsearch (sortsym[n], &data, countorder);
1047
1048   twalk (data, printflat);
1049
1050   tdestroy (data, freenoop);
1051 }