opcodes,gas: adjust sparc insns and make GAS aware of it
[external/binutils.git] / gprof / gmon_io.c
1 /* gmon_io.c - Input and output from/to gmon.out files.
2
3    Copyright (C) 1999-2016 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GNU Binutils.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program; if not, write to the Free Software
19    Foundation, Inc., 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston, MA
20    02110-1301, USA.  */
21 \f
22 #include "gprof.h"
23 #include "binary-io.h"
24 #include "search_list.h"
25 #include "source.h"
26 #include "symtab.h"
27 #include "cg_arcs.h"
28 #include "basic_blocks.h"
29 #include "corefile.h"
30 #include "call_graph.h"
31 #include "gmon_io.h"
32 #include "gmon_out.h"
33 #include "gmon.h"               /* Fetch header for old format.  */
34 #include "hertz.h"
35 #include "hist.h"
36 #include "libiberty.h"
37
38 enum gmon_ptr_size {
39   ptr_32bit,
40   ptr_64bit
41 };
42
43 enum gmon_ptr_signedness {
44   ptr_signed,
45   ptr_unsigned
46 };
47
48 static enum gmon_ptr_size gmon_get_ptr_size (void);
49 static enum gmon_ptr_signedness gmon_get_ptr_signedness (void);
50
51 #ifdef BFD_HOST_U_64_BIT
52 static int gmon_io_read_64 (FILE *, BFD_HOST_U_64_BIT *);
53 static int gmon_io_write_64 (FILE *, BFD_HOST_U_64_BIT);
54 #endif
55 static int gmon_read_raw_arc
56   (FILE *, bfd_vma *, bfd_vma *, unsigned long *);
57 static int gmon_write_raw_arc
58   (FILE *, bfd_vma, bfd_vma, unsigned long);
59
60 int gmon_input = 0;
61 int gmon_file_version = 0;      /* 0 == old (non-versioned) file format.  */
62
63 static enum gmon_ptr_size
64 gmon_get_ptr_size (void)
65 {
66   int size;
67
68   /* Pick best size for pointers.  Start with the ELF size, and if not
69      elf go with the architecture's address size.  */
70   size = bfd_get_arch_size (core_bfd);
71   if (size == -1)
72     size = bfd_arch_bits_per_address (core_bfd);
73
74   switch (size)
75     {
76     case 32:
77       return ptr_32bit;
78
79     case 64:
80       return ptr_64bit;
81
82     default:
83       fprintf (stderr, _("%s: address size has unexpected value of %u\n"),
84                whoami, size);
85       done (1);
86     }
87 }
88
89 static enum gmon_ptr_signedness
90 gmon_get_ptr_signedness (void)
91 {
92   int sext;
93
94   /* Figure out whether to sign extend.  If BFD doesn't know, assume no.  */
95   sext = bfd_get_sign_extend_vma (core_bfd);
96   if (sext == -1)
97     return ptr_unsigned;
98   return (sext ? ptr_signed : ptr_unsigned);
99 }
100
101 int
102 gmon_io_read_32 (FILE *ifp, unsigned int *valp)
103 {
104   char buf[4];
105
106   if (fread (buf, 1, 4, ifp) != 4)
107     return 1;
108   *valp = bfd_get_32 (core_bfd, buf);
109   return 0;
110 }
111
112 #ifdef BFD_HOST_U_64_BIT
113 static int
114 gmon_io_read_64 (FILE *ifp, BFD_HOST_U_64_BIT *valp)
115 {
116   char buf[8];
117
118   if (fread (buf, 1, 8, ifp) != 8)
119     return 1;
120   *valp = bfd_get_64 (core_bfd, buf);
121   return 0;
122 }
123 #endif
124
125 int
126 gmon_io_read_vma (FILE *ifp, bfd_vma *valp)
127 {
128   unsigned int val32;
129 #ifdef BFD_HOST_U_64_BIT
130   BFD_HOST_U_64_BIT val64;
131 #endif
132
133   switch (gmon_get_ptr_size ())
134     {
135     case ptr_32bit:
136       if (gmon_io_read_32 (ifp, &val32))
137         return 1;
138       if (gmon_get_ptr_signedness () == ptr_signed)
139         *valp = (int) val32;
140       else
141         *valp = val32;
142       break;
143
144 #ifdef BFD_HOST_U_64_BIT
145     case ptr_64bit:
146       if (gmon_io_read_64 (ifp, &val64))
147         return 1;
148 #ifdef BFD_HOST_64_BIT
149       if (gmon_get_ptr_signedness () == ptr_signed)
150         *valp = (BFD_HOST_64_BIT) val64;
151       else
152 #endif
153         *valp = val64;
154       break;
155 #endif
156     }
157   return 0;
158 }
159
160 int
161 gmon_io_read (FILE *ifp, char *buf, size_t n)
162 {
163   if (fread (buf, 1, n, ifp) != n)
164     return 1;
165   return 0;
166 }
167
168 int
169 gmon_io_write_32 (FILE *ofp, unsigned int val)
170 {
171   char buf[4];
172
173   bfd_put_32 (core_bfd, (bfd_vma) val, buf);
174   if (fwrite (buf, 1, 4, ofp) != 4)
175     return 1;
176   return 0;
177 }
178
179 #ifdef BFD_HOST_U_64_BIT
180 static int
181 gmon_io_write_64 (FILE *ofp, BFD_HOST_U_64_BIT val)
182 {
183   char buf[8];
184
185   bfd_put_64 (core_bfd, (bfd_vma) val, buf);
186   if (fwrite (buf, 1, 8, ofp) != 8)
187     return 1;
188   return 0;
189 }
190 #endif
191
192 int
193 gmon_io_write_vma (FILE *ofp, bfd_vma val)
194 {
195
196   switch (gmon_get_ptr_size ())
197     {
198     case ptr_32bit:
199       if (gmon_io_write_32 (ofp, (unsigned int) val))
200         return 1;
201       break;
202
203 #ifdef BFD_HOST_U_64_BIT
204     case ptr_64bit:
205       if (gmon_io_write_64 (ofp, (BFD_HOST_U_64_BIT) val))
206         return 1;
207       break;
208 #endif
209     }
210   return 0;
211 }
212
213 int
214 gmon_io_write_8 (FILE *ofp, unsigned int val)
215 {
216   char buf[1];
217
218   bfd_put_8 (core_bfd, val, buf);
219   if (fwrite (buf, 1, 1, ofp) != 1)
220     return 1;
221   return 0;
222 }
223
224 int
225 gmon_io_write (FILE *ofp, char *buf, size_t n)
226 {
227   if (fwrite (buf, 1, n, ofp) != n)
228     return 1;
229   return 0;
230 }
231
232 static int
233 gmon_read_raw_arc (FILE *ifp, bfd_vma *fpc, bfd_vma *spc, unsigned long *cnt)
234 {
235 #ifdef BFD_HOST_U_64_BIT
236   BFD_HOST_U_64_BIT cnt64;
237 #endif
238   unsigned int cnt32;
239
240   if (gmon_io_read_vma (ifp, fpc)
241       || gmon_io_read_vma (ifp, spc))
242     return 1;
243
244   switch (gmon_get_ptr_size ())
245     {
246     case ptr_32bit:
247       if (gmon_io_read_32 (ifp, &cnt32))
248         return 1;
249       *cnt = cnt32;
250       break;
251
252 #ifdef BFD_HOST_U_64_BIT
253     case ptr_64bit:
254       if (gmon_io_read_64 (ifp, &cnt64))
255         return 1;
256       *cnt = cnt64;
257       break;
258 #endif
259
260     default:
261       return 1;
262     }
263   return 0;
264 }
265
266 static int
267 gmon_write_raw_arc (FILE *ofp, bfd_vma fpc, bfd_vma spc, unsigned long cnt)
268 {
269
270   if (gmon_io_write_vma (ofp, fpc)
271       || gmon_io_write_vma (ofp, spc))
272     return 1;
273
274   switch (gmon_get_ptr_size ())
275     {
276     case ptr_32bit:
277       if (gmon_io_write_32 (ofp, (unsigned int) cnt))
278         return 1;
279       break;
280
281 #ifdef BFD_HOST_U_64_BIT
282     case ptr_64bit:
283       if (gmon_io_write_64 (ofp, (BFD_HOST_U_64_BIT) cnt))
284         return 1;
285       break;
286 #endif
287     }
288   return 0;
289 }
290
291 void
292 gmon_out_read (const char *filename)
293 {
294   FILE *ifp;
295   struct gmon_hdr ghdr;
296   unsigned char tag;
297   int nhist = 0, narcs = 0, nbbs = 0;
298
299   /* Open gmon.out file.  */
300   if (strcmp (filename, "-") == 0)
301     {
302       ifp = stdin;
303       SET_BINARY (fileno (stdin));
304     }
305   else
306     {
307       ifp = fopen (filename, FOPEN_RB);
308
309       if (!ifp)
310         {
311           perror (filename);
312           done (1);
313         }
314     }
315
316   if (fread (&ghdr, sizeof (struct gmon_hdr), 1, ifp) != 1)
317     {
318       fprintf (stderr, _("%s: file too short to be a gmon file\n"),
319                filename);
320       done (1);
321     }
322
323   if ((file_format == FF_MAGIC)
324       || (file_format == FF_AUTO && !strncmp (&ghdr.cookie[0], GMON_MAGIC, 4)))
325     {
326       if (file_format == FF_MAGIC && strncmp (&ghdr.cookie[0], GMON_MAGIC, 4))
327         {
328           fprintf (stderr, _("%s: file `%s' has bad magic cookie\n"),
329                    whoami, filename);
330           done (1);
331         }
332
333       /* Right magic, so it's probably really a new gmon.out file.  */
334       gmon_file_version = bfd_get_32 (core_bfd, (bfd_byte *) ghdr.version);
335
336       if (gmon_file_version != GMON_VERSION && gmon_file_version != 0)
337         {
338           fprintf (stderr,
339                    _("%s: file `%s' has unsupported version %d\n"),
340                    whoami, filename, gmon_file_version);
341           done (1);
342         }
343
344       /* Read in all the records.  */
345       while (fread (&tag, sizeof (tag), 1, ifp) == 1)
346         {
347           switch (tag)
348             {
349             case GMON_TAG_TIME_HIST:
350               ++nhist;
351               gmon_input |= INPUT_HISTOGRAM;
352               hist_read_rec (ifp, filename);
353               break;
354
355             case GMON_TAG_CG_ARC:
356               ++narcs;
357               gmon_input |= INPUT_CALL_GRAPH;
358               cg_read_rec (ifp, filename);
359               break;
360
361             case GMON_TAG_BB_COUNT:
362               ++nbbs;
363               gmon_input |= INPUT_BB_COUNTS;
364               bb_read_rec (ifp, filename);
365               break;
366
367             default:
368               fprintf (stderr,
369                        _("%s: %s: found bad tag %d (file corrupted?)\n"),
370                        whoami, filename, tag);
371               done (1);
372             }
373         }
374     }
375   else if (file_format == FF_AUTO
376            || file_format == FF_BSD
377            || file_format == FF_BSD44)
378     {
379       struct hdr
380       {
381         bfd_vma low_pc;
382         bfd_vma high_pc;
383         unsigned int ncnt;
384       };
385       unsigned int i;
386       int samp_bytes, header_size = 0;
387       unsigned long count;
388       bfd_vma from_pc, self_pc;
389       UNIT raw_bin_count;
390       struct hdr tmp;
391       unsigned int version;
392       unsigned int hist_num_bins;
393
394       /* Information from a gmon.out file is in two parts: an array of
395          sampling hits within pc ranges, and the arcs.  */
396       gmon_input = INPUT_HISTOGRAM | INPUT_CALL_GRAPH;
397
398       /* This fseek() ought to work even on stdin as long as it's
399          not an interactive device (heck, is there anybody who would
400          want to type in a gmon.out at the terminal?).  */
401       if (fseek (ifp, 0, SEEK_SET) < 0)
402         {
403           perror (filename);
404           done (1);
405         }
406
407       /* The beginning of the old BSD header and the 4.4BSD header
408          are the same: lowpc, highpc, ncnt  */
409       if (gmon_io_read_vma (ifp, &tmp.low_pc)
410           || gmon_io_read_vma (ifp, &tmp.high_pc)
411           || gmon_io_read_32 (ifp, &tmp.ncnt))
412         {
413  bad_gmon_file:
414           fprintf (stderr, _("%s: file too short to be a gmon file\n"),
415                    filename);
416           done (1);
417         }
418
419       /* Check to see if this a 4.4BSD-style header.  */
420       if (gmon_io_read_32 (ifp, &version))
421         goto bad_gmon_file;
422
423       if (version == GMONVERSION)
424         {
425           unsigned int profrate;
426
427           /* 4.4BSD format header.  */
428           if (gmon_io_read_32 (ifp, &profrate))
429             goto bad_gmon_file;
430
431           if (!histograms)
432             hz = profrate;
433           else if (hz != (int) profrate)
434             {
435               fprintf (stderr,
436                        _("%s: profiling rate incompatible with first gmon file\n"),
437                        filename);
438               done (1);
439             }
440
441           switch (gmon_get_ptr_size ())
442             {
443             case ptr_32bit:
444               header_size = GMON_HDRSIZE_BSD44_32;
445               break;
446
447             case ptr_64bit:
448               header_size = GMON_HDRSIZE_BSD44_64;
449               break;
450             }
451         }
452       else
453         {
454           /* Old style BSD format.  */
455           if (file_format == FF_BSD44)
456             {
457               fprintf (stderr, _("%s: file `%s' has bad magic cookie\n"),
458                        whoami, filename);
459               done (1);
460             }
461
462           switch (gmon_get_ptr_size ())
463             {
464             case ptr_32bit:
465               header_size = GMON_HDRSIZE_OLDBSD_32;
466               break;
467
468             case ptr_64bit:
469               header_size = GMON_HDRSIZE_OLDBSD_64;
470               break;
471             }
472         }
473
474       /* Position the file to after the header.  */
475       if (fseek (ifp, header_size, SEEK_SET) < 0)
476         {
477           perror (filename);
478           done (1);
479         }
480
481       samp_bytes = tmp.ncnt - header_size;
482       hist_num_bins = samp_bytes / sizeof (UNIT);
483       if (histograms && (tmp.low_pc != histograms->lowpc
484                          || tmp.high_pc != histograms->highpc
485                          || (hist_num_bins != histograms->num_bins)))
486         {
487           fprintf (stderr, _("%s: incompatible with first gmon file\n"),
488                    filename);
489           done (1);
490         }
491
492       if (!histograms)
493         {
494           num_histograms = 1;
495           histograms = (struct histogram *) xmalloc (sizeof (struct histogram));
496           histograms->lowpc = tmp.low_pc;
497           histograms->highpc = tmp.high_pc;
498           histograms->num_bins = hist_num_bins;
499           hist_scale = (double)((tmp.high_pc - tmp.low_pc) / sizeof (UNIT))
500             / hist_num_bins;
501           histograms->sample = (int *) xmalloc (hist_num_bins * sizeof (int));
502           memset (histograms->sample, 0,
503                   hist_num_bins * sizeof (int));
504         }
505
506       DBG (SAMPLEDEBUG,
507            printf ("[gmon_out_read] lowpc 0x%lx highpc 0x%lx ncnt %d\n",
508                    (unsigned long) tmp.low_pc, (unsigned long) tmp.high_pc,
509                    tmp.ncnt);
510            printf ("[gmon_out_read] samp_bytes %d hist_num_bins %d\n",
511                    samp_bytes, hist_num_bins));
512
513       /* Make sure that we have sensible values.  */
514       if (samp_bytes < 0 || histograms->lowpc > histograms->highpc)
515         {
516           fprintf (stderr,
517             _("%s: file '%s' does not appear to be in gmon.out format\n"),
518             whoami, filename);
519           done (1);
520         }
521
522       if (hist_num_bins)
523         ++nhist;
524
525       for (i = 0; i < hist_num_bins; ++i)
526         {
527           if (fread (raw_bin_count, sizeof (raw_bin_count), 1, ifp) != 1)
528             {
529               fprintf (stderr,
530                        _("%s: unexpected EOF after reading %d/%d bins\n"),
531                        whoami, --i, hist_num_bins);
532               done (1);
533             }
534
535           histograms->sample[i]
536             += bfd_get_16 (core_bfd, (bfd_byte *) raw_bin_count);
537         }
538
539       /* The rest of the file consists of a bunch of
540          <from,self,count> tuples.  */
541       while (gmon_read_raw_arc (ifp, &from_pc, &self_pc, &count) == 0)
542         {
543           ++narcs;
544
545           DBG (SAMPLEDEBUG,
546              printf ("[gmon_out_read] frompc 0x%lx selfpc 0x%lx count %lu\n",
547                      (unsigned long) from_pc, (unsigned long) self_pc, count));
548
549           /* Add this arc.  */
550           cg_tally (from_pc, self_pc, count);
551         }
552
553       if (hz == HZ_WRONG)
554         {
555           /* How many ticks per second?  If we can't tell, report
556              time in ticks.  */
557           hz = hertz ();
558
559           if (hz == HZ_WRONG)
560             {
561               hz = 1;
562               fprintf (stderr, _("time is in ticks, not seconds\n"));
563             }
564         }
565     }
566   else
567     {
568       fprintf (stderr, _("%s: don't know how to deal with file format %d\n"),
569                whoami, file_format);
570       done (1);
571     }
572
573   if (ifp != stdin)
574     fclose (ifp);
575
576   if (output_style & STYLE_GMON_INFO)
577     {
578       printf (_("File `%s' (version %d) contains:\n"),
579               filename, gmon_file_version);
580       printf (nhist == 1 ?
581               _("\t%d histogram record\n") :
582               _("\t%d histogram records\n"), nhist);
583       printf (narcs == 1 ?
584               _("\t%d call-graph record\n") :
585               _("\t%d call-graph records\n"), narcs);
586       printf (nbbs == 1 ?
587               _("\t%d basic-block count record\n") :
588               _("\t%d basic-block count records\n"), nbbs);
589       first_output = FALSE;
590     }
591 }
592
593
594 void
595 gmon_out_write (const char *filename)
596 {
597   FILE *ofp;
598   struct gmon_hdr ghdr;
599
600   ofp = fopen (filename, FOPEN_WB);
601   if (!ofp)
602     {
603       perror (filename);
604       done (1);
605     }
606
607   if (file_format == FF_AUTO || file_format == FF_MAGIC)
608     {
609       /* Write gmon header.  */
610
611       memcpy (&ghdr.cookie[0], GMON_MAGIC, 4);
612       bfd_put_32 (core_bfd, (bfd_vma) GMON_VERSION, (bfd_byte *) ghdr.version);
613
614       if (fwrite (&ghdr, sizeof (ghdr), 1, ofp) != 1)
615         {
616           perror (filename);
617           done (1);
618         }
619
620       /* Write execution time histogram if we have one.  */
621       if (gmon_input & INPUT_HISTOGRAM)
622         hist_write_hist (ofp, filename);
623
624       /* Write call graph arcs if we have any.  */
625       if (gmon_input & INPUT_CALL_GRAPH)
626         cg_write_arcs (ofp, filename);
627
628       /* Write basic-block info if we have it.  */
629       if (gmon_input & INPUT_BB_COUNTS)
630         bb_write_blocks (ofp, filename);
631     }
632   else if (file_format == FF_BSD || file_format == FF_BSD44)
633     {
634       UNIT raw_bin_count;
635       unsigned int i, hdrsize;
636       unsigned padsize;
637       char pad[3*4];
638       Arc *arc;
639       Sym *sym;
640
641       memset (pad, 0, sizeof (pad));
642
643       hdrsize = 0;
644       /* Decide how large the header will be.  Use the 4.4BSD format
645          header if explicitly specified, or if the profiling rate is
646          non-standard.  Otherwise, use the old BSD format.  */
647       if (file_format == FF_BSD44
648           || hz != hertz())
649         {
650           padsize = 3*4;
651           switch (gmon_get_ptr_size ())
652             {
653             case ptr_32bit:
654               hdrsize = GMON_HDRSIZE_BSD44_32;
655               break;
656
657             case ptr_64bit:
658               hdrsize = GMON_HDRSIZE_BSD44_64;
659               break;
660             }
661         }
662       else
663         {
664           padsize = 0;
665           switch (gmon_get_ptr_size ())
666             {
667             case ptr_32bit:
668               hdrsize = GMON_HDRSIZE_OLDBSD_32;
669               break;
670
671             case ptr_64bit:
672               hdrsize = GMON_HDRSIZE_OLDBSD_64;
673               /* FIXME: Checking host compiler defines here means that we can't
674                  use a cross gprof alpha OSF.  */
675 #if defined(__alpha__) && defined (__osf__)
676               padsize = 4;
677 #endif
678               break;
679             }
680         }
681
682       /* Write the parts of the headers that are common to both the
683          old BSD and 4.4BSD formats.  */
684       if (gmon_io_write_vma (ofp, histograms->lowpc)
685           || gmon_io_write_vma (ofp, histograms->highpc)
686           || gmon_io_write_32 (ofp, histograms->num_bins
687                                * sizeof (UNIT) + hdrsize))
688         {
689           perror (filename);
690           done (1);
691         }
692
693       /* Write out the 4.4BSD header bits, if that's what we're using.  */
694       if (file_format == FF_BSD44
695           || hz != hertz())
696         {
697           if (gmon_io_write_32 (ofp, GMONVERSION)
698               || gmon_io_write_32 (ofp, (unsigned int) hz))
699             {
700               perror (filename);
701               done (1);
702             }
703         }
704
705       /* Now write out any necessary padding after the meaningful
706          header bits.  */
707       if (padsize != 0
708           && fwrite (pad, 1, padsize, ofp) != padsize)
709         {
710           perror (filename);
711           done (1);
712         }
713
714       /* Dump the samples.  */
715       for (i = 0; i < histograms->num_bins; ++i)
716         {
717           bfd_put_16 (core_bfd, (bfd_vma) histograms->sample[i],
718                       (bfd_byte *) &raw_bin_count[0]);
719           if (fwrite (&raw_bin_count[0], sizeof (raw_bin_count), 1, ofp) != 1)
720             {
721               perror (filename);
722               done (1);
723             }
724         }
725
726       /* Dump the normalized raw arc information.  */
727       for (sym = symtab.base; sym < symtab.limit; ++sym)
728         {
729           for (arc = sym->cg.children; arc; arc = arc->next_child)
730             {
731               if (gmon_write_raw_arc (ofp, arc->parent->addr,
732                                       arc->child->addr, arc->count))
733                 {
734                   perror (filename);
735                   done (1);
736                 }
737               DBG (SAMPLEDEBUG,
738                    printf ("[dumpsum] frompc 0x%lx selfpc 0x%lx count %lu\n",
739                            (unsigned long) arc->parent->addr,
740                            (unsigned long) arc->child->addr, arc->count));
741             }
742         }
743
744       fclose (ofp);
745     }
746   else
747     {
748       fprintf (stderr, _("%s: don't know how to deal with file format %d\n"),
749                whoami, file_format);
750       done (1);
751     }
752 }